DHM AUTOMAÇÃO http://www.dhmautomacao.com.br Página 1 de 3 CAVITAÇÃO EM VÁLVULAS DE CONTROLE Cavitação: Formação de cavidades com vapor do próprio liquido, provocada pelo efeito do aumento velocidade de escoamento do fluido ao passar por um orifício de passagem reduzido. Com o aumento da velocidade a pressão diminui, como comprova o teorema de Bernoulli. Em determinadas situações, esta pressão fica a baixo da pressão de vapor do fluido para a temperatura de trabalho, provocando a cavitação. Logo apos passar pela região de vena contracta (menor pressão) a pressão tende a recuperar, é quando estas cavidades são implodidas. E muito importante lembrar que um fluido não precisa estar aquecido para cavitar, isto depende da temperatura de formação de vapor do fluido para determinada pressão , velocidade e do fator de recuperação de pressão da válvula de controle utilizada. Fotos mostram de experimento em laboratório onde uma hélice cavitando ao girar a 3500 rpm imersa em água a 20 graus Celsius em um Becker. Estas cavidades não causam nenhum efeito maléfico à válvula, o grande problema são as sucessivas implosões destas bolhas que dissipam uma grande quantidade de energia (ondas de choque localizadas que podem chegar a 10.000 PSI) causando corrosão muito peculiar fig. 1 (pitins profundos, ásperos e porosos muito conhecido visualmente). Danificando não somente os internos como também o corpo da válvula, este fenômeno ocorre também em bombas e rotores de turbinas hidroelétricas. Os danos provocados pela cavitação dependem da intensidade da cavitação, ao tempo de exposição à cavitação, da dureza do material utilizado e do tipo de válvula. As válvulas de controle de deslocamento rotativo como borboleta, esfera, esfera segmentada possuem um alto fator recuperação de pressão e por conseqüência um baixo coeficiente de cavitação Kc (resistência a cavitação), Já as válvulas tipo globo possuem um Kc mais elevado , logo estão menos sujeitas a cavitação. COEFICIENTES DE CAVITAÇÃO Kc ESFERA BORBOLETA OBTURADOR EXCENTRICO GLOBO Conv GLOBO Gaiola 0,28 90 0 0,31 0,37 fluxo fecha 0,68 fluxo fecha 0,63 fluxo fecha 70 0 0,30 0,61 fluxo abre 0,65 fluxo abre 0,65 fluxo abre 0,80 obturad em V
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CAVITAÇÃO EM VÁLVULAS DE CONTROLE
Cavitação:
Formação de cavidades com vapor do próprio liquido, provocada pelo efeito do aumento
velocidade de escoamento do fluido ao passar por um orifício de passagem reduzido. Com o aumento
da velocidade a pressão diminui, como comprova o teorema de Bernoulli. Em determinadas situações,
esta pressão fica a baixo da pressão de vapor do fluido para a temperatura de trabalho, provocando a
cavitação. Logo apos passar pela região de vena contracta (menor pressão) a pressão tende a recuperar,
é quando estas cavidades são implodidas.
E muito importante lembrar que um fluido não precisa estar aquecido para cavitar, isto
depende da temperatura de formação de vapor do fluido para determinada pressão , velocidade e do
fator de recuperação de pressão da válvula de controle utilizada. Fotos mostram de experimento em
laboratório onde uma hélice cavitando ao girar a 3500 rpm imersa em água a 20 graus Celsius em um
Becker.
Estas cavidades não causam nenhum efeito maléfico à válvula, o grande problema são as
sucessivas implosões destas bolhas que dissipam uma grande quantidade de energia (ondas de choque
localizadas que podem chegar a 10.000 PSI) causando corrosão muito peculiar fig. 1 (pitins profundos,
ásperos e porosos muito conhecido visualmente). Danificando não somente os internos como também
o corpo da válvula, este fenômeno ocorre também em bombas e rotores de turbinas hidroelétricas.
Os danos provocados pela cavitação dependem da intensidade da cavitação, ao tempo de
exposição à cavitação, da dureza do material utilizado e do tipo de válvula.
As válvulas de controle de deslocamento rotativo como borboleta, esfera, esfera segmentada
possuem um alto fator recuperação de pressão e por conseqüência um baixo coeficiente de cavitação
Kc (resistência a cavitação), Já as válvulas tipo globo possuem um Kc mais elevado , logo estão