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

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

Um impulsor é um rotor que produz uma força de sucção, aumentando a pressão e criando fluxo numa bomba. Por outro lado, um propulsor é uma ventoinha com lâminas que cria impulso exercendo pressão contra um líquido. Ambos movem fluido, mas com uma finalidade diferente. No entanto, ambos enfrentam o mesmo desafio e podem sofrer os mesmos danos.

Normalmente, a cavitação nas bombas centrífugas deve-se a uma energia da carga positiva de sucção (NPSH) insuficiente no lado de admissão da bomba. A NPSH é a energia necessária para empurrar o líquido para a bomba. Uma NPSH insuficiente pode resultar de várias condições: funcionamento demasiado rápido da bomba, utilização de uma mangueira de sucção com um diâmetro demasiado pequeno ou colocação da bomba numa posição demasiado afastada ou alta em relação à origem do fluido.

Se colocar a sua bomba centrífuga em qualquer uma destas situações, acontece o seguinte. As bombas centrífugas funcionam segundo o princípio de criar baixa pressão num lado do impulsor e alta pressão no outro. Entretanto, a ciência diz-nos que, quando um líquido está a ser movido a qualquer velocidade, a mudança de pressão resultante poderá fazer com que o fluido desça abaixo da sua pressão de vapor.

Se a pressão do fluido cair abaixo da pressão de vapor, provoca a formação de bolhas de vapor porque o fluido está a ferver a uma temperatura não habitual. Pode ferver água a 21 °C (70 °F).

À medida que o fluido a ferver sai pelo lado de saída do impulsor, a pressão mais elevada desse lado faz com que estas bolhas rebentem. Este rebentamento é quase como uma pequena explosão, que irá reduzir a capacidade de bombeamento da máquina e pode danificar as respetivas bombas internas, em particular o impulsor. Em seguida, as bolhas de vapor colapsadas provocam vibrações excessivas, fazendo com que as peças rotativas, como o impulsor, entrem em contacto com peças não rotativas, como as placas de desgaste ou os anéis de desgaste.

Uma vibração excessiva também pode levar à falha prematura de vedantes mecânicos e rolamentos. Nestes casos, a energia libertada quando as bolhas de vapor rebentam pode provocar a separação de pedaços de metal e a colisão subsequente com outras peças móveis. Normalmente, os danos ocorrem no impulsor e podem variar desde corrosão a fissuras e estilhaços. O impulsor danificado provoca danos ainda mais extensos e dispendiosos na bomba.

Normalmente, a cavitação é detetada através de uma das três seguintes formas ou da combinação das três: vibração, desempenho reduzido ou ruído semelhante ao bombear de pedras (que não existem). Assim que detetar um destes sinais, desligue imediatamente a bomba.

Reduza a velocidade do motor de modo a criar uma saída de fluxo reduzida. Ao reduzir a velocidade, forçamos menos volume a entrar na bomba, reduzindo a velocidade para o nível aceitável no qual interromperemos efetivamente a formação de cavitação. Muitas vezes, este nível de fluxo reduzido aceite acaba por ser um maior volume bombeado, uma vez que evitámos ativamente a cavitação.

Volte a verificar todas as especificações da bomba e compare-as com as necessidades da sua aplicação. A bomba está a uma distância demasiado elevada em relação à origem do fluido? Os diâmetros dos tubos estão corretos? A bomba está a funcionar a uma velocidade demasiado rápida? Em resumo, certifique-se de que não está a pedir à bomba para fazer mais do que é possível.

Qual é o melhor conselho que podemos dar, considerando os aspetos acima indicados?  Procure ajuda profissional para escolher uma bomba. Desta forma, pode ter certeza de que o equipamento utilizado está alinhado com as necessidades da sua aplicação.