[Morgan0]

En hidráulica, la NPSH (acrónimo de Net Positive Suction Head), también conocido como ANPA (Altura Neta Positiva en la Aspiración) y CNPA (Carga Neta Positiva en Aspiración), es una cantidad utilizada en el análisis de la cavitación de una instalación hidráulica.

La NPSH es un parámetro importante en el diseño de un circuito de bombeo que ayuda a conocer la cercanía de la instalación a la cavitación. Si la presión en algún punto del circuito es menor que la presión de vapor del líquido, este entrará en cavitación. Este fenómeno, similar a la vaporización, puede dificultar o impedir la circulación de líquido, y causar daños en los elementos del circuito.

En las instalaciones de bombeo se debe tener en cuenta la NPSH referida a la aspiración de la bomba, distinguiéndose dos tipos de NPSH:

NPSH disponible: es una medida de cuán cerca está el fluido de la cavitación.
NPSH requerido: valor límite requerido, en cierto punto de la instalación, para evitar que el fluido entre en cavitación.

Fuente. Wikipedia.

[DavidPM]

Gracias por tu aporte El Nota.

Como ya he dicho anteriormente no soy técnico de bombas, mi trabajo es de producción, me encargo de que con los equipos que tengamos conseguir tener las condiciones y calidades adecuadas. Traducido al mundo acuariofilo, es como que hago que los nitritos, nitratos, fosfatos, CO2, etc... estén en sus valores correctos. Pero cuando veo a los técnicos de bombas les pregunto, me resulta interesante. Pero no tengo una base teórica sobre el tema y lo noto en que ciertas cosas se me escapan.

Y si, el NPSH disponible disminuye. Cuando me refería a que el NPSH aumenta me refería al requerido y evidentemente este no puede variar si no cambiamos de equipo.

Saludos

[rajumalaga]

yo iba a preguntar tambien lo de las siglas NPSH, y tambien iba a pedir fotos de las tripas de esos mega acuarios!

[El Nota]

Vaaale. Me confieso culpable de haber continuado con el término NPSH sin haberlo presentado antes como es debido... 

La verdad es que es un concepto que da mucho juego, y es leerlo y me vuelvo loco... Jejeje.

Saludos!

[RoFran]

Pues a mi me "ha abierto la mente" a pensar. No había caído en que un bomba succionando una columna de líquido y como el propio peso de este puede puede llegar a ser un problema para la cavitación.

[DavidPM]

Pues a mi me "ha abierto la mente" a pensar. No había caído en que un bomba succionando una columna de líquido y como el propio peso de este puede puede llegar a ser un problema para la cavitación.

En realidad es la falta de peso... Explico un par de cosas a ver si se aclara este concepto, repito que para nada soy técnico y me puedo equivocar (agradezco corrección que es como se aprende).

El NPSH requerido es la altura máxima que la bomba puede levantar una columna de líquido en la aspiración, y las características del producto (tipo de producto, temperatura de trabajo) son necesarias para saber el NPSH requerido que nos da el fabricante.

El NPSH disponible lo calculamos según la instalación. La altura, por encima o por debajo, a la que está el depósito de donde aspira la bomba es muy importante en ese cálculo.

Como bien comentó El Nota, cuando el NPSH disponible disminuye por debajo del requerido la bomba entra en cavitación.

La temperatura de ebullición del agua es de 100ºC, mientras que si ponemos agua en una olla a presión el agua hierve a unos 140ºC. Y si la pusiésemos en una olla de vacío herviría a 80ºC. Esto es así porque el punto de ebullición de un líquido varía con la presión, a más presión mas alta la temperatura de ebullición y viceversa.

El efecto que produce una bomba es dar presión al líquido y por tanto crea un "vacío" en la entrada. Si teneos 10 Kg/cm2 en la entrada de la bomba es mas difícil que cavite que si tenemos 0,5 Kg/cm2. 
Por tanto si tenemos una bomba que aspira de un depósito que está al mismo nivel que la bomba, o incluso por debajo del nivel de la bomba, aspira agua a 95ºC y es una bomba potente, pues muy seguramente cavitará. Porque el agua a 95ºC y casi sin presión, al aplicarle la succión que hace la bomba tendrá una presión aún menor y vaporizaría produciendo la cavitación.

