1. Qué es una bomba para aceite térmico y por qué difiere de las bombas convencionales
Una bomba para aceite térmico es una bomba de proceso que circula continuamente un fluido orgánico de transferencia de calor a temperatura elevada. En la circulación principal del circuito, la solución habitual es la centrífuga; las bombas de engranajes aparecen en la transferencia de productos que siguen viscosos incluso calentados.
El principio hidráulico es el mismo de una centrífuga de proceso. La diferencia está en las decisiones tomadas para el servicio caliente: sellado, límites de presión en función de la temperatura, cojinetes y montaje.
En el manual de la FBOT (MTEC-16/00), por ejemplo, la presión máxima de descarga cae con la temperatura — cerca de 16 bar a 100 °C y cerca de 10 bar a 350 °C en la Figura 1 — y el sellado combina empaquetaduras de grafito en contacto con el aceite caliente y un sello mecánico.
Una bomba seleccionada para agua fría y aplicada a aceite caliente queda fuera de su base de proyecto: el sellado, los límites de presión × temperatura y los materiales pueden no haberse definido para ese servicio. Por eso, el punto de operación caliente debe compararse con la documentación de la bomba específica, y no solo con la curva hidráulica.
Los datos del fluido deben leerse a la temperatura de operación y en la condición de arranque. En la tabla publicada por Eastman para el Therminol 66, la densidad pasa de 1.008 kg/m³ a 20 °C a 809 kg/m³ a 300 °C, y la viscosidad cinemática, de 122 mm²/s (cSt) a 0,51 mm²/s.
En una centrífuga, la potencia absorbida para el mismo caudal y altura es proporcional a la densidad; en el arranque en frío, la viscosidad elevada aumenta aún más el torque y las pérdidas. Por eso, la potencia debe verificarse en las dos condiciones: régimen caliente y arranque.
Nota
Con los datos de Eastman para el Therminol 66, la densidad cae cerca de un 20% entre 20 °C y 300 °C. Para el mismo caudal y altura, la potencia hidráulica en régimen caliente es menor que en frío en la misma proporción. El riesgo de motor subdimensionado está en el arranque en frío, no en el régimen caliente: verifique el motor en el caso más exigente y aplique la reserva de potencia del manual de la serie.
2. Sistemas de calentamiento industrial: dónde se encaja la bomba en el circuito
Un sistema de calentamiento por aceite térmico es un circuito cerrado con calentador (a gas, fuel oil, biomasa o resistencias eléctricas), bomba de circulación, tubería aislada, consumidores industriales (intercambiadores de calor, reactores encamisados, prensas, secadores, serpentines de tanques) y vaso de expansión.
La bomba mantiene el caudal por el calentador para que la temperatura de película del fluido en las superficies calentadas quede por debajo del límite del fabricante del fluido. Para el Therminol 66, por ejemplo, Eastman publica 345 °C como temperatura máxima de bulk y 375 °C como temperatura máxima de película. El caudal mínimo exigido por el calentador es un dato del fabricante del calentador, no de la bomba.
Por eso, detener la circulación con el calentador caliente es una situación que debe evitarse: el fluido detenido en las superficies calentadas puede sobrecalentarse, y Eastman advierte que el sobrecalentamiento o la contaminación aceleran la descomposición y aumentan los compuestos de alto punto de ebullición y los sólidos.
El procedimiento de apagado (mantener la circulación después del corte del quemador hasta el enfriamiento indicado por el fabricante del calentador) y la respuesta a cortes de energía deben definirse en el proyecto del sistema.
La condición del fluido también llega a la bomba. Eastman recomienda mantener los sistemas con Therminol 66 bajo atmósfera de gas inerte, para proteger el fluido contra la oxidación, e instalar dispositivos de alivio de presión donde se requieran. El catálogo FBOT, por su parte, exige un fluido sin partículas abrasivas y sin materiales que ataquen químicamente los componentes de la bomba: la filtración, el análisis periódico del aceite y la remoción de sólidos forman parte del mantenimiento del circuito.
