Você está no meio de um projeto critico, onde garantir o funcionamento eficaz e confiável das bombas centrífugas é vital para o sucesso e sem cavitação.
As operações parecem estar indo bem, mas um problema invisível pode estar se formando, pronto para causar estragos.
Evitar a cavitação é importante para garantir o funcionamento eficaz e confiável das bombas centrífugas.
Além disso, compreender como manter a pressão de sucção apropriada e a vazão dentro dos limites de projeto da bomba, bem como adotar medidas corretivas quando necessário, é fundamental para prolongar a vida útil dos equipamentos e minimizar os custos associados à manutenção e reparo.
O que é Cavitação e como ela Acontece?
A cavitação é um fenômeno muitas vezes subestimado, mas que pode trazer consequências devastadoras para o sistema.
Ela ocorre quando a pressão do fluido na bomba cai abaixo do seu ponto de vaporização, formando bolhas de vapor.
Essas bolhas, ao implodirem, geram ondas de choque que podem corroer o rotor da bomba, causar ruídos, vibrações e, eventualmente, levar ao colapso do sistema. Mas você pode evitar tudo isso com o conhecimento certo.
NPSH: O Conceito que Você Precisa Dominar
O NPSH disponível (NPSHd) representa a energia que o líquido possui ao chegar na bomba, enquanto o NPSH requerido (NPSHr) é a energia mínima necessária para evitar a cavitação.
A regra de ouro é garantir que o NPSHd seja sempre maior que o NPSHr, com uma margem de segurança adequada.
Cavitação
A cavitação é a formação de bolhas de vapor na região de sucção da bomba e essas bolhas posteriormente implodem nas pás do rotor, causando ruído, vibração, desgaste e perda de rendimento.
Tais pressões reduzidas são devidas à própria natureza do escoamento ou ao movimento imposto pelas peças móveis ao líquido.
Normalmente, a cavitação nas bombas centrífugas deve-se a uma insuficiência de energia da carga positiva de sucção NPSH no lado de admissão da bomba.
O NPSH é a energia necessária para empurrar o líquido para a bomba. Além disso, existem outros fatores que podem causar cavitação, como filtro de sucção entupido, alteração da viscosidade do liquido, temperatura do fluido excessivamente baixo ou alto, respiro do reservatório obstruído e linha de entrada da bomba com diâmetro muito pequeno.
Gráfico pressão mínima vs pressão de vapor – cavitação
Consequências
Além de provocar corrosão, desgaste, remover partículas dos rotores e dos tubos de aspiração junto à entrada da bomba, a cavitação se manifesta, causando:
- Queda de rendimento da Bomba;
- Trepidação e vibração na bomba, devido ao desequilíbrio;
- Ruído provocado pelo fenômeno de implosão;
Como evitar a Cavitação?
Você evitará a cavitação mantendo a pressão de sucção adequada e uma vazão dentro dos limites de projeto da bomba.
Para qualquer bomba, os fabricantes especificam o valor mínimo da altura manométrica positiva líquida de sucção (NPSHr) que deve existir no ponto de sucção da bomba.
O NPSH é o valor pelo qual a pressão no ponto de sucção da bomba, expressa como altura manométrica do líquido a ser bombeado, deve exceder a pressão de vapor do líquido.
Para qualquer instalação, isso deve ser calculado levando em conta a pressão vapor do líquido, o nível da bomba e as alturas de velocidade e fricção na linha de sucção (link de como calcular NPSH).
Também é possível calcular NPSH disponível através de simuladores como o Aspen Plus. Caso queira saber mais clique aqui.
O NPSH deve permitir a queda de pressão ocasionada pela aceleração adicional do líquido à medida que flui para o impulsor e por irregularidades no padrão de fluxo na bomba.
Se o NPSH não for adequado, ocorrerá vaporização parcial ou liberação de gás dissolvido, com o resultado de que tanto a altura de sucção quanto a altura de entrega podem ser reduzidas.
A perda de altura de sucção é ainda mais importante, pois pode fazer com que a bomba fique sem líquido.
Um Cenário Real: Identificando a Cavitação
Considere este cenário: um fluido está sendo transportado por uma bomba centrífuga em uma planta industrial. A bomba começa a emitir um som estranho, um chiado que sugere algo errado.
Logo em seguida, você percebe uma vibração anormal. Esses são sinais claros de cavitação. Imediatamente, você consulta o manual do fabricante e percebe que o NPSH disponível no sistema está perigosamente próximo do NPSH requerido.
Ocorreu a Cavitação o que eu faço?
Em caso de perda de altura de sucção, pode ser corrigida aumentando a pressão no sistema, seja pela alteração do layout para fornecer uma pressão hidrostática maior ou por uma queda de pressão reduzida na linha de sucção.
Às vezes, fechar ligeiramente a válvula na saída da bomba ou reduzir um pouco a velocidade da bomba pode ser eficaz.
Geralmente, uma bomba pequena de funcionamento rápido exigirá um NPSH maior do que uma bomba maior de funcionamento lento.
Conclusão
No coração de qualquer sistema de bombeamento eficiente, evitar a cavitação é mais do que uma necessidade técnica; é a chave para a longevidade e o desempenho confiável das bombas centrífugas.
Agora que você entende a importância de manter a pressão de sucção adequada e a vazão dentro dos limites do projeto, vamos recapitular os cinco passos essenciais para garantir que sua bomba continue a operar sem problemas.
Primeiro, é crucial garantir que o NPSH disponível seja suficiente. Isso significa que você precisa sempre verificar se o NPSHd é maior que o NPSHr especificado pelo fabricante.
Esse simples cuidado pode evitar o surgimento de bolhas de vapor que causam a cavitação.
Segundo, manter a tubulação de sucção livre de obstruções é fundamental. Imagine uma artéria bloqueada em um coração humano; o fluxo de sangue é prejudicado, assim como o fluxo de fluido na bomba quando há obstruções, causando queda de pressão.
O terceiro passo é controlar a temperatura do fluido. Como o calor pode ser um inimigo silencioso, monitorar a temperatura para garantir que não atinja níveis que favoreçam a cavitação é essencial para manter sua bomba funcionando de maneira eficiente.
Quarto, dimensionar corretamente a tubulação de sucção. Tubulações com diâmetro adequado e com o mínimo de curvas e conexões garantem que o fluido flua livremente para a bomba, mantendo a pressão de sucção elevada.
Por último, evitar operações fora das especificações da bomba. Operar a bomba em condições para as quais ela não foi projetada é como exigir que um carro de passeio corra em um circuito de Fórmula 1; a bomba será submetida a esforços desnecessários, aumentando o risco de cavitação.
Ao seguir esses cinco passos, você estará assegurando que sua bomba centrífuga não apenas funcione eficientemente, mas também tenha uma longa vida útil, reduzindo custos de manutenção e evitando paradas inesperadas.
Com essa abordagem proativa, a cavitação deixa de ser um problema temido e se torna um desafio superado, mantendo seus sistemas operacionais no topo do desempenho.
Se você gostou do conteúdo e deseja receber mais dicas e novidades diretamente na sua caixa de entrada, inscreva-se agora para não perder nada e se juntar à nossa comunidade.
Valorizamos suas experiências e opiniões! Compartilhe seus comentários abaixo, enriquecendo nossa comunidade com suas vivências e ajudando outros leitores a aprender e crescer conosco. Sua participação é fundamental!
