QUIERES COMPRENDER LA CAVITACIÓN Y CÓMO AFECTA AL FUNCIONAMIENTO DE UNA BOMBA DE AGUA?

¿Alguna vez te has preguntado cómo funciona una bomba de agua? Lo creas o no, este artilugio tan práctico encierra algunas curiosidades que te sorprenderán y que merece la pena descubrir aquí. Eso sí, no te asustes si usamos algún que otro “palabro” técnico: intentaremos hacerlo perfectamente digerible. Sigue leyendo.

De modo muy esquemático, una bomba de agua  lo que hace es extraer líquido de un lugar para llevarlo a otro, y lo que es tanto o más importante, de modo rápido, para ahorrar tiempo.

Para ello, aspira el líquido por un tubo, que entra entonces en la zona principal de la bomba, donde un motor lo hace girar con impulso, ayudado de unas palas parecidas a las de una hélice. La velocidad de giro hace que se genere mucha presión contra las  paredes para que el agua salga con fuerza mientras succiona nuevo líquido, de modo que siempre haya un flujo en el interior.

Dicho esto, la cavitación puede hacer su aparición en algún momento… y no para bien que digamos. Pero empecemos por el principio

¿Qué es exactamente la cavitación?  

La definición más corta es que este fenómeno se produce cuando el agua que circula dentro de la bomba, por una serie de circunstancias que vamos a explicar en seguida, empieza a generar burbujas de vapor y todo esto a temperatura ambiente, es decir, sin llegar a los 100ºC que nos explicaron en el cole que se necesitan para que el agua se convierta en vapor, a la presión normal que hay a nivel del mar.

Pues este último punto es clave en todo el proceso. Si la presión del agua cae –porque hay una obstrucción, por ejemplo, y el agua entra en la bomba con poca fuerza, creando zonas de vacío- la temperatura que se necesita para que el agua pase de estado líquido a vapor también cae; puede valer incluso con la temperatura de la calle en ese momento. Y esto es más frecuente de lo que te puedas imaginar.

Vale, es un poco raro todo eso de que el agua se convierta en vapor a temperatura ambiente, pero ¿por qué es algo tan terrible?

En realidad, el problema viene a continuación. Esas burbujitas de vapor no duran mucho tiempo así; casi con la misma rapidez con que se forman, se derrumban y vuelven a su estado líquido anterior, pero la energía que liberan crea una mini-explosión que actúa como un martillo que golpea y arranca trocitos del metal. De hecho, el sonido, que se puede percibir claramente, es muy similar a un martilleo.

¿Qué consecuencias puede tener esto?

Queda claro, por lo dicho anteriormente, que, si el interior de la bomba sufre ese martilleo que “pica” su interior, perderá funciones, el agua no va a circular de la forma prevista y la bomba se dañará hasta el punto de que habrá que reemplazarla.

Los daños son distintos según que la cavitación se haya producido porque la carga de agua que entra en la bomba no alcanza el límite mínimo de presión (creando zonas de vacío) o porque el agua circula por una zona equivocada, cuando no se puede evacuar a un ritmo suficientemente rápido.

En el primer caso los daños son más devastadores, pero ambos son visibles cuando se desmonta la bomba. Claro que para entonces ya es demasiado tarde para salvar la situación.

Entonces ¿qué se puede hacer para prevenir la cavitación?

Sea cual sea la razón por la que se produce la cavitación, los ingenieros recurren a unos cálculos bien conocidos para estimar la presión correcta de aspiración y de impulsión, así como la velocidad a la que está operando la bomba. Estos cálculos se aplican tanto al diseño una bomba centrífuga como durante su operación para controlar que no se entre en riesgo de cavitación, corrigiendo lo que sea necesario.

¿Y qué cálculos son esos? Seguro que estás impaciente por conocerlos, pero sólo los voy a mencionar por ahora.

NPSH (Carga Neta Positiva de Succión) es la diferencia de presión entre el punto de entrada del liquido y aquél con la presión más baja en el interior de la bomba. Si este valor cae por debajo del nivel de presión de evaporación, la cavitación es segura.

NPSHR (Carga Neta Positiva de Succión Requerida) es el nivel de presión que como  mínimo debe tener el punto de entrada para evitar la cavitación.

NPSHD (Carga Neta Positiva de Succión Disponible) muestra cómo de cerca de entrar en cavitación se encuentra el liquido en el interior de la bomba.

Además,  el fabricante debe facilitar estos datos y las curvas de operación al usuario final.

Si has conseguido leer hasta aquí,! te felicito! Has adquirido unos conocimientos que sin duda te resultarán valiosos en el futuro.

Ahora ya más en serio, para el estudio de un fenómeno tan interesante como el de la cavitación, DIKOIN INGENIERÍA también ha desarrollado sus propios equipos que permiten a los alumnos observar y aprender haciendo, de modo que todos los conceptos cobren sentido con experiencias que se recuerdan con facilidad.

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