Si una bomba aspira de un depósito que esta a mayor altura que la bomba, la temperatura del producto está lejos de su temperatura de ebullición y la bomba no levanta mucha presión. Pues es muy difícil que se produzca cavitación. Como en el caso de nuestros filtros, por eso comenté anteriormente que me parecía muy difícil que se dé en nuestros filtros. Sino que mas bien podría ser que al crearse una presión de vacío mayor en el recipiente del filtro, puedan generar minifugas de aire al interior. Estas se acumulan creando burbujas en el rotor y generando ruido y una sensación de que entra en cavitación. Recuerdo, si no me lo explicaron mal, que lo peligroso de la cavitación es cuando esas burbujas al pasar por la bomba y comprimirse vuelven a su estado líquido y generan implosiones.

Espero que se entienda, sino en lo que os pueda aclarar o ayudar...

Saludos

[Unay]

Flipo con este foro
+1 general porque estoy alucinando con lo que se puede aprender

[El Nota]

De acuerdo con lo comentado por DavidPM.

Para el caso de bombas que aspiran de depósitos en los que el líquido está en condiciones próximas a (o directamente en) su punto de ebullición, la única manera de evitar que cavite es ubicar el depósito a la altura suficiente. Así la presión manométrica que genera el peso de la propia columna de líquido en el punto de aspiración es suficiente para prevenir la cavitación. Tanto es así, que la NPSH no se expresa en Kg/cm2, sino que se suele expresar en metros.

Al comprar una bomba para una instalación de este tipo ya existente, debes calcular en primer lugar el NPSH disponible y dárselo al fabricante de la bomba. Con ese dato de partida, el fabricante diseña la bomba y se toma un margen por debajo de ese valor para establecer el valor del NPSH requerido por la bomba. Ese margen no suele ser muy amplio ya que diseñar una bomba con una NPSH requerida muy baja es difícil (aunque las hay para aplicaciones concretas y, obviamente, son mucho más caras). El margen mínimo suele ser de 0,5 metros. Es decir, si tienes una instalación con un NPSH disponible de 3m, él te vendería una bomba con un NPSH requerido no superior a 2,5m.

Un saludo!

PD: Acabo de caer en la cuenta, y lo siento, de que nos hemos liado con nuestro libro y le hemos chafado totalmente el post al compañero.

[Carlos70]

Mola cuando estos temas se ponen así de interesante.
Lo he ido siguiendo, pero estos días apenas he tenido tiempo para escribir algo de más de dos líneas por aquí.
Debemos recordar que casi todas las bombas avisan de no regular el caudal cerrando la entrada. Debe hacerse con la salida.
Y también es el motivo por el cual los filtros externos debe estar más bajos que el acuario, para que exista presión.
Ahora bien, hemos de tener en cuenta que se manejan muchos factores de seguridad, y seguramente porque variemos algo los diámetros no pase nada. Y muchos factores que influyen en el funcionamiento, como la diferencia de altura entre agua y filtro, o la porquería en las mangueras.

[RoFran]

Pues a mi me "ha abierto la mente" a pensar. No había caído en que un bomba succionando una columna de líquido y como el propio peso de este puede puede llegar a ser un problema para la cavitación.

En realidad es la falta de peso... Explico un par de cosas a ver si se aclara este concepto, repito que para nada soy técnico y me puedo equivocar (agradezco corrección que es como se aprende).

...

En realidad creo que decíamos lo mismo. El sentido común me dice que el peso del agua de abajo "tira" del agua de arriba y por tanto provoca una bajada de presión de esta. Hasta donde yo sé el agua no es comprimible o expandible por lo tanto tiene que pesar lo mismo tanto la de arriba como la da abajo. Ahora bien el agua no sólo es agua. El agua tiene gases disueltos. Y según la presión que tenga el agua esos gases van a preferir estar en ella o liberarse. Estoy seguro de que no es un concepto muy físico pero yo lo entiendo como una depresión, es decir, una bajada de presión en la parte más alta de la columna de agua provocada por el propio peso del agua tirando hacia abajo y la aspiración de la bomba.

