¿Sabías que este fenómeno puede causar graves daños en tus sistemas hidráulicos? Comprender qué es la cavitación hidráulica y cómo evitarla es esencial para mantener el rendimiento óptimo de tus equipos. En este artículo, exploraremos a detalle sobre que es, sus causas, tipos, fases y cómo proteger tus equipos y otros componentes.
Definición de la cavitación
La cavitación es un fenómeno físico que ocurre en los líquidos, una vez que la presión local del fluido cae por debajo de su presión de vapor. Esto provoca la formación de burbujas o cavidades llenas de vapor en el líquido.
Al desplazarse hacia zonas de mayor presión, estas burbujas implosionan o colapsan, luego liberan energía en forma de ondas de choque que pueden dañar componentes del la red hidráulica.
Principales causas de la cavitación hidráulica
En los sistemas hidráulicos puede ser provocada por múltiples factores. A continuación, detallamos las principales causas:
Baja presión en la línea de succión
Al producirse la fuerza ejercida en la entrada de la bomba hidráulica es insuficiente, el fluido puede vaporizarse, esto forma cavidades. Esto suele ocurrir por obstrucciones en las tuberías de succión, filtros sucios o válvulas parcialmente cerradas. Una fuerza ejercida inadecuada en la succión reduce la presión absoluta de la sustancia.
Altas temperaturas y presión de vapor
El aumento de la temperatura del líquido eleva su fuerza ejercida de vapor. Si el fluido hidráulico alcanza temperaturas altas, es más probable que se formen burbujas de vapor, sobre todo en zonas de menor presión.
Diseño inadecuado del sistema hidráulico
Una unidad mal diseñada puede generar zonas con caídas abruptas de presión o velocidades excesivas del fluido. Curvas pronunciadas, cambios bruscos en el diámetro de las tuberías y conexiones mal implementadas pueden propiciar la cavitación al alterar el flujo normal del líquido.
Tipos de cavitación que pueden presentarse
Existen varios tipos que pueden afectar a las máquinas hidráulicas:
Cavitación gaseosa
Este tipo ocurre en el momento que los gases disueltos se liberan del fluido debido a una caída en la fuerza interna del sistema. Las burbujas de gas formadas pueden causar daños al colapsar en zonas de mayor compresión. Es frecuente en sistemas con problemas de desaireación o donde penetra aire por sellos y juntas defectuosas.
Cavitación por vórtices
Se produce por la formación de vórtices en el fluido, por lo regular en la entrada de la bomba o en el tanque. Un diseño inadecuado del depósito o bajos niveles de líquido pueden generar remolinos que arrastran aire al sistema, desencadenando la cavitación.
Cavitación por recirculación
Ocurre a medida que el caudal es inferior al requerido por la bomba, esto produce una recirculación interna y turbulencias. Esto provoca zonas de baja presión y formación de cavidades. Es común en bombas centrífugas que operan fuera de su rango óptimo.
Daños que puede causar la cavitación en equipos hidráulicos
La cavitación puede generar serios problemas en las bombas hidráulicas y otros componentes:
Erosión y desgaste de componentes
El colapso de las burbujas libera altas energías en forma de ondas de choque. Estas impactan las superficies internas del equipo, lo que causa erosión y formación de picaduras en impulsores, rodetes y válvulas. Con el tiempo, este desgaste reduce la vida útil de los componentes.
Reducción del rendimiento
La presencia de la cavitación afecta el flujo y la presión del equipo hidráulico. Las bombas pierden eficiencia, el caudal disminuye y pueden presentarse vibraciones y ruidos anómalos. Esto impacta de manera negativa en la operación y rendimiento global del equipo.
Fases del fenómeno de cavitación
El proceso de cavitación consta de varias etapas que impactan al fluido:
Formación de burbujas de vapor
Cuando la fuerza interna del fluido disminuye por debajo de su punto de vaporización, se forman burbujas o cavidades en el líquido. Este fenómeno es similar a la ebullición, pero ocurre a temperaturas más bajas debido a la caída en la intensidad de compresión.
Implosión o colapso
Las burbujas se desplazan hacia zonas de mayor presión, donde colapsan o implosionan súbitamente. Este colapso libera energía en forma de ondas de choque y microchorros que impactan las superficies cercanas.
Daño progresivo del material
La repetida implosión de burbujas genera microfisuras y desgaste en los materiales. Con el tiempo, estos daños pueden provocar fallas catastróficas en tuberías, válvulas y bombas, esto afecta la integridad del mecanismo hidráulico.
Protege tu sistema hidráulico de la cavitación
Prevenir la cavitación es fundamental para asegurar el buen funcionamiento de tus equipos. Aquí te ofrecemos algunas recomendaciones:
- Mantenimiento regular: Realiza inspecciones periódicas para detectar y corregir obstrucciones en tuberías y filtros. Un buen mantenimiento previene la caída de presión y evita la formación de cavidades.
- Control de la temperatura: Monitorea la temperatura del fluido para mantenerla dentro de los rangos adecuados. El uso de intercambiadores de calor puede ser necesario en sistemas que operan a altas temperaturas.
- Diseño óptimo: Asegúrate de que la unidad esté bien dimensionada. Evita cambios bruscos en el diámetro de las tuberías y utiliza componentes adecuados para el caudal y presión de operación.
- Elimina la entrada de aire: Revisa sellos y juntas para prevenir la infiltración de aire. Un sistema hermético reduce la posibilidad de cavitación gaseosa.
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Si experimentas síntomas como ruidos inusuales o vibraciones en tu equipo, es posible que la cavitación esté teniendo efecto en tus unidades. Contáctanos para obtener servicios de mantenimiento especializados y asegurar el correcto funcionamiento de tus máquinas hidráulicas. Además, contamos con una amplia variedad de válvulas hidráulicas que pueden mejorar la operación de tu sistema y prevenir problemas asociados a la cavitación.