Nota de ingeniería
La bomba de circulación principal trabaja en régimen continuo durante las campañas de la planta. Defina en el proyecto si habrá bomba de reserva instalada, cómo se hará el cambio entre bombas y qué repuestos quedarán disponibles en la planta; la propuesta registra el alcance exacto del suministro.
3. Tipos de bombas usadas: centrífuga versus engranajes
En la circulación principal de aceite térmico, la centrífuga de proceso es la elección habitual: el fluido tiene baja viscosidad a la temperatura de operación, el caudal es continuo y el mantenimiento debe realizarse sin desmontar la tubería aislada, lo que favorece la construcción back pull-out.
La serie FBOT sigue esa construcción: carcasa espiral fundida en una sola pieza, impulsor radial cerrado de simple succión, construcción back pull-out, soporte con dos rodamientos (uno en baño de aceite y otro blindado, lubricado con grasa) y sellado con empaquetaduras de grafito y sello mecánico (manual MTEC-16/00, ítems 2.1 a 2.4).
Las bombas de engranajes entran cuando el producto calentado sigue viscoso: transferencia de asfalto, brea, fuel oil pesado, resinas y otros fluidos que necesitan calentamiento para fluir. La FBE (engranajes externos) tiene cámara de calentamiento como accesorio (ejecución CA) y, en el catálogo 2026, una tabla de rotación recomendada por rango de viscosidad, de 30 a 100.000 SSU.
La FBEI (engranajes internos) se publica con máximos independientes de 136 m³/h, 14 bar diferenciales, 140.000 cP y 340 °C; su camisa de calentamiento tiene límites propios en el manual MAN001-10: vapor hasta 185 °C y fluido térmico hasta 232 °C, ambos hasta 10 bar.
La elección entre centrífuga y engranajes depende de la temperatura real, de la viscosidad del fluido a esa temperatura, del caudal, de la presión y del régimen (circulación continua o transferencia por lotes). Con esos datos, ingeniería confirma la serie, el modelo y el límite aplicable a cada configuración.
| Servicio | Tecnología | Serie FB Bombas y referencia documental |
|---|---|---|
| Circulación de aceite térmico orgánico en el circuito de calentamiento | Centrífuga back pull-out dedicada | FBOT — hasta 350 °C (serie); descarga limitada por la Figura 1 del MTEC-16/00 |
| Transferencia de producto viscoso calentado (asfalto, brea, aceite pesado) | Engranajes externos, con cámara de calentamiento cuando sea necesario | FBE — rotación recomendada por viscosidad (catálogo 2026, p.5) |
| Producto de viscosidad muy alta, caudal constante | Engranajes internos con reductor | FBEI — hasta 140.000 cP y 340 °C (máximos independientes); camisa: vapor 185 °C, fluido térmico 232 °C, 10 bar |
| Agua y líquidos limpios o turbios de servicios | Centrífuga normalizada | FBCN — hasta 260 °C en los datos generales del MTEC-03/00; límite real según sellado y cámara de enfriamiento |
4. Criterios técnicos de selección: caudal, presión, temperatura y NPSH
Especificar una bomba para aceite térmico empieza por el punto de operación caliente — caudal y altura a la temperatura de trabajo — y por la condición de arranque. Los criterios siguientes deben verificarse con los datos del fluido elegido y con la curva del modelo seleccionado.
Los criterios principales son: NPSH disponible frente a NPSH requerido a la temperatura de operación; caudal mínimo continuo del modelo, comparado con el menor caudal real en carga parcial; presión de descarga dentro del límite presión × temperatura de la bomba; compatibilidad del fluido con los materiales y el sellado; y margen entre la temperatura de operación y los límites del fluido y de la bomba.
El NPSH disponible en un circuito caliente depende de la presión en el vaso de expansión, de la columna de líquido, de las pérdidas en la succión y de la presión de vapor del fluido a la temperatura máxima.
Fluidos distintos se comportan de forma muy distinta: el Therminol 66 tiene punto de ebullición normal de 359 °C y presión de vapor de 30,7 kPa a 300 °C (Eastman), mientras que Dow indica uso del Dowtherm A en fase vapor a partir de 257 °C — operado como líquido por encima de esa temperatura, el circuito debe estar presurizado por encima de la presión de vapor.
