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O que é cavitação e como evitá-la em sistemas hidráulicos
A cavitação é um fenômeno que ocorre no interior de sistemas hidráulicos e que pode causar sérios danos, sobretudo às bombas. Entenda os tipos e causas de cavitação, bem como as possíveis ações para evitar o problema.
Numa definição bastante sintética, a cavitação pode ser descrita como um fenômeno que ocorre em sistemas hidráulicos, geralmente nas bombas de água e óleo, turbinas, válvulas etc. Sua natureza consiste na formação de pequenas bolhas de vapor no fluido utilizado. Ao serem conduzidas no interior da aplicação hidráulica, as bolhas começam a se colapsar e, assim, surgem ondas de choque de alta energia que podem ocasionar erosão nos componentes internos.
A cavitação pode ser identificada em líquidos de qualquer viscosidade, e suas causas variam de acordo com as características do sistema hidráulico. Porém, existem alguns fatores que geralmente tendem a contribuir para este fenômeno, gerando diferentes tipos de cavitação, analisados a seguir.
Danos causados por cavitação em uma turbina. Foto: reprodução / Wikipedia
Tipos e causas de cavitação em sistemas hidráulicos
Cavitação clássica / vaporização: neste tipo, caso o impulsor da bomba não esteja apresentando o funcionamento adequado, o fluido pode ganhar velocidade ao passar pelo impulsor e acabar sendo fervido. Em decorrência disso, surgem bolhas no interior do sistema.
Cavitação por aspiração de ar: aqui, a origem do problema pode ser externa. Se houver válvulas, anéis ou juntas com falhas de vedação, partículas de ar podem invadir o sistema, misturar-se com o fluido e ocasionar o acúmulo de bolhas, uma vez que o ar não possui por onde sair.
Recirculação interna: quando a válvula de descarga de uma bomba não é capaz de liberar o fluido na taxa adequada, a tendência é de que o líquido continue circulando. Após várias repetições entre áreas com pressões opostas, altas e baixas, surgem bolhas vaporizadas da cavitação.
Turbulência: um sistema hidráulico ideal é aquele em que todos os componentes permitem, entre outros aspectos, que o fluido escoe de maneira uniforme. Quando existe um ou mais componentes com problemas, o fluido circula de forma turbulenta e essas variações de pressão também geram cavitação.
Síndrome das palhetas: esse tipo de cavitação é causado quando existe, no interior do sistema, um impulsor com diâmetro exagerado ou uma carcaça cujo revestimento é mais espesso do que deveria ser. Nesse caso, há uma diminuição do espaço disponível para o fluido. Isso aumenta sua velocidade, diminui sua pressão e aquece o líquido.
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Como evitar a cavitação em sistemas hidráulicos industriais
Se você identificar sintomas de cavitação em seu sistema hidráulico, tais como erosões, diminuição da pressão ou do fluxo, ruídos e vibrações anormais, por exemplo, é preciso agir. Felizmente, na grande maioria dos casos, a cavitação é causada por falhas que podem ser facilmente corrigidas. As sete ações abaixo podem ajudar a solucionar o problema:
- Projetar o reservatório hidráulico adequadamente, com atenção ao tamanho dos componentes utilizados;
- Usar um filtro de respiro no reservatório, para manter as condições ideais no interior do sistema;
- Instalar linhas de sucção bem dimensionadas e configuradas, visto que é nas linhas de sucção que se origina a maioria dos problemas de cavitação;
- Remover qualquer tipo de filtragem da linha de sucção e compensar esta ausência com filtragem extra no próprio sistema hidráulico;
- Usar uma bomba de tamanho adequado à quantidade de fluido usado e ao fluxo desejado no sistema hidráulico;
- Manter a temperatura do fluido dentro dos níveis adequados, pois variações positivas e negativas afetam a pressão do líquido;
- Usar uma sucção inundada para a bomba. Assim, a própria gravidade auxilia na geração de pressão para a bomba e para a linha de sucção.
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