Bombas para Centrales Termoeléctricas, Hidroeléctricas y de Biomasa: Guía del Balance-of-Plant Brasileño

1. Los tres tipos de central y su huella de bombeo

Las centrales térmicas, las hidroeléctricas y las instalaciones de cogeneración tienen auxiliares distintos. La cogeneración combina la producción de electricidad con el aprovechamiento del calor; puede usar biomasa, pero no es una categoría que excluya a las termoeléctricas. El diagrama del proceso define qué circuitos de agua, aceite y condensado existen.

Use la tabla para organizar la consulta, no como una lista cerrada de equipos. El caudal, la altura, la presión de aspiración, la temperatura, la composición y la criticidad deben informarse para cada servicio.

FB describe sus series por el fluido, no por el sector eléctrico. La FBCN y la FBME están desarrolladas para líquidos limpios o turbios (MTEC-03/00 y MTEC-08/01, p.1); la FBE, para fluidos viscosos (MTEC-01/01, p.1), con los aceites entre las aplicaciones del catálogo FBE 2026 (p.3); y la FBOT, para aceites térmicos orgánicos, sin partículas abrasivas ni materiales que ataquen químicamente la bomba (catálogo FBOT 2026, p.2).

Por eso cada circuito de la central se asocia a una serie por el líquido y por los límites de la configuración, como en la lista siguiente.

• FBCN, centrífuga normalizada: DN25 a 300 mm, hasta 2.200 m³/h, 135 m, 260 °C y 3.500 rpm, máximos no simultáneos (MTEC-03/00, p.1). Agua de enfriamiento, agua de servicio y servicios auxiliares.
• FBME, centrífuga multietapa: DN 80 a 150, hasta 400 m³/h, 300 m y 140 °C (MTEC-08/01, p.1). Puntos de agua por encima de la altura de la FBCN, como puede ocurrir en la alimentación de caldera.
• FBE, bomba de engranajes externos: viscosidad de 30 a 100.000 SSU y presión de descarga de hasta 22 kgf/cm² en la línea (catálogo FBE 2026, p.3), con 100.000 SSU solo de 3″ a 6″ (p.5). Transferencia y circulación de aceite.
• FBOT, bomba de aceite térmico: DN 25 a 300, hasta 2.200 m³/h, 135 m, 350 °C y 3.500 rpm, máximos no simultáneos (catálogo FBOT 2026, p.2). Circuito de fluido térmico, cuando exista.

2. Central térmica: mapear auxiliares

La lista siguiente distingue doce servicios posibles; no establece que toda termoeléctrica tenga esos mismos puntos. Sustituya los rangos genéricos por los datos del proyecto y las condiciones medidas. La potencia eléctrica de la central, por sí sola, no selecciona una bomba.

En la FBCN, la ejecución de la cámara de sellado acompaña al agua del servicio (ítem 10 del MTEC-03/00, p.11). La ST, estándar, se lubrica con el propio fluido y sirve para líquidos limpios y no agresivos hasta 160 °C.

La S1 sella con líquido limpio de fuente externa y sirve también a la bomba que aspira de un tanque sometido a vacío o a presión inferior a la atmosférica; la S2 recibe líquido de fuente externa para partículas sólidas o fibras pequeñas en suspensión; y la S3 lava con líquido limpio de fuente externa cuando hay partículas abrasivas o tendencia a cristalizar, las tres hasta 105 °C; con fuente externa, no es posible usar cámara de enfriamiento.

Con sello mecánico, la ejecución sigue la línea S, según la aplicación.

La captación de agua bruta, la purga con sedimentos y la remoción de cenizas arrastran sólidos. Para fluidos con sólidos en suspensión, el manual FBCN indica consultar a FB (ítem 2.3, p.7), y la tabla no presume la FBCN para pulpa.

3. Bombas para hidroeléctrica: agua de servicio y circuitos de aceite

El manual de equipos auxiliares del Bureau of Reclamation distingue enfriamiento, drenaje y sistemas de aceite. Esas funciones tienen condiciones distintas; no se debe atribuir cobertura total a la FBCN y la FBE solo por la ausencia de un ciclo agua-vapor.

Informe el equipo atendido, la condición normal y la contingencia. Para el enfriamiento de generadores y cojinetes, los requisitos del fabricante y la temperatura estacional del agua son datos de entrada de la selección. Para el drenaje, incluya el nivel mínimo, los sólidos, el cebado y el acceso para mantenimiento.

