La cavitación es un fenómeno físico que ocurre en los líquidos cuando el sistema cambia rápidamente de un flujo de alta presión a baja presión El cambio de presión puede ser por el cambio en el diámetro de la tubería, por la succión de una bomba, por el movimiento repentino de una superficie que esté en contacto con el líquido, etc.
Esto genera pequeñas burbujas de vapor (del mismo fluido) que al estar en movimiento y golpear las paletas del impulsor (donde se gana presión en el sistema) estas implotan generando grandes golpes de energía y daños en la bomba
En las imágenes se puede observar cómo se generan burbujas de vapor al golpear una botella de vidrio y crear una zona de baja presión al fondo (ocasionado por la 2da ley de Newton) y al implotar la fuerza generada rompe el vidrio. Problemas ocasionados por la cavitación
- Presión Al ser un sistema en el cual se crean constantemente burbujas, estas ocasionan cambios de presión al generarse y al implotar, ya que hay variaciones en el volumen del líquido
- Flujo La corriente se ve afectada de manera continua y no es estable al ser una variable dependiente de la presión, esto quiere decir que si la presión está cambiando en todo momento, el flujo también
- Desgaste Como se explico anteriormente, las pequeñas burbujas de vapor golpean la superficie de los impulsores implotando en ellos y desgastando continuamente esta sección de la bomba, lo que provoca un daño constante al equipo y con ellos disminuye el tiempo de vida del sistema o Otro problema que se ocasiona al trabajar en condiciones anormales es la vibración y, como consecuencia, un desgaste en las partes móviles del equipo generando así mayores costos y mantenimiento mas frecuente
- Ruido El ruido provocado por la cavitación es similar a la estática, este procede de la carcasa del impulsor y es un indicador de un mal funcionamiento del equipo
Como afecta este fenómeno al proceso de galvanizado
- El efecto provocado en un sistema a consecuencia de la cavitación no es apreciable a simple vista,
- a continuación, se enumeran algunos de los problemas
- Poca fiabilidad del sistema
- Problemas de contaminación
- Flujo inestable
- Presión inestable
- Problemas de intercambio de calor
- Mal enfriamiento del ácido
- Problemas de calidad en la superficie del metal a galvanizar
- Evaporación de la solución
- Concentración inestable
- Desgaste del equipo de bombeo
- Mayor mantenimiento
- Ruido
- Vibración
- Ciclos de reparación más frecuentes
Como prevenir la cavitación
Como se mencionó a lo largo de este documento, la cavitación es generada por los cambios repentinos de presión. En el caso de un sistema de bombeo, este fenómeno puede prevenirse con la correcta relación del NPSH. NPSHd que es aportada por el sistema y el NPSHr el cual es requerido por la bomba para que no ocurra la cavitación
Dicha relación debe cumplirse de la siguiente manera NPSHd>NPSHr
Dado que el NPSHd debe ser mayor al requerido con un valor de igual o mayor a 1m