Cavitacin qu es el NPSH?Javier10 junio, 2013MiscelaneaComentariosLa cavitacin es un fenmeno fsico que se produce cuando la presin del agua o cualquier otro fluido disminuye por debajo de la presin de vapor del fluido a la temperatura de proceso.Al originarse la cavitacin las molculas que componen el fluido cambian de estado lquido a estado vapor y se generan burbujas de vapor que son muy dainas para los equipos de impulsin como hlices y bombas.Normalmente la cavitacin se origina a la entrada de las bombas debido a que en ese punto la presin es bastante baja.La presin en la succin de una bomba puede decrecer debido a diferentes causas, por ejemplo: Baja presin a la entrada de la bomba porque la succin se produce en puntos muy bajos. Alta velocidad del fluido que hace que la temperatura disminuya.Habitualmente en la industria cuando se desea adquirir una bomba se debe comprobar que el fenmeno de cavitacin no tendr lugar en la instalacin. Para ello se utiliza el trmino NPSH (Net Positive Suction Head) que es la carga neta de aspiracin positiva.Los fabricantes proporcionan el NPSH requerido por la bomba en funcin del caudal. ste depende las caractersticas de la bomba y se determina experimentalmente.El comprador debe calcular el NPSH disponible para el caudal de proceso y si este es mayor que el NPSH requerido la cavitacin no se producir.En la siguiente figura se representa la entrada de una bomba. El punto O es el punto de donde aspira la bomba, el punto E es la entrada de la bomba y el punto X es un punto interior de la bomba donde se produce la mnima presin de aspiracin. Es en este punto donde tendr lugar la cavitacin en caso de que se den las condiciones para que se origine.

El NPSH disponible a la entrada de una bomba se determina con la siguiente frmula: Siendo:P0La presin en un punto O a la entrada de la bombaV0la velocidad del fluido en el punto OZ0la altura manomtrica del punto O la densidad del fluidog la aceleracin de la gravedadhOEla prdida de carga entre el punto OEEste valor se calcula con los datos que tenemos en nuestra instalacin y se compara con el NPSH requerido facilitado con el fabricante.El valor del NPSH requerido se determina mediante ensayos por el fabricante se expresa analticamente como la presin en la zona del punto de mnima presin ms la altura cintica en este punto.

A continuacin se demuestra que, efectivamente, si el NPSH disponible es mayor que el NPSH requerido la bomba no cavitar.Si aplicamos las Ecuaciones de Bernoulli entre los punto OE y EX obtenemos 2 ecuacionesEcuacin (1)

Ecuacin (2)

Si Px< Pvhabr cavitacin:

Aplicando la Ecuacin (2)

Aplicando la Ecuacin (1)

Por lo tanto

Suponiendo que hEXprdida de carga en el interior de la bomba es cero:

El primer trmino es el NPSH disponible y el segundo trmino es el NPSH requerido proporcionado por los fabricantes.Consecuentemente sise producir cavitacin.En las aplicaciones prcticas de ingeniera se aplica el criterio de buena prctica que indica que el diseo de las instalaciones que bombeen fluidos se realizar de tal forma que el NPSH disponible sea un 25% mayor que el NPSH requerido.A Partir de las expresiones de NPSH requerido y NPSH disponible se deduce que si aumenta el caudal de la bomba el NPSH disponible disminuye y el NPSH requerido aumenta, consecuentemente a partir de un determinado caudal se producir cavitacinEn la siguiente grfica se muestran la forma de las curvas del NPSH disponible y requerido en funcin del caudal: