La cavitazione è un fenomeno fisico che riguarda tanto gli impianti quanto le macchine di irrorazione e consiste nella formazione di zone di vapore all'interno di un fluido.
Il liquido si trasforma in bolle di vapore, che una volta trasportate nella linea di mandata, dove la pressione è positiva, ritornano allo stato liquido, e comprimendosi implodono, generando una onda di shock intensa che attacca membrane, valvole e testate con gravi danni.
Il fenomeno della cavitazione è di grande importanza e di possibile criticità per il funzionamento di una macchina di irrorazione. Scopriamo insieme perché.
Quando avviene la cavitazione?
Nel momento in cui si verifica un abbassamento di pressione il fluido passa dallo stato liquido a quello gassoso, sotto forma di bolle (vere e proprie cavità) contenenti vapore. Questo fenomeno è anche conosciuto con il termine di nucleazione.
La nucleazione può essere di due modalità:
- omogenea, quando cioè i moti termici del liquido creano dei vuoti microscopici che possono successivamente costituire i nuclei necessari per la crescita di bolle macroscopiche;
- eterogenea, costituita dalla presenza di micro-particelle disperse nel fluido primario o causata dalla rugosità delle pareti del condotto che contiene il fluido stesso.
Le cause possono essere diverse:
- strozzamenti sul tubo di aspirazione;
- eccessiva lunghezza del tubo medesimo;
- il verificarsi di un errore di progettazione del circuito
(ad esempio una pompa centrifuga collocata al di sopra del pelo libero della cisterna di alimentazione).Le bolle di vapore attraversano la pompa a membrana, e quando giungono nella sezione di mandata, l'alta pressione ne causa la violenta implosione, che crea il caratteristico rumore, come se la pompa stesse facendo passare della ghiaia.
Ciò comporta una consistente erosione della pompa a membrana sia in aspirazione che in mandata che può causare rottura delle valvole, lacerazioni delle membrane,
fino a vere e proprie fratture delle testate.
È possibile evitare la cavitazione?
Sì, per prevenire i fenomeni di cavitazione è necessario fare in modo che la pressione negativa sulla linea di aspirazione non superi mai i limiti previsti dalla pompa.
Ciò si ottiene:
- evitando di aspirare acqua da profondità eccessive (al massimo 4 metri);
- evitando strozzature sulla linea di aspirazione: i tubi devo essere rinforzati (spiralati) per evitare che le pareti aderiscano tra loro, occludendo il passaggio verso la pompa;
- pulendo giornalmente i filtri di aspirazione;
- riducendo al minimo le curvature del circuito e l'utilizzo di valvole a sfera sulla linea di aspirazione;
- utilizzando tubi di dimensioni uguali o maggiori al diametro del raccordo di aspirazione della pompa. È meglio evitare di usare tubi di dimensioni inferiori.
- Evitare di usare riduzioni e possibilmente raccordi a gomito.
Una manutenzione regolare è la migliore soluzione per evitare problemi più o meno importanti delle pompe a membrana, allungarne la vita e migliorarne il funzionamento.
