NPSH e Cavitação

A expressão “NPSH” representa a energia em altura absoluta do líquido no flange de sucção da bomba acima da pressão de vapor deste líquido na temperatura de bombeamento, referenciada à linha de centro da bomba. Portanto, o fim prático do NPSH é impor limitações às condições de sucção, de modo a manter a pressão na entrada do rotor da bomba acima da pressão de vapor do líquido bombeado.


NSPH Disponível (NPSHdisp)

É uma característica da instalação em que a bomba opera, e da pressão disponível do líquido no lado da sucção. O NPSHdisp pode ser calculado através desta equação:

Fórmula NPSHdisp

  • Ps [kgf/cm²] – Pressão no flange de sucção
  • Patm [kgf/cm²] – Pressão atmosférica
  • Pv [kgf/cm²] – Pressão de vapor do líquido à temperatura de bombeamento
  • Y [kg/dm³] – Peso específico do fluido
  • g [m/s²] – Aceleração da gravidade
  • Vs [m/s] – Velocidade do fluxo no flange de sucção
  • Zs [m] – Distância entre linhas de centro da bomba e do manômetro

NPSH Requerido (NPSHreq)

Normalmente, as curvas características de uma bomba incluem a curva de NPSHreq em função da vazão. Esta curva é uma característica própria da bomba e pode ser obtida experimentalmente nas bancadas de testes dos fabricantes. No teste para obtenção do NPSHreq, é utilizada como critério a queda de 3% na altura manométrica para uma determinada vazão. Este critério é adotado pela HI (Hydraulic Institute) e API 610 (American Petroleum Institute Standard 610).


Cavitação

Cavitação é um termo usado para descrever o fenômeno que ocorre numa bomba quando existe insuficiente NPSH disponível em relação ao NPSH requerido. Quando a pressão do líquido é reduzida a um valor igual ou abaixo de sua pressão de vapor, começam a formar pequenas bolhas ou bolsas de vapor. Como estas bolhas se movem à frente das pás do rotor para uma zona de pressão mais alta, elas rebentam rapidamente. O arrebentamento é tão brusco que gera um ruído violento, como se a bomba estivesse bombeando cascalho. Por isso, a maneira mais fácil de reconhecer que a bomba está cavitando é através do acompanhamento do ruído da bomba.

Outra conseqüência do colapso das bolhas é a retirada de material da superfície (pitting) de onde ocorrem as implosões, causando principalmente, dependendo da intensidade e duração, a erosão do rotor. Além de danos no rotor, a cavitação normalmente resulta em redução da capacidade da bomba devido ao vapor presente, redução e instabilidade da altura manométrica, vibração e defeitos mecânicos.


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