NPSH es la definición por sus siglas en ingles del Net Positive Suction Head, traducido como la Altura Neta Positiva de Succión. En bombeo, este término podría definirse como la diferencia entre la presión del líquido a bombear en el eje del impulsor y la presión de vapor de este líquido a la temperatura de bombeo. En otras palabras, es la presión absoluta mínima que debe haber en la succión de la bomba para evitar problemas en su funcionamiento, tales como la cavitación.
Este fenómeno ocurre cuando la presión desciende por debajo de la presión de vapor, donde las moléculas de líquido pasan de estado líquido a gaseoso, formando burbujas de aire. La zona con menor presión es la succión o entrada de la bomba, justo antes de los alabes del impulsor. Después, estas burbujas son desplazadas dentro del flujo de líquido hacia zonas donde la presión es más alta (a la salida de los impulsores), donde vuelven a condensar, provocando picos de presión muy altos, produciendo la implosión de las burbujas. Como consecuencia, el material se debilita hasta generar picaduras u oxidación, además de ruidos y vibraciones excesivas en los equipos, reduciendo rápidamente la vida útil de las bombas.
Tipos de NPSH de bombeo
Se distinguen dos tipos de NPSH, el que depende de la instalación o disponible (NPSHd) y el que depende directamente de la bomba o requerido (NPSHr).
El NPSHd se refiera a la presión justo en la succión de la bomba, y este se puede medir con un manómetro colocado en la entrada del equipo. Este depende de distintos factores:
● Altura del espejo de agua, medida desde la altura mínima, ya sea de un tanque elevado, un pozo, etc., hasta el eje central de la entrada de la bomba. (Hs)
● Presión en la superficie del líquido, generalmente se toma en cuenta la presión atmosférica, a menos de que se trate de un tanque presurizado. (Ha)
● Presión de vapor de agua, este factor depende directamente de la temperatura a la que se encuentra el líquido. (Hvp)
● Perdidas de carga en el recorrido de succión de la bomba, desde la toma de succión hasta la entrada del equipo. (Hf)
Se coloca el (+/-) ya que esto depende de si es succión positiva o succión negativa.
Diseño
Si el diseño de la instalación es adecuado, no debería de representar un problema para la succión de la bomba. En riesgos con algún problema de diseño es complicado combatir un NPSHd bajo, pero algunas recomendaciones serian:
Aumentar la altura del espejo del agua hacia la succión.
Bajar el equipo de bombeo.
Intentar disminuir las perdidas por fricción del recorrido de succión, aumentando el diámetro de las tuberías, reduciendo longitud de recorrido, o incluso seleccionando los accesorios adecuados.
El valor del NPSHr depende solamente de las características de la bomba, sin importar las características de la instalación. Este valor varia para cada bomba, siendo siempre positivo y es dependiente directamente del flujo y las revoluciones del motor. Los valores y curvas son proporcionadas por cada fabricante. El NPSHr se traduce como la capacidad de succión de una bomba en un punto determinado de su curva de rendimiento; cuanto menor es el valor del NPSHr, es mayor su capacidad de succión.
En conclusión, para que un sistema funcione perfectamente, evitando el fenómeno de la cavitación, el NPSHd debe ser mayor al NPSHr, y es recomendable que el margen de diferencia sea de alrededor de 0.5 metros columna de agua.
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