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Tipos de Bombas Centrífugas: Clasificación Técnica y Criterios de Selección

Clasificación técnica de las bombas centrífugas por dirección de flujo (radial/mixto/axial), número de etapas, orientación del eje, configuración de la carcasa y geometría del rotor — con referencias a las Series FBCN (horizontal end-suction back pull-out, ASME B73.1) y FBOT (monobloque para aceite térmico) de FB Bombas.

Selección
Publicado el 8 de mayo de 20268 min de lectura·Equipo de Ingeniería FB Bombas

Respuesta directa

Las bombas centrífugas se clasifican por cinco criterios independientes: (1) dirección del flujo en el rotor — radial (alta altura, bajo caudal), flujo mixto (compromiso) y axial (alto caudal, baja altura); (2) número de etapas — mono-etapa hasta ~90 m de altura, multi-etapa para alturas mayores; (3) orientación del eje — horizontal (más común en proceso) o vertical (espacio restringido, drenaje); (4) configuración de la carcasa — end-suction (succión axial), split-case (carcasa bipartida) o in-line (succión y descarga alineadas en la tubería); (5) geometría del rotor — cerrado (alta eficiencia), semi-abierto (sólidos en suspensión) y abierto (líquidos con fibras o abrasivos). La Serie FBCN de FB Bombas es horizontal, end-suction, mono-etapa, con rotor cerrado y construcción back pull-out según ASME B73.1.

1. Clasificación por dirección de flujo en el rotor

La primera y más fundamental clasificación es por la dirección que el líquido toma a través del rotor. En bombas de flujo radial, el líquido entra paralelo al eje y se descarga perpendicular al eje (radialmente) — geometría que prioriza generación de altura manométrica a caudales moderados. En bombas de flujo axial, el líquido entra y sale paralelo al eje, comportándose como una hélice en un ducto — geometría que prioriza caudal alto a baja altura.

Las bombas de flujo mixto tienen trayectoria intermedia, ofreciendo compromiso entre altura y caudal.

La elección entre radial, mixto y axial es guiada por la velocidad específica (Ns), parámetro adimensional que combina rotación, caudal y altura. Las bombas radiales típicamente operan con Ns entre 500 y 4.000 (sistema brasileño); flujo mixto entre 4.000 y 9.000; y axial por encima de 9.000. Las Series FBCN y FBOT de FB Bombas son bombas de flujo radial, ideales para aplicaciones industriales de proceso donde la altura predomina sobre el caudal (hasta 140 m de altura en FBCN).

2. Clasificación por número de etapas

Las bombas mono-etapa (single-stage) tienen solo un rotor — toda la altura manométrica se genera con una única conversión de energía cinética en presión. Son constructivamente más simples, más baratas y más fáciles de mantener. El límite práctico de altura en mono-etapa queda alrededor de 90 a 140 m con rotor convencional a 3.500 rpm; por encima, el estrés mecánico en el rotor y las restricciones de NPSH hacen necesario el multi-etapa.

Las bombas multi-etapa tienen dos o más rotores en serie dentro de la misma carcasa. La altura de cada etapa se suma, permitiendo generar presiones muy altas (hasta cientos de metros) con rotores más pequeños y menos solicitados mecánicamente. Aplicaciones típicas multi-etapa: alimentación de caldera, inyección de agua en pozos petrolíferos y sistemas de alta presión.

La línea FBCN de FB Bombas es mono-etapa (53 modelos cubriendo hasta 140 m de altura) — adecuada para la gran mayoría de aplicaciones industriales B2B.

3. Orientación del eje — horizontal vs vertical

Las bombas centrífugas horizontales tienen el eje paralelo al suelo. Son la configuración más común en proceso industrial porque facilitan alineación con el motor, mantenimiento de cojinetes y drenaje de la carcasa. Las Series FBCN y FBOT de FB Bombas son horizontales. FBCN tiene construcción back pull-out — característica que permite remover todo el conjunto rotativo (rotor, eje, cojinetes y soporte) desde la parte trasera sin desconectar la tubería de proceso, reduciendo significativamente el tiempo de mantenimiento.

Las bombas verticales tienen el eje perpendicular al suelo. Sus ventajas son: (1) menor área ocupada; (2) succión naturalmente inundada cuando se instalan en pozos o tanques debajo del nivel; (3) drenaje natural de la carcasa por gravedad. Sus desventajas son alineación más crítica, mantenimiento difícil de los cojinetes inferiores y mayor costo. Son comunes en sistemas de agua bruta, drenaje industrial y bombas turbina para pozos profundos.

4. Configuración de la carcasa — end-suction, split-case e in-line

En bombas end-suction (succión axial), la boca de succión está alineada con el eje del rotor (entrada axial) y la boca de descarga sale radialmente de la voluta. Es la configuración más común en proceso industrial — toda la Serie FBCN de FB Bombas es end-suction según ASME B73.1. La FBOT también es end-suction, en construcción monobloque (close-coupled) donde el motor está embridado directamente a la bomba sin acoplamiento intermedio, eliminando alineación de eje y reduciendo footprint.

En bombas split-case (carcasa bipartida), la carcasa se divide en dos mitades por un plano que contiene el eje. El rotor queda entre las dos mitades. La ventaja es acceso al rotor sin desmontaje de las bocas — mantenimiento más rápido en bombas grandes. Comunes en bombas de alto caudal (agua de enfriamiento, captación) y en bombas de incendio horizontales.

En bombas in-line, succión y descarga están alineadas en serie en la misma tubería — lo que simplifica instalación y elimina codos. Típicamente aplicadas en bombas booster y circulación.

5. Geometría del rotor — cerrado, semi-abierto y abierto

El rotor cerrado (closed impeller) tiene álabes envueltos por dos discos (tapa anterior y posterior). Es la geometría de mayor eficiencia hidráulica porque minimiza recirculación interna. Adecuado para líquidos limpios o con partículas finas. Es la geometría estándar de la Serie FBCN de FB Bombas.

El rotor semi-abierto (semi-open impeller) tiene solo la tapa posterior, con los álabes expuestos en el lado de succión. Está indicado para líquidos con sólidos en suspensión moderada o pulpas — la ausencia de la tapa anterior reduce el riesgo de obstrucción entre álabes y carcasa. La eficiencia hidráulica es menor que la del rotor cerrado. El rotor abierto (open impeller) tiene solo álabes unidos al cubo, sin tapas.

Usado para fluidos con sólidos grandes, fibras o aplