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Prevenção de danos de cavitação em bombas de anel líquido

O que é cavitação?

A água ferve mais ou menos a 100°C nas regiões litorâneas mas em outras regiões, por exemplo na cidade de Denver – no Colorado - EUA, a água começa a ferver em torno de 93° C. O ponto de ebulição é diferente porque a pressão atmosférica em Denver é menor do que a do nível no mar, o que permite que o líquido entre em ebulição com uma temperatura mais baixa. Quando um líquido começa a ferver em uma panela, ele solta várias bolhas de ar. O mesmo acontece com o anel líquido em uma bomba, assim que ele começa a ferver, várias bolhas são liberadas e causam o que chamamos de "cavitação".

Como a cavitação pode causar danos?

Assim como o exemplo da panela com água, a cavitação em uma bomba de anel líquido acontece quando a pressão de operação do anel líquido atinge a pressão de ebulição. Isso faz com que parte do líquido se torne vapor, formando bolhas que são transportadas junto com o anel líquido. Essas bolhas no interior da bomba, colapsam ou implodem e podem quebrar pedaços da bomba. Estes pedaços são transportados junto com o anel líquido e causam danos por erosão.

Veja imagem ao lado de desgaste causado devido a cavitação.

O que podemos fazer para evitar a cavitação em uma bomba de vácuo de anel líquido?

A resposta é mais complicada do que você imagina. A cavitação ocorre em função da temperatura e da pressão. Quanto mais baixa a temperatura de operação do anel líquido, menor o potencial de cavitação. No entanto, se a pressão de operação da bomba estiver perto da pressão de vapor do líquido, a cavitação ainda pode ocorrer.

Com as mudanças nas indústrias de geração de energia, algumas empresas sem histórico de cavitação em suas bombas de vácuo podem de repente começar a ter problemas. Por que isso acontece?

Com mais energia renovável disponível, as usinas de geração de energia, que anteriormente funcionavam em plena carga, agora têm que diminuir sua capacidade de geração para fornecer apenas o suficiente para “preencher as lacunas” de fornecimento da rede de energia.

Com a carga reduzida, o condensador principal da turbina opera em uma pressão mais baixa. Como os condensadores da turbina operam na temperatura de saturação, operar em uma pressão mais baixa significa que a pressão de vapor do anel líquido estará mais próxima a temperatura de saturação na pressão de operação. Esta é uma receita para cavitação em sistemas de vácuo 'não saudáveis'.

Como as condições de operação das usinas continuam a mudar, qual é a solução a longo prazo?

A Nash sempre toma cuidados especiais para minimizar o potencial de cavitação ao projetar nossos sistemas. Temos visto a tendência das indústrias de operar o equipamento de vácuo em condições propensas a cavitação e temos desafiado nossos engenheiros a desenvolver métodos para reduzir ainda mais, o potencial de cavitação em nossas bombas de anel líquido. Nossa solução é a atualização da série TC de bombas de anel líquido de dois estágios.

Imagem ao lado de um Sistema Nash com condensador com bomba de anel líquido modelo TC9.

Com uma mudança no desenho da bomba, o modelo TC reduz eficazmente a cavitação e os danos que ela pode causar. O novo design duplica a vida útil de uma bomba operando sob condições propensas a cavitação, sem afetar o desempenho da mesma e, está disponível tanto para novos modelos quanto para atualizações.

Se sua usina opera com cargas parciais ou se você já teve história de cavitação em suas bombas de anel líquido, você pode estar sujeito à danos causados pela cavitação. Contate a Nash antes que o desempenho e a confiabilidade se torne um problema. Podemos discutir suas opções de manutenção preventiva e upgrades que irão ajudá-lo a evitar tempo de inatividade e reparos caros.

Você sabia que...

Quando as bolhas provenientes da cavitação implodem em uma bomba de vácuo de anel líquido você pode ouvir um perceptível "pop". Quando várias bolhas implodem continuamente, o barulho é parecido com o som de bolinhas de gude dentro da bomba.

 
 

 

Gardner Denver Nash Brasil Indústria e Comércio de Bombas Ltda.
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