La cavitazione è un fenomeno indesiderato e dannoso, ma purtroppo spesso ignorato. È necessario contrastarla, poiché può portare, tra l’altro, all’erosione dei componenti della pompa e, nei casi estremi, a danni irreversibili.
In cosa consiste il fenomeno della cavitazione?
La cavitazione è un processo che consiste nella formazione, nell’accumulo e nella scomparsa improvvisa di bolle di gas nel liquido attorno alla girante della pompa. Il fenomeno è accompagnato da brusche variazioni di pressione.
La cavitazione si verifica quando nella parte centrale della girante si verifica una diminuzione della pressione del liquido, che a sua volta provoca l’afflusso del liquido attraverso il bocchello di aspirazione. Quando la pressione scende al di sotto del livello di saturazione in condizioni corrispondenti alla temperatura ambiente, il liquido inizia a evaporare. È proprio allora che si formano piccole bolle che, collassando, generano un’onda d’urto di energia piuttosto elevata. La rottura di un gran numero di bolle provoca microcolpi, che contribuiscono allo sviluppo della corrosione dei materiali costruttivi e a gravi danni.
Quali sono i principali sintomi della cavitazione nella pompa?
Una pompa sommersa interessata dal fenomeno della cavitazione può presentare alcuni sintomi caratteristici. Innanzitutto si verifica una notevole diminuzione dei parametri di funzionamento e delle prestazioni. Si verifica anche un aumento del consumo di energia elettrica. La pompa funziona rumorosamente e compaiono vibrazioni causate dalla pulsazione della pressione. Dopo lo smontaggio, si possono notare danni visibili ai componenti costruttivi causati dalla corrosione, in particolare alla girante. Durante il funzionamento, questi danni possono causare perdite.
Come contrastare il fenomeno della cavitazione?
Quanto migliori sono le proprietà anticavitazionali della pompa, tanto maggiore è la sua resistenza alla cavitazione. La base può quindi essere il contrasto costruttivo a questo fenomeno, ad esempio attraverso una progettazione adeguata delle giranti, il corretto profilo delle pale, l’impiego di un numero limitato di pale o la prerotazione (un vortice preliminare nella direzione di rotazione del motore). Questo tipo di interventi viene effettuato dai produttori delle apparecchiature, mentre il compito del consumatore è scegliere una pompa di alta qualità che presenti tutte queste caratteristiche. Questa proprietà è definita dal parametro NPSHA.
Il parametro NPSHA può essere aumentato in diversi modi. Uno di questi consiste nell’utilizzare, nell’impianto, una tubazione di lunghezza ridotta e diametro elevato. È inoltre necessario progettare l’impianto con il minor numero possibile di elementi che contribuiscono alle perdite di pressione. È inoltre necessario evitare velocità del liquido superiori a 2 m/s e oscillazioni del livello del liquido sull’aspirazione della pompa. Il pompaggio del liquido dovrebbe avvenire alla temperatura più bassa possibile. Può essere utile anche utilizzare una tubazione con una superficie interna liscia (ad esempio in PVC).
