Presiones en sistemas hidraulicos

Condiciones de succión en las Bombas Centrifugas.

La mayor parte de los problemas con las bombas centrífugas ocurren en el lado de succión. Por ello, es indispensable entender la forma de relacionar la capacidad de succión de la bomba con las características de succión del sistema en que funcionará.

Para la selección de bombas en general, debe considerarse que la determinación de laaltura manométrica de succión también depende de los siguientes factores:
-Altitud del lugar de instalación de la bomba.
- Temperatura de líquido.
- Gravedad especifica del líquido.

Estos factores y otros que también son importantes como lo son: la altura estática de succión y las características de la línea de succión (diámetro, extensión, accesorios, etc.), intervienen en la determinación delNPSH, el cual limita las condiciones de la línea de succión en la forma que se explicará a continuación.
El NPSH o La cabeza de succión neta positiva (Net Positive Suction Head, por sus siglas en inglés) puede ser definido como la presión estática a que debe ser sometido un liquido, para que pueda fluir por sí mismo a través de las tuberías de succión y llegar a inundar los alabes en elorificio de entrada del impulsor de una bomba.
La presión en cualquier punto del sistema de bombeo deberá ser mayor a la presión de vapor del liquido bombeado, para evitar la ocurrencia del fenómeno de cavitación en la tubería de succión o en los alabes del impulsor de la bomba. Cuando se bombean líquidos, nunca se debe permitir que la presión en cualquier punto dentro de la bomba caiga a menos de lapresión de vapor del líquido a la temperatura de bombeo. Siempre se debe tener suficiente energía disponible en la succión de la bomba para hacer que el líquido llegue al impulsor y contrarreste las pérdidas entre la boquilla de succión y la entrada al impulsor.
El punto más crítico es la entrada del impulsor, donde ocurre la presión más baja. Por tanto, si mantuviéramos la presión en la entradadel impulsor superior a la presión de vapor, no tendremos vaporización en la entrada de la bomba y evitaremos así, el fenómeno de cavitación.
El fin práctico, por tanto, del NPSH es imponer limitaciones a las condiciones de succión, de modo a mantener la presión en la entrada del impulsor de la bomba sobre la presión de vapor del líquido bombeado.

Presión de vapor: Es la presión (en escalaabsoluta) a la cual un fluido empieza a ebullir a una temperatura dada. A cada temperatura le corresponde una presión de vapor.
Al aumentar la temperatura de un líquido la presión de saturación Psat también aumenta.

De lo anterior se deduce que un líquido caliente ebulle a una presión más alta que el líquido frío (del mismo modo que se ocupa mayor temperatura para vaporizar un fluido a mayorpresión, principio utilizado en las ollas de presión) Desde otro punto de vista, si se comenzara a reducir la presión que actúa sobre un fluido caliente se encontraría que empieza a ebullir antes que el mismo líquido a menor temperatura.

En la entrada a una bomba la presión del fluido debe disminuir (succión) para poder mantener el flujo del fluido pero se debe tener cuidado de que en todomomento se mantenga por encima de la presión de vapor del mismo. Si se permite que la presión del líquido descienda por debajo de la presión de saturación Psat se forman burbujas en la corriente del fluido que posteriormente colapsan al alcanzar las zonas de mayor presión de la bomba causando vibración y picaduras en el impulsor. Este es el fenómeno de la cavitación.

En la práctica la cavitaciónse evita garantizando que:
El NPSH requerido por la bomba sea MENOR el NPSH disponible en el sistema.
El NPSH requerido es un parámetro de la bomba y lo debe dar el fabricante. Se puede interpretar como la succión que produce la bomba para poder manejar el caudal y la cabeza para las cuales fue seleccionada. El fabricante define las limitaciones de succión de una bomba mediante la curva del...