Como ya comenté en un mensaje más arriba yo he experimentado gases en el rotor cuando el acuario está "a todo gas", con el CO2 funcionando y las plantas trabajando que, durante la noche han desaparecido mientras el CO2 estaba apagado y las plantas a otro sólo respirando. Yo tampoco veo que la succión de nuestros filtros pueda convertir instantáneamente agua liquida en vapor.

[El Nota]

Pues a mi me "ha abierto la mente" a pensar. No había caído en que un bomba succionando una columna de líquido y como el propio peso de este puede puede llegar a ser un problema para la cavitación.

En realidad es la falta de peso... Explico un par de cosas a ver si se aclara este concepto, repito que para nada soy técnico y me puedo equivocar (agradezco corrección que es como se aprende).

...

En realidad creo que decíamos lo mismo. El sentido común me dice que el peso del agua de abajo "tira" del agua de arriba y por tanto provoca una bajada de presión de esta. Hasta donde yo sé el agua no es comprimible o expandible por lo tanto tiene que pesar lo mismo tanto la de arriba como la da abajo. Ahora bien el agua no sólo es agua. El agua tiene gases disueltos. Y según la presión que tenga el agua esos gases van a preferir estar en ella o liberarse. Estoy seguro de que no es un concepto muy físico pero yo lo entiendo como una depresión, es decir, una bajada de presión en la parte más alta de la columna de agua provocada por el propio peso del agua tirando hacia abajo y la aspiración de la bomba.

Me da la sensación de que habláis de dos situaciones distintas. Creo que tú estás pensando en una bomba que aspira líquido de un sitio situado por debajo de la horizontal de la bomba, y que él piensa en una bomba que aspira de un sitio situado sobre la bomba.

Si el líquido está debajo se dice que la bomba está en succión, y si el líquido está por encima se dice que la bomba está en carga.

[DavidPM]

En realidad creo que decíamos lo mismo. El sentido común me dice que el peso del agua de abajo "tira" del agua de arriba y por tanto provoca una bajada de presión de esta. Hasta donde yo sé el agua no es comprimible o expandible por lo tanto tiene que pesar lo mismo tanto la de arriba como la da abajo. Ahora bien el agua no sólo es agua. El agua tiene gases disueltos. Y según la presión que tenga el agua esos gases van a preferir estar en ella o liberarse. Estoy seguro de que no es un concepto muy físico pero yo lo entiendo como una depresión, es decir, una bajada de presión en la parte más alta de la columna de agua provocada por el propio peso del agua tirando hacia abajo y la aspiración de la bomba.

Como ya comenté en un mensaje más arriba yo he experimentado gases en el rotor cuando el acuario está "a todo gas", con el CO2 funcionando y las plantas trabajando que, durante la noche han desaparecido mientras el CO2 estaba apagado y las plantas a otro sólo respirando. Yo tampoco veo que la succión de nuestros filtros pueda convertir instantáneamente agua liquida en vapor.

Pues creo que si Rofran, pero a tu forma claro. Que es lo que me pasaba a mi, que no tengo conceptos teóricos y lo que me explicaban me lo voy haciendo a mi forma de entenderlo.

Pero si, la teoría de porque se hace la cavitación (a mi forma de entenderlo...) es que la succión en la aspiración de una bomba crea una depresión, y si esta depresión se convierte en muy grande (si está aspirando por debajo de la horizontal por el propio peso de la columna de líquido y si está aspirando por encima de su horizontal porque la tubería o elemento de restricción no permita pasar mas cantidad de líquido a la bomba) puede llegar a vaporizar el líquido.

Como ya he comentado antes veo casi imposible que esto pase en las condiciones que "deben" trabajar nuestros filtro. Sobretodo porque debes estar mas o menos cerca del punto de ebullición, en este caso agua y de 30ºC (los disqueros) a 100ºC para hervirla va un rato.

