Cavitación

Cavitación de una bomba centrífuga
La cavitación puede ser el principal problema en
lo que se refiere al bombeo de fluidos. En muchas
ocasiones, se cree que la cavitación es un
problema de la bomba en sí misma. Y más bien
es un problema de la instalación que aparece sólo
en la bomba porque las condiciones han
cambiado o porque, en primer lugar, la bomba no
se instaló correctamente. Noimporta cuál sea el
tipo de bomba: centrífugas, de desplazamiento
positivo, autocebantes o sumergibles, todas ellas
pueden sufrir los efectos de la cavitación.

hasta que éste entre en ebullición a temperatura
ambiente. En ambos casos, el líquido hierve a
una presión de vapor relativa a una temperatura.
En el interior de una bomba, se crean vacíos o
zonas de presión negativa. Si este vacíoexcede
la presión de vapor del líquido a bombear,
entonces se forman burbujas de vapor que se
desplazan por el sistema hasta implosionar,
cuando existe una presión local suficientemente
alta. Cuando las burbujas se colapsan, la
implosión puede superar los 6.900 bar. Si la
implosión se produce cerca de una zona metálica,
se atacará su superficie con una picadura
minúscula.

DEFINICIONESPresión atmosférica – en condiciones normales
y al nivel del mar, su valor es de 10,33 metros de
columna de agua (m.c.a.); 760 mm de columna
de mercurio (mm de Hg); 1.013,25 hPa; 1 atm o
bien, 1,01 bar.

CAUSAS DE LA CAVITACIÓN
En una bomba hay dos zonas donde puede
producirse el fenómeno de la cavitación.

Temperatura ambiente – la temperatura del
emplazamiento de bombeo en un momentodado.
Presión de vapor – presión a la que un líquido
empieza a evaporarse. Depende de la
temperatura del líquido.
Implosión – colapso de una burbuja cuya presión
interior es menor que la externa.

¿QUÉ ES LA CAVITACIÓN?
El diccionario define este término como
“formación de burbujas de vapor o de gas en el
seno de un líquido, causada por las variaciones
que éste experimenta en supresión.” Cuando las
burbujas se colapsan aparecen unas oquedades
o picaduras, en la superficie del metal en contacto
con el líquido.

Cavitación en el ojo del rodete o de
aspiración. Se produce cuando existe demasiado
vacío que excede la presión del vapor del líquido
bombeado. El líquido hierve y se separa del resto.

Existen dos formas para que un líquido hierva;
una de ellas es calentarlohasta alcanzar su punto
de ebullición (100 ºC para agua). La 2ª manera es
reducir la presión a la que está sometido el líquido

Las bolsas de vacío aparecen en el centro del
impulsor, que es la zona de más baja presión, y
se desplazan hasta su implosión o colapso.

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Este tipo de cavitación la causa una altura de
aspiración excesiva o bien, que el NPSHD de la
instalación se vuelvainsuficiente por aumento de
la pérdida de carga en la succión de la bomba
(obstrucciones parciales).
La bomba no provoca ambas situaciones sino su
entorno (instalación / aplicación).
Cavitación en la tajamar de la voluta o de
impulsión. Esta situación se da cuando la altura
de descarga es demasiado alta, desplazando el
punto de trabajo hacia la izquierda y fuera de la
curva defuncionamiento. La cavitación se localiza
entre el extremo del álave del rodete y donde
acaba la envolvente del cuerpo o tajamar.

Efectos de la cavitación de impulsión

En la cavitación de aspiración, el daño observado
puede abarcar desde unas pocas picaduras
localizadas en el ojo del rodete hasta una rotura
total del impulsor y destrucción de la placa de
desgaste. En la mayoría de casos, el dañoconsiste en picaduras en el rodete y en la placa
de desgaste. A veces se describe el daño como si
fuera un queso suizo o como si se hubiera
ametrallado el rodete. En general, el daño
provocado por una cavitación de aspiración se
limita a estas dos piezas.

El líquido se “estira” debido al bajo caudal y a la
alta presión diferencial en ambos lados de la
tajamar. Al paso de los álaves,...