La transferencia de aceite del depósito, la lubricación y el accionamiento del regulador no representan el mismo servicio. Para la línea FBE, el catálogo 2026 publica presión de descarga de hasta 22 kgf/cm² (p.3), con límites menores por configuración en la tabla de selección (p.6); un mando hidráulico de presión superior queda fuera de ese alcance. La limpieza, la filtración, la redundancia y la presión deben seguir al equipo atendido, sin un código ISO 4406 universal.

En la FBE, la viscosidad define la rotación. El catálogo FBE 2026 (p.5) recomienda 1.750 rpm en transmisión directa de 30 a 250 SSU, 1.150 rpm de 250 a 2.500 SSU y 850 rpm de 2.500 a 7.500 SSU; por encima de eso, de 700 a 150 rpm con polea o reductor, hasta 100.000 SSU en los modelos de 3″ a 6″.

La bomba no tiene impulsor ni rodamiento: los ejes giran en bujes, que el catálogo (p.3) enumera en bronce autolubricante, hierro fundido, PTFE, grafito o metal antifricción, y el rodamiento solo existe en el soporte externo opcional. El sellado es por empaquetadura, sello mecánico o retén, y la válvula de alivio interna está entre los accesorios (p.3).

Para el agua de enfriamiento de generadores y cojinetes y para el agua de servicio, la FBCN se evalúa por la curva, con la presión máxima de descarga en función de la temperatura en las Figuras 1 y 2 del manual (p.6). La FBCN tiene construcción back-pull-out, que permite retirar la parte del soporte de la voluta sin desconectar ni desalinear la tubería (MTEC-03/00, p.1).

El drenaje con bomba sumergible no es una ejecución documentada en el manual FBCN, y la tecnología se confirma con los datos del pozo.

4. Biomasa y cogeneración: separar energía y proceso

El Anuario Estadístico de Energía Eléctrica 2026 de la EPE registra 66,1 TWh de bioelectricidad en 2025 y una participación del 8,5% en la matriz de generación. El total incluye principalmente bagazo de caña y licor negro; no equivale solo a la electricidad exportada por los ingenios azucareros.

En un ciclo de vapor, identifique la alimentación de la caldera, el condensado, el enfriamiento y los usos del vapor en el proceso. Las presiones y las temperaturas provienen del diseño de la caldera y de la turbina, no de un rango fijo atribuido a toda central de biomasa.

En la alimentación de caldera, la presión de descarga debe superar la de la caldera más la diferencia de nivel y las pérdidas, y el agua llega cerca de la saturación. Por encima de los 135 m de la FBCN, la multietapa FBME, con hasta 300 m y 140 °C en los datos generales del MTEC-08/01 (p.1), puede compararse dentro de sus curvas y límites.

El cálculo paso a paso está en la página de agua caliente industrial, en los próximos pasos.

La FBOT debe considerarse cuando exista un circuito de fluido térmico, con producto y condiciones documentados. La presencia de cogeneración no demuestra que el jugo, el mosto o la destilación se calienten con aceite térmico.

Según el catálogo FBOT 2026 (p.2), la FBOT bombea aceites térmicos orgánicos a alta temperatura sin necesidad de refrigeración externa, tiene construcción back pull-out y sella el soporte con un doble sistema de seguridad: empaquetaduras de grafito y sello mecánico inmerso en el propio aceite térmico, operando a baja temperatura.

Los datos de la línea llegan a 2.200 m³/h, 135 m, 350 °C y 3.500 rpm, y los máximos no se alcanzan simultáneamente en un único modelo o punto de operación. La presión máxima de descarga varía con la temperatura (manual MTEC-16/00, Figura 1, p.5).

El agua, la vinaza y el jugo deben analizarse como corrientes distintas. Para la vinaza, envíe composición, temperatura, sólidos y condiciones de aspiración; no presuma material, impulsor ni plan de sello por el nombre del fluido. El proyecto contra incendios también debe tener dimensionamiento y documentación propios.

5. Desafíos técnicos: química, NPSH y materiales

En las torres, la evaporación y la purga alteran la concentración de sales. El DOE recomienda acompañar la química del agua y controlar los ciclos según el tratamiento y las condiciones locales. Esto debe considerarse junto con la demanda hidráulica.

La BMP #10 del FEMP, programa del Departamento de Energía de Estados Unidos, da el balance: reposición = evaporación + purga + arrastre, y los ciclos de concentración son la razón entre los sólidos disueltos de la purga y los de la reposición, verificada por la conductividad de las dos aguas. Muchos sistemas operan entre dos y cuatro ciclos, y seis o más pueden ser posibles, según el agua de reposición y el tratamiento.

El agua que llega a la bomba de circulación es la concentrada, y es ella la que define material y sellado.