Por eso decía que creo que lo que se puede producir mas fácilmente es que se produzcan pequeñas fugas en alguna junta del vaso del filtro o unión de las mangueras de entrada y se acumulen hasta llegar al rotor al tener mas presión negativa (o de succión...) en la aspiración del filtro. Ya he dicho que de esto no estoy seguro, pero creo que lo peligroso de la cavitación es que esas burbujas de gas cuando llegan al rotor se comprimen y vuelven a ser líquido produciendo implosiones. Y las burbujas de aire que fugasen a dentro del agua del filtro producirian un efecto parecido pero no sería "cavitación".

Pero a lo de que el CO2 a cierta presión está mejor en el agua o liberado... ahí si que no me voy a meter en tema de disoluciones entre un líquido y un gas... pero esto no sería la cavitación porque ese fenómeno se produce con cualquier líquido, tenga o no impurezas de otros componentes. Pero si creo que podría ayudar a que si se producen pequeñas fugas de aire a dentro del filtro y por la entrada del filtro entran microburbujas de CO2 pues las dos se suman. Y también a menor presión mas grande es la burbuja de CO2 y por tanto si luego se comprime va a mover mas volumen y va a producir mas efecto (ruido y vibración)

[Robertolga]

Bueno, lo que está claro es que si cierras el paso del tubo de salida del filtro aumenta la presión en su interior....y si cierras el paso del tubo de entrada al filtro disminuyes esa presión.

Pongo una foto de la temperatura y presión requeridas para producir la evaporación del agua:

Haciendo una media de la temperatura del acuario a 25º podemos saber que se formarán gases con una presión de 0.03169 bares (Calculadora)
La gran pregunta es ........¿con la suciedad de las tuberías, caracolillos, restos de plantas, redecillas...etc que tenemos en el tubo de entrada es suficiente para disminuir la presión a este valor?
Lo mismo si, yo creo que si.....por eso como dije anteriormente, muchas veces los ruidos de los filtros se solucionan despejando la entrada a estos (no siempre es así pero a veces pasa)

¿La cavitación nos va a romper los filtros? no, lo dudo mucho, y no porque no pueda sino porque el molesto ruido que genera nos alarma antes y actuamos en consecuencia.

PD: Como me obligáis a leer cosas de las que poco se, pero como me gusta 

[RoFran]

Yo creo Roberto, que ahí está la cuestión. En lo que hemos planteado antes. Que no sea tanto cavitación (conversión "instantánea" de agua líquida a vapor) como extracción de los gases que hay en el agua.

Los gases sí son comprimibles/descomprimibles. El agua no. Si hay menos presión los gases "salen" del agua para ocupar el espacio necesario* (más aún si en lugar de disueltos están revueltos como microburbujas). El agua buscaría convertirse en vapor sólo cuando la (de)presión alcance un valor suficiente como para a los gases disueltos en el agua les cueste lo mismo salir de esta que a esta convertirse en vapor.

*¿No os ha pasado alguna vez que al tirar de una jeriguilla fuerte, incluso teniendo completamente sumergida la conexión entre la aguja y la jeringuilla, el agua ha burbujeado y se os ha acumulado aire? Y cuando digo aire digo cualquier gas con composición desconocida.

[Robertolga]

*¿No os ha pasado alguna vez que al tirar de una jeriguilla fuerte, incluso teniendo completamente sumergida la conexión entre la aguja y la jeringuilla, el agua ha burbujeado y se os ha acumulado aire? Y cuando digo aire digo cualquier gas con composición desconocida.

Justamente eso es la cavitación Rofran, se crea una disminución importante de presión al tirar del émbolo (sobre todo al hacerlo muy rápidamente o con la boquilla obstruida) que hace la vaporización del líquido.

Me paso el día tirando de émbolos para arriba y para abajo ......y se da más fácilmente en jeringas grandes, por ejemplo de 50ml con el cono estrecho debido a que puedes realizar una gran depresión........sin embargo con las de cono ancho no pasa esto, el paso de líquido es mayor y cuesta menos su paso hacia el cuerpo de la jeringa.

Es que has dado en el clavo con el ejemplo, muy descriptivo de lo que pasa en un filtro.................la entrada debe de tener suficiente paso.