El NPSH requerido proviene de la curva del modelo seleccionado; el manual FBOT no publica NPSHr por modelo, y ese dato se confirma en la selección.
El segundo criterio es el caudal mínimo continuo. Por debajo de él, la recirculación interna calienta el líquido dentro de la carcasa y aumenta las cargas sobre impulsor, cojinetes y sellado. El valor es específico de cada modelo y debe constar en la selección; no use porcentajes del BEP transferidos de otra serie o de otro fabricante.
Si el sistema opera largos períodos en carga parcial, prevea una línea de recirculación (bypass) o control de rotación, dimensionados para la condición caliente.
El tercer criterio es la presión. En el manual MTEC-16/00, la presión máxima de succión es 10 bar y la presión máxima de descarga varía con la temperatura (Figura 1: cerca de 16 bar a 100 °C y cerca de 10 bar a 350 °C). Sume la presión del vaso de expansión a la presión generada por la bomba y verifique el resultado a la temperatura máxima de operación, no a la temperatura de montaje.
Punto clave
Para el cálculo detallado del NPSH disponible con fluidos viscosos y calientes, consulte el artículo técnico "NPSH en bombas de engranajes para fluidos viscosos" en Recursos. La parte del NPSH disponible (presiones, pérdidas y presión de vapor a la temperatura de operación) sigue el mismo principio para centrífugas de aceite térmico; el NPSH requerido proviene de la curva del modelo.
5. Selección de materiales, sellado y expansión térmica
Para los materiales, el punto de partida es la documentación de la serie y la compatibilidad con el fluido. El catálogo FBOT exige un fluido sin partículas abrasivas y sin materiales que ataquen químicamente los componentes. El manual MTEC-16/00 limita la velocidad periférica por material del impulsor — hierro fundido hasta 40 m/s, hierro nodular y acero al carbono hasta 60 m/s, aceros inoxidables hasta 80 m/s — e indica bridas ANSI B16.42 150 lbs o DIN EN 1092-2 PN16.
La combinación de materiales de cada suministro se confirma en la propuesta.
En circuitos cerrados de alta temperatura, el sellado es una decisión de proyecto. Un sello mecánico convencional en contacto directo con aceite a 300–350 °C necesita algún tipo de protección térmica. Entre los enfoques conocidos están la recirculación del propio fluido por un enfriador de vuelta a la cámara de sellado (plan 23 de la API 682), la inyección de líquido limpio de fuente externa (plan 32) y la separación entre el fluido caliente y el sello.
La FBOT usa sellado en dos etapas: empaquetaduras de grafito en la primera, en contacto con el aceite térmico, y sello mecánico en la segunda, protegido del fluido caliente y sin refrigeración externa (catálogo FBOT 2026, p.2; MTEC-16/00, p.1 e ítem 2.3). Confirme el arreglo en la hoja de datos de la configuración cotizada. Sin línea de agua de sellado, la instalación prescinde de un circuito auxiliar que exigiría mantenimiento e inspección propios.
El manual FBOT también indica las conexiones auxiliares de la serie: tubo indicador de fuga en el sello mecánico (D2), alimentación de aceite (FF), respiradero (V) y drenaje del soporte (D1), todas en ¼″ BSP (Tabla 4). Incluya la verificación de estos puntos en la rutina de operación.
La expansión térmica es el tercer cuidado. Con un coeficiente de dilatación del orden de 12 × 10⁻⁶ /°C, típico de los aceros, cada metro de componente crece cerca de 3,6 mm entre 20 °C y 320 °C. La tubería caliente no puede descargar esfuerzos en las boquillas, y la alineación bomba-motor debe verificarse después de la estabilización térmica, con la tolerancia del fabricante del acoplamiento y el procedimiento del manual de la bomba.