El análisis de compatibilidad debe abarcar el agua de reposición, la concentración durante la operación y los productos de tratamiento. El manual FBCN enumera construcciones en hierro fundido, WCB y CF8M; no publica una regla de bronce B62 para toda torre ni aprobación universal para agua de mar.

Calcule el NPSH disponible en el nivel de agua más bajo y a la mayor temperatura prevista, incluyendo la presión de vapor y las pérdidas reales. Compárelo con la curva de la configuración y con el margen apropiado a la aplicación. No existe un NPSHr universal inferior a 4 m ni un margen fijo de 1 m para toda FBCN. Los residuos y la entrada de aire también deben evaluarse.

La presión de vapor sube con la temperatura: según la tabla de saturación del agua del NIST, es de 4,25 kPa a 30 °C, cerca de 0,43 m de columna, y de 7,38 kPa a 40 °C, cerca de 0,76 m. Por eso el cálculo usa el agua más caliente prevista para la balsa o la captación, y no la media del año.

Para el aceite, informe la viscosidad de arranque y de régimen, la presión diferencial, la limpieza y las exigencias del equipo. Para los pozos de drenaje, describa los sólidos y la necesidad de cebado. No se debe tratar la FBCN documentada como bomba sumergible, trituradora o de pulpa sin una construcción específica comprobada.

6. Materiales FBCN para aplicaciones de central

El material debe identificarse por componente y por compatibilidad con el fluido. La tabla separa las construcciones descritas en el manual de las necesidades especiales que dependen de confirmación. Ninguna aleación, por sí sola, cubre todas las aplicaciones auxiliares.

El manual FBCN documenta la carcasa en hierro fundido (Figura 1) y en acero al carbono A216 WCB y acero inoxidable A743 CF8M (Figura 2), cada una con la presión máxima de descarga en función de la temperatura (p.6). El material del impulsor limita la velocidad periférica (ítem 6, p.8): hasta 40 m/s en hierro fundido, 60 m/s en hierro nodular y acero al carbono y 80 m/s en aceros inoxidables.

En el impulsor inoxidable, el rendimiento de la curva se reduce en 3 puntos con ancho de paso de hasta 12 mm y en 2 puntos de 12 a 15 mm, sin reducción por encima de 15 mm (ítem 7, Tabla 4).

7. Modelos FBCN recomendados para centrales

Los modelos siguientes son puntos de consulta, no selecciones listas. Las bocas identifican interfaces; no comprueban caudal, altura ni rendimiento. Use la curva del impulsor y de la rotación propuestos, además de los límites de presión, materiales y sellado. El manual publica límites generales de serie de 2.200 m³/h y 135 m.

La denominación viene del manual (p.1): en FBCN 150-400, 150 es el diámetro nominal de la brida de descarga y 400, el diámetro nominal del impulsor, en milímetros. La aspiración varía por modelo: en el 150-400, es DN 200, como en la tabla siguiente. La rotación de la serie llega a 3.500 rpm.

8. Contexto del sector eléctrico brasileño

La EPE publicó el BEN 2026 con año base 2025. La participación renovable en la matriz eléctrica fue del 86,8%; la eólica y la solar sumaron el 26,4% de la generación. Estos indicadores describen la energía nacional, no la cantidad de bombas demandadas ni la participación comercial de FB Bombas.

En la consulta comercial, identifique propietario, unidad, servicio y etapa del proyecto. La existencia de una generadora en el mercado no comprueba registro ni suministro anterior de FB Bombas; las referencias exigidas deben verificarse en el proceso de compra.

La ANEEL regula y fiscaliza el sector eléctrico; el ONS coordina y controla la operación de generación y transmisión en el Sistema Interconectado Nacional (SIN). La especificación de la bomba debe reunir los requisitos del propietario, del proyecto, de seguridad y de las normas aplicables, sin convertir esas atribuciones en certificado de producto.

Para comparar propuestas, solicite configuración identificada, curva, materiales, límites operativos, motor, sellado, ensayos y documentación. El plazo, los repuestos y el soporte deben tener alcance confirmado. La cobertura técnica se establece servicio por servicio, sin porcentajes genéricos de atención a la central.

La FBCN, la FBME, la FBE y la FBOT se fabrican en Cabreúva (São Paulo), donde FB tiene mecanizado CNC, montaje y banco de ensayo de desempeño conforme a ANSI/HI 14.6, la norma de ensayo de bombas rotodinámicas como la FBCN, la FBME y la FBOT. La curva y el FAT certificados se incluyen cuando forman parte del alcance contratado.