Cavitazione nelle Pompe

1. Introduzione – Importanza della cavitazione nei sistemi di pompaggio

La cavitazione è una delle cause più critiche di perdita di prestazioni nelle pompe utilizzate per il trasporto dei fluidi.
In termini semplici, si verifica quando la pressione all’interno della pompa scende al di sotto della pressione di vapore del liquido, formando bolle che collassano violentemente nelle zone ad alta pressione.

Questi collassi generano microonde d’urto che danneggiano le superfici metalliche, causando erosione della girante, rumore, vibrazioni e perdita di efficienza.

In POMEKA analizziamo come prevenire la cavitazione nelle pompe Grundfos, Wilo, Standart, Etna e Sumak.

2. Cos’è la cavitazione? Definizione fisica

La cavitazione si verifica quando la pressione locale del fluido scende sotto la pressione di vapore.
Il liquido passa allo stato di vapore formando bolle.

Quando queste bolle raggiungono zone a pressione più elevata, collassano improvvisamente generando microimpatti che danneggiano la girante.

3. Sintomi della cavitazione nelle pompe

• Rumori anomali (come ghiaia o metallo)
• Vibrazioni
• Riduzione della portata e della pressione
• Surriscaldamento
• Danni alla girante (pitting)

Se non rilevata, può causare gravi danni.

4. Cause della cavitazione

• NPSH insufficiente
• Scelta errata della pompa
• Tubazione di aspirazione lunga o stretta
• Alta temperatura del fluido
• Livello basso del liquido

5. Cos’è l’NPSH e come si calcola?

• NPSHa: disponibile nel sistema
• NPSHr: richiesto dalla pompa

Formula:

NPSH = (P_atm − P_v) / (ρg) + h_s − h_f

👉 Condizione:
NPSHa > NPSHr

6. Analisi matematica

Basata sull’equazione di Bernoulli:

P1 + ½ρv1² + ρgh1 = P2 + ½ρv2² + ρgh2 + perdite

La caduta di pressione genera cavitazione.

7. Danni causati dalla cavitazione

• Erosione metallica
• Perdita di efficienza
• Rumore
• Vibrazioni
• Danni ai cuscinetti

8. Come prevenire la cavitazione

Progettazione:

• Linea di aspirazione corta
• Perdite ridotte

Selezione:

• Scelta corretta della pompa

Operazione:

• Controllo temperatura
• Funzionamento stabile

9. Tipi di cavitazione

• Cavitazione in ingresso
• Cavitazione parziale
• Cavitazione nelle pompe centrifughe

10. Rilevamento moderno

Sistemi Grundfos e Wilo rilevano la cavitazione tramite sensori.

11. Attrezzature ausiliarie

• Valvole di sfiato aria
• Smorzatori di vibrazione
• Serbatoi di pressione
• Filtri

12. Esempio di calcolo

NPSHa = 4.27 m
NPSHr = 3.5 m → funzionamento sicuro

13. Danni visivi

• Pitting a nido d’ape
• Deformazione superficiale
• Vibrazione dell’albero

14. Impatto energetico

• Efficienza ↓ 10–20%
• Consumo ↑
• Costi ↑

15. Soluzioni per marchio

• Grundfos → design Low NPSH
• Wilo → sistemi intelligenti
• Standart → girante inox
• Etna & Sumak → soluzioni economiche

16. Conclusione

La cavitazione è il nemico silenzioso delle pompe.

Ma può essere prevenuta completamente.

POMEKA:

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