| Ítem | Valor documentado | Uso en la selección |
|---|---|---|
| Temperatura máxima | 350 °C (límite de la serie) | Margen hasta la temperatura máxima de operación y hasta el límite del fluido |
| Presión máxima de succión | 10 bar | Verificar con la presión del vaso de expansión y la columna estática |
| Presión máxima de descarga | Cae con la temperatura (Figura 1: ~16 bar a 100 °C; ~10 bar a 350 °C) | Verificar la presión total a la temperatura máxima |
| Prueba hidrostática | 1,5 × presión de operación | Valor y certificado definidos en la propuesta |
| Impulsor | Radial cerrado, simple succión; velocidad periférica máx.: hierro fundido 40 m/s, nodular y acero al carbono 60 m/s, inoxidable 80 m/s | Material del impulsor compatible con rotación y diámetro |
| Bridas | ANSI B16.42 150 lbs o DIN EN 1092-2 PN16 | Compatibilizar con la tubería existente |
6. Operaciones típicas y fluidos térmicos comerciales
En una planta con aceite térmico rara vez hay una sola bomba. Está la circulación principal (a veces con reserva instalada), la transferencia para carga y descarga de los tanques de almacenamiento del fluido y, en sistemas con quemador de aceite pesado, la alimentación del quemador. Cada una tiene requisitos distintos: la circulación trabaja en régimen continuo, la transferencia por lotes y la alimentación del quemador necesita caudal y presión estables.
En la línea FB Bombas, la FBOT es la serie dedicada a la circulación de aceite térmico, y la FBE incluye quemadores de aceite y sistemas de lubricación entre las aplicaciones del catálogo 2026 (p.3).
La elección del fluido corresponde al proyectista del sistema. Para la bomba, lo que importa son los datos del fluido elegido, obtenidos en la ficha técnica del fabricante del fluido. La tabla siguiente muestra qué datos solicitar, con los valores publicados por Eastman para el Therminol 66 como ejemplo; para otro fluido, use la ficha correspondiente.
| Dato del fluido | Ejemplo publicado (Therminol 66) | Uso en la selección de la bomba |
|---|---|---|
| Rango de uso y temperatura de película | −3 a 345 °C (bulk); película hasta 375 °C | Margen hasta el límite del fluido y de la bomba (FBOT: 350 °C) |
| Densidad | 1.008 kg/m³ a 20 °C; 809 kg/m³ a 300 °C | Potencia en régimen caliente y en el arranque |
| Viscosidad cinemática | 122 mm²/s a 20 °C; 3,77 mm²/s a 100 °C; 0,51 mm²/s a 300 °C | Torque de arranque, pérdidas y desempeño |
| Presión de vapor | 30,7 kPa a 300 °C; ebullición normal a 359 °C | NPSH disponible y presurización del vaso de expansión |
| Bombeabilidad en frío | 300 mm²/s a 11 °C; 2.000 mm²/s a −3 °C | Precalentamiento y verificación del motor en el arranque |
| Composición y compatibilidad | Terfenilo modificado; no corrosivo para los metales usuales de sistemas térmicos, según Eastman | Materiales de la bomba, empaquetaduras y elastómeros |
7. Cinco errores comunes de especificación y cómo evitarlos
Las transiciones — arranque en frío, parada, corte de energía y cambio de fluido — exigen atención especial en el proyecto, porque cambian temperatura, viscosidad y presión al mismo tiempo.
Los cinco errores siguientes nacen en decisiones de proyecto y de operación del sistema. La bomba por sí sola no los corrige; por eso, la información correspondiente debe constar en la consulta.
- 1. Dimensionar el motor solo para el régimen caliente. En el arranque en frío, la densidad y la viscosidad son mayores (en el Therminol 66, 1.008 kg/m³ y 122 mm²/s a 20 °C, frente a 809 kg/m³ y 0,51 mm²/s a 300 °C). Verifique potencia y torque a la menor temperatura de arranque prevista y aplique la reserva de potencia del manual FBOT: la Tabla 2 del MTEC-16/00 establece la reserva por rango de potencia; confirme el motor seleccionado en la propuesta.
