O que é cavitação da bomba e como evitá-la?

A cavitação é um problema muito comum nas bombas, especialmente nas bombas centrífugas, pois essa condição está diretamente relacionada à função do impulsor da bomba. Como você já deve saber, as bombas centrífugas dependem de um impulsor para mover os fluidos da admissão para a saída. 

Um impulsor é um rotor que produz uma força de sucção e aumenta a pressão e cria fluxo em uma bomba. Por outro lado, uma hélice é um ventilador de lâmina que cria impulso empurrando contra um líquido. Ambos movem fluido, mas para uma finalidade diferente. No entanto, ambos enfrentam o mesmo desafio e podem sofrer os mesmos danos.

A cavitação em bombas centrífugas geralmente é devido à energia insuficiente de NPSH (cabeça de sucção positiva líquida) no lado de admissão da bomba. A NPSH é a energia necessária para empurrar o líquido para dentro da bomba. A NPSH insuficiente pode ser o resultado de várias condições: a bomba funcionando muito rápido, uso de uma mangueira de sucção com diâmetro muito pequeno ou deixar a bomba muito afastada ou muito elevada a partir da fonte do fluido.

Coloque sua bomba centrífuga em qualquer uma dessas situações e veja o que acontece. As bombas centrífugas operam com base no princípio de criar baixa pressão em um lado do impulsor e alta pressão no outro. Enquanto isso, a ciência nos diz que, quando um líquido está sendo movido a qualquer velocidade, com a subsequente mudança de pressão, existe a chance de o fluido cair abaixo de sua pressão de vapor.

Se a pressão do fluido cair abaixo da pressão de vapor, isso faz com que bolhas de vapor se formem porque o fluido está fervendo em uma temperatura não usual. Você pode ferver água a 21 ºC (70 ºF).

À medida que o fluido em ebulição sai do lado da saída do impulsor, a pressão mais alta nesse lado faz com que essas bolhas se rompam. Esse rompimento é quase como uma pequena explosão, que reduzirá a capacidade de bombeamento da máquina e poderá danificar suas bombas internas, o impulsor em particular. As bolhas de vapor em colapso causam vibração excessiva, que, por sua vez, faz com que as peças rotativas, como o impulsor, entrem em contato com peças não rotativas, como as placas de desgaste ou os anéis de desgaste.

Uma vibração excessiva também pode levar à falha prematura de vedações e rolamentos mecânicos. Nesses casos, a energia que é liberada quando as bolhas de vapor se rompem pode fazer com que pedaços de metal se quebrem e colidam com outras peças móveis. O dano normalmente ocorre ao impulsor e pode variar de furos a rachadura e lascamento. O impulsor danificado então leva a danos ainda mais extensos e caros à bomba.

Quando você está enfrentando um problema de cavitação, na maioria das vezes o alerta virá na forma de ruído, como se estivesse bombeando pedras, vibração, desempenho reduzido, ou uma combinação de todos os três. Ao primeiro sinal de uma das opções acima, desligue a bomba imediatamente.

Reduza a velocidade do motor para criar menos vazão. Ao reduzir a velocidade, forçamos menos volume para entrar na bomba e isso reduz a velocidade para o nível aceitável, onde efetivamente interrompemos a formação de cavitação. Muitas vezes, esse nível de fluxo reduzido aceito acaba sendo mais volume bombeado, uma vez que evitamos ativamente a cavitação.

Verifique novamente todas as especificações da sua bomba e compare-as com as necessidades da sua aplicação. A bomba está a uma distância muito alta acima da fonte de fluido? Os diâmetros dos tubos estão corretos? Você está operando a bomba muito rápido? Resumindo, certifique-se de que não esteja pedindo à sua bomba mais do que ela pode fazer.

Qual é o melhor conselho que podemos dar, todos os itens acima considerados? Procure ajuda profissional ao escolher uma bomba. Dessa forma, você pode ter certeza de que o equipamento que está usando está alinhado com as necessidades de sua aplicação.