Termica

Altura Neta Positiva en la Aspiración (ANPA) Net Positive Suction Head (NPSH) Si la presión a la que está sometido un fluido se iguala a la presión de vapor del mismo en las condiciones del sistema, el fluido entra en ebullición. Cuando un líquido que circula por el interior de una bomba es sometido a una presión que se iguala a la presión de vapor genera burbujas de vapor, las que al pasar azonas de mayor presión colapsan generando ondas de presión, las que deterioran rápidamente la bomba. Para evitar que esto suceda, la energía que debe tener el fluido en la aspiración de la bomba debe ser sustancialmente superior a la presión de vapor. Se define el ANPA de la siguiente manera

1  vsuc  2 Psuc Pvap   ANPA  2 g  suc g g

(1)

El ANPA debe ser siempre positivo y en generaldebe tener un valor de varios metros para que las bombas operen sin inconvenientes. En general no se conocen los datos en las condiciones de la succión sino en el tanque de alimentación del sistema por lo que es conveniente relacionar el ANPA con dichas condiciones. P1 h1 1

Psuc hsuc suc

Para vincular las variables hacemos un balance macroscópico de energía mecánica entre el plano 1 y elplano de succión. Consideramos estado estacionario.

0

 v1  2  vsuc  2   h1  hsuc 2 g 1 2 g  suc ˆ ˆ W P P E  1  suc  eje  v g g g g

(2)

Como entre los planos considerados no hay bombas ni turbinas se elimina el término que considera el trabajo y como la velocidad media en el tanque es pequeña se desprecia el término que considera la energía cinética en el plano 1. Siademás consideramos que el plano de referencia para la energía potencial pasa por la aspiración de la bomba, eliminamos el término de energía potencial en la succión.
ANPABombas_V0_040503.doc

1 de 7

ˆ  vsuc  2 P P E 0  h1  1  suc  v 2 g  suc g g g
Despejando los términos en el plano succión tenemos

(3)

ˆ  vsuc  2 Psuc P E   h1  1  v 2 g  suc g  g g

(4)reemplazando el segundo término de la ecuación (4) en la ecuación (1) que define el ANPA tenemos ANPA  h1  ˆ P E P 1  v  vap g g g (5)

En este caso nos estamos refiriendo al ANPA disponible (ANPAD) El primer término de la derecha de la ecuación (5) puede tener valores positivos si el recipiente se encuentra por encima del nivel de la aspiración de la bomba o negativo si se encuentra por debajo delnivel de la aspiración de la bomba como es el caso en que se aspira de un pozo. ¿Cuál será la máxima profundidad que puede tener la superficie de agua en el pozo para que se pueda aspirar? El segundo término de la derecha de la ecuación (5) siempre será positivo ya que se deben utilizar presiones absolutas. Los dos términos restantes serán siempre positivos pero al ir precedidos por un signonegativo en la ecuación disminuirán el valor del ANPA. El ANPA requerido es el valor de ANPA que según el fabricante se debe tener en la aspiración para que la bomba funcione correctamente. Este valor de ANPA es provisto por el fabricante por medio de un gráfico o una tabla en función del caudal de operación de la bomba. Algunas de las razones por las que no se desea que existan burbujas en losprocesos de flujo de fluidos. Las burbujas ocupan espacio causando una disminución en la capacidad de la bomba. La altura también disminuye porque la energía que se entrega al fluido para aumentar la velocidad se usa en parte para llenar las cavidades cuando las burbujas colapsan. A medida que aumenta la velocidad la presión disminuye. Se puede producir una vibración excesiva cuando una parte delimpulsor actúa sobre líquido mientras que otra lo hace sobre vapor. Esta vibración puede causar roturas. El aire es un medio poco eficiente para la transferencia de calor provocando que el fluido que se esta bombeando se caliente sin lograr ninguna ventaja en el proceso. Las burbujas son como cavidades en el líquido, las que al colapsar producen el fenómeno de cavitación, problema que puede dañar la...