- 2. Calcular el NPSH disponible con datos de agua fría. Use la presión de vapor del fluido a la temperatura máxima de operación, la presión real del vaso de expansión y las pérdidas de la línea de succión en la condición caliente, y compare con el NPSH requerido de la curva del modelo, aplicando el margen definido en el criterio de proyecto.
- 3. Sobredimensionar la bomba "para tener margen". Una centrífuga operando lejos del BEP recircula internamente y aumenta la carga sobre cojinetes y sellado. Dimensione para el punto normal de operación, use control de rotación o recirculación para carga parcial y respete el caudal mínimo informado para el modelo.
- 4. Ignorar los límites de los materiales de sellado. Las caras y los elastómeros secundarios tienen límites de temperatura y de compatibilidad química informados por el fabricante del sello. Verifique esos límites a la temperatura real del punto donde trabaja el sello, que depende del arreglo de sellado de la bomba.
- 5. No prever el procedimiento de apagado. Detener la circulación con el calentador caliente puede sobrecalentar el fluido detenido en las superficies calentadas y acelerar su degradación. El sistema necesita un procedimiento escrito de enfriamiento, definido con el fabricante del calentador, y una estrategia para cortes de energía.
Atención
API 610 es la norma de bombas centrífugas para las industrias del petróleo, petroquímica y gas natural. La serie FBOT no se declara conforme a API 610 en su documentación. Si la especificación del comprador exige API 610, indíquelo en la consulta para evaluación de ingeniería. En circuitos de calentamiento industrial, la especificación suele apoyarse en los datos del fluido, en los límites presión × temperatura y en el arreglo de sellado descritos en esta guía.
8. Línea FBOT de FB Bombas: aplicación directa de los criterios anteriores
La FBOT es la serie de FB Bombas desarrollada para bombear aceites térmicos orgánicos a alta temperatura sin refrigeración externa (catálogo FBOT 2026, p.2). El catálogo menciona las industrias farmacéutica, química, textil y plástica y las plantas de asfalto — en este caso, en la circulación del aceite térmico que calienta el proceso, no en el bombeo del asfalto.
Las decisiones constructivas documentadas se corresponden con los criterios de esta guía: back pull-out, que permite retirar el conjunto del soporte sin desconectar la carcasa de la tubería; sellado en dos etapas con empaquetaduras de grafito y sello mecánico; soporte con dos rodamientos; presión máxima de succión de 10 bar y presión de descarga limitada por la temperatura (Figura 1); y prueba hidrostática a 1,5 veces la presión de operación (MTEC-16/00, Tabla 1).
Los datos generales — DN 25 a 300, hasta 2.200 m³/h, 135 m, 350 °C y 3.500 rpm — no se alcanzan simultáneamente en un único modelo o punto de operación.
FB Bombas informa el inicio de sus actividades en 1944; su planta actual está en Cabreúva-SP, con fabricación propia en mecanizado CNC y montaje. La línea incluye además la FBE y la FBEI (engranajes) para fluidos viscosos y la FBCN (centrífuga normalizada) para agua y líquidos limpios o turbios.
En los diez tamaños grandes de la FBOT (150-500 a 300-340), el manual identifica los modelos, pero curva, NPSH, potencia e impulsor se confirman para el fluido y el punto de operación en la cotización.
Punto clave
Para repuestos, informe el modelo y el número de serie de la placa y use la lista de piezas del manual (numeración según DIN EN 24250, Tabla 3 del MTEC-16/00). Disponibilidad, plazo y precio se confirman en la cotización.
Prepare los datos del circuito de aceite térmico
FBOT combina servicio con aceite térmico orgánico y construcción back-pull-out: el conjunto del cojinete puede retirarse sin desconectar la carcasa de las tuberías. Para evaluar la instalación, indique el aceite utilizado, el punto de operación y el espacio para mantenimiento. Use el mapa de selección como punto de partida y compruebe la curva y el plano del modelo antes de definir la configuración.
- Nombre y ficha del aceite térmico; temperaturas de arranque y operación.
- Caudal y altura requeridos en el mismo punto; velocidad y condiciones de aspiración.
- Configuración de sellado, conexiones, accionamiento y plano de instalación que deben identificarse en la oferta.