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Cavitação em Bomba de Vacuo de Anel Liquido

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Cavitação é o fenômeno de geração de bolhas de vapor do próprio líquido operado pelo equipamento.


cavitação em bomba de vacuo de anel liquido

As bolhas são formadas quando a pressão atinge a chamada pressão de vapor que está intimamente ligada à temperatura de vaporização, em outras palavras, quanto menor a pressão de vapor, menor é a temperatura, na qual o líquido vaporiza.

O problema está quando a pressão volta a subir e a bolha implode e esse fenômeno é tão violento, que chega a remover material dos componentes do equipamento.


A bomba de vácuo de anel líquido é especialmente sensível ao efeito da cavitação.

Como o próprio nome diz, é um equipamento utilizado para gerar "vácuo". Gerar vácuo significa que o funcionamento da bomba irá provocar uma pressão efetiva negativa (menor que a pressão atmosférica) que acontece a medida que o gás vai sendo retirado do sistema.

Água é o principal líquido que é utilizado para a formação do anel líquido.

A medida que o rotor gira, a água é mantida afastada do centro nas extremidades da carcaça, como mostrado na animação.

Cada duas pás consecutivas criam uma câmara que, devido à excentricidade, aumenta na primeira metade do giro.


Esse aumento ou expansão provoca a queda da pressão, facilitando a sucção do gás na bomba.


Na segunda metade do giro, a câmara diminui de tamanho e acontece então a compressão do gás e esse processo provoca um aumento de temperatura.


Como é a água que faz o fechamento da câmara, na primeira parte do giro com a queda da pressão, pode acontecer a sua vaporização, enquanto na segunda parte do giro, a pressão sobe novamente e as bolhas geradas irão implodir.


Daí, um dos pontos mais importantes no funcionamento da bomba de vácuo em relação a cavitação é a temperatura do anel líquido, sobretudo a água.

Quanto maior o nível de vácuo gerado, menor deverá ser a temperatura da água.

Quando a temperatura da água é negligenciada, a bomba apresenta os efeitos da cavitação, como pode ser visto na imagem, que tem aspectos peculiar, semelhante a "buracos", bem diferente de outros tipos de erosão, como por atrito com particulados ou roçamento entre rotor e carcaça.

Fontes:

Animações e imagens: buble.epfi.ch - NASH - Engenharia e Cia

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