Etiqueta: Evitación de la cavitación

Operación de succión con bombas centrífugas de cebado normal

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Esto significa que la presión de aire local p b es mayor que el producto de la altura de la presión de retención HH y la presión de vapor y hace que la presión de entrada sea superflua a estas temperaturas. La causa de esta conexión se debe a la drástica disminución de la presión del vapor cuando el agua está fría. En la práctica, esto significa: Las bombas con una altura de entrada mínima negativa H erf pueden funcionar en modo de succión (no autocebantes). El tamaño de la velocidad de bombeo corresponde aproximadamente al valor de la altura de entrada mínima negativa menos 1 m del área de seguridad. Dado que las bombas que se utilizan normalmente en la tecnología de la construcción normalmente no se ceban solas, se deben cumplir las siguientes condiciones para garantizar el funcionamiento de succión:
  • Llenado y ventilación de la tubería del lado de succión, incluida la bomba, antes de la puesta en servicio.
  • Prevención de la aspiración de aire durante el funcionamiento de la bomba (en caso de inclusiones de aire, la función de aspiración colapsa).
  • Evitar que la línea de succión se vacíe cuando la bomba está parada mediante el uso de una válvula de pie (riesgo de fugas en caso de contaminación).
Las válvulas de retención en la línea de presión no son suficientes, ya que se puede aspirar aire a través del sello del eje (sello mecánico o prensaestopas) cuando la bomba está parada. En general, la capacidad de succión de las bombas con succión normal está limitada a un rango máximo de 2 a 4 m debido al diseño. Se deben utilizar bombas especiales para alturas de aspiración superiores de 8 a 9 my para autocebado.

NPSH – valor de la instalación

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NPSH disponible = valor NPSH del sistema p e = presión en la sección transversal de entrada del sistema p b = presión de aire p D = presión de vapor del medio bombeado frente a la sección transversal de entrada de la bomba ρ = densidad del medio bombeado frente a la sección transversal de entrada de la bomba g = aceleración local debida a la gravedad z e = diferencia de altura geodésica entre la sección transversal de entrada del sistema y el nivel de referencia; el signo negativo se aplica si el nivel de referencia está por encima del nivel del líquido H v = cantidad de pérdida resultante de la pérdida de presión en el sistema del lado de succión El punto de referencia para el valor NPSH es el centro del impulsor, es decir, el punto de intersección del eje del eje de la bomba con el plano perpendicular a él a través de los puntos exteriores del borde de ataque de la pala. El punto de funcionamiento de una bomba centrífuga solo puede ser un punto de funcionamiento continuo si se aplica lo siguiente a este punto: planta & gt; bomba NPSH + recargo de seguridad

Altura de succión para bombas centrífugas que no son autocebantes

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Esto significa que la presión de aire local p b es mayor que la suma de la altura de succión neta positiva HH y la presión de vapor p v ; por lo tanto, la presión de entrada ya no es necesaria. Esta correlación se basa en la drástica reducción de la presión de vapor del agua fría. En la práctica, esto significa: Las bombas que funcionan con una presión de entrada mínima negativa H erf pueden generar una carrera de succión (no autocebantes). La potencia de succión es aproximadamente igual al nivel de la presión de entrada mínima negativa menos el factor de seguridad de 1 m. Dado que las bombas, que generalmente se utilizan en relación con los servicios de construcción, no tienen propiedades de autocebado, se deben cumplir las siguientes condiciones para que funcione la carrera de succión:
  • Ventilación de la tubería del lado de succión, incluida la bomba, antes de la puesta en servicio.
  • Evitación de inclusiones de aire durante el funcionamiento de la bomba (la ventilación conduce a fallas en la capacidad de succión).
  • Evitar el drenaje de las tuberías del lado de succión en el soporte de la bomba proporcionando e instalando una válvula de pie. (Riesgo de fugas de partículas de suciedad)
La dependencia de válvulas de retención en la línea de presión no es suficiente, ya que el aire puede ser arrastrado a través del sello del eje (sello mecánico o sello del prensaestopas) en el soporte de la bomba. Debido a sus características de diseño, la capacidad de succión de las bombas que no son autocebantes generalmente se limita a un rango máximo de 2 a 4 m. Las alturas de succión más altas (máx. De 8 a 9 m) y la operación de autocebado requieren el uso de bombas especiales.

Bombas centrífugas autocebantes

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La línea de succión de la bomba se ventila sin dispositivos de succión externos adicionales. Las bombas centrífugas sin un dispositivo de succión externo o interno pueden ser autocebantes si la bomba se llena con agua antes del proceso de bombeo real. Con este tipo de bombas, la válvula de retención significa que el líquido permanece en la carcasa después de que la bomba se ha apagado. La construcción necesaria para el autocebado afecta la eficiencia de la bomba.

Cavitación

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Estos surgen cuando la presión estática en el líquido cae por debajo de la presión de vapor asociada con la temperatura respectiva. Si la presión estática vuelve a elevarse por encima de la presión de vapor, vista en la dirección del flujo, las burbujas de vapor se condensan repentinamente. La cavitación puede provocar un desgaste prematuro del material y emisiones de ruido. Por tanto, debe evitarse en la medida de lo posible la cavitación.

Altura de aspiración positiva neta (NPSHr)

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La fuerte dependencia de la velocidad de la bomba es generalmente reconocible. Si el diseño permanece sin cambios, esto corresponde a: Alta velocidad -> Alta presión de retención Baja velocidad -> Presión de retención baja Para tener en cuenta cualquier incertidumbre en el diseño del punto de funcionamiento, estos valores deben aumentarse en un margen de seguridad de 0,5 m al seleccionar la bomba. Para la altura de presión de mantenimiento HH, por definición se determina metrológicamente que se permite una cavitación mínima a la altura de presión de mantenimiento HH, que:
  • La altura de suministro de la bomba en el punto nominal se redujo en un 3%
  • No permite ninguna destrucción material que perjudique la función y la vida útil.
Debido a la cavitación permitida, aún pueden producirse ruidos de cavitación, algunos de los cuales se perciben como molestos. Para eliminar la cavitación residual, es necesario agregar un margen de alrededor de + 1 a + 5 m a la altura mínima de entrada calculada. Esta adición depende de la velocidad y el punto de funcionamiento de la bomba.

Presión de vapor

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La presión de vapor del líquido bombeado tiene una gran influencia en el comportamiento de la cavitación y, por tanto, en el valor de NPSH del sistema. La presión de vapor es una de las propiedades más importantes de los líquidos para la selección de bombas y depende de la temperatura del fluido.

Presión de entrada mínima

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Para un funcionamiento sin problemas, las bombas requieren una presión mínima estática en el lado de entrada, que también se conoce generalmente como la altura de presión de entrada mínima estática. Cuando fluye a través de la bomba, esta presión en el lado de succión se reduce debido al cambio en la velocidad del medio bombeado en la carcasa de succión y en el impulsor de la bomba. El punto crítico es la entrada del impulsor. Si la caída de presión es tan alta que cae por debajo de la presión de vapor del líquido, se forman burbujas de vapor. El flujo adicional a través del impulsor conduce a una acumulación de presión hidráulica en el impulsor. En la zona de mayor presión, las burbujas de vapor colapsan como una implosión, con la consecuencia de la destrucción del material en estos puntos. Este proceso, conocido como cavitación, puede reconocerse acústicamente por ruidos crepitantes, que se intensifican con el aumento de la cavitación. La velocidad de entrega también se ve afectada porque la bomba ahora entrega una mezcla de agua y gas. Por lo tanto, se debe mantener una presión de entrada estática mínima en la abertura de succión de la bomba para evitar la cavitación. La cantidad de esta presión requerida depende de:
  • la temperatura del medio bombeado
  • Presión de entrada mínima estática requerida de acuerdo con el punto de operación de la bomba.
La altura de succión positiva neta requerida (se requiere HH o NPSH) se relaciona específicamente con la bomba y, por lo general, los fabricantes de la bomba la muestran como una curva NPSH en el diagrama de rendimiento de la bomba. En general, existe una fuerte correlación con la velocidad de la bomba. Lo siguiente se aplica a los tipos de bombas constantes:
  • Alta velocidad: & gt; Requisitos elevados de NPSH
  • Baja velocidad – & gt; Se requiere un NPSH bajo
Se recomienda aumentar estos valores en un margen de seguridad de 0,5 m (1,6 pies) para compensar posibles desviaciones en el cálculo del punto de funcionamiento durante la selección de la bomba. Los estándares generales permiten un grado mínimo de cavitación para el requisito específico de NPSH:
  • reduce la altura de suministro en el punto de operación en un 3% o menos
  • no conduce a un deterioro significativo, reducción del rendimiento o acortamiento de la vida útil
Sin embargo, estos valores de cavitación aceptables pueden provocar un ruido inadmisible. Para garantizar un rendimiento óptimo, es una práctica común calcular el cálculo de NPSH disponible con un margen de seguridad de aproximadamente +1 a +5 m (+3 a +15 pies), dependiendo de la velocidad y el punto de trabajo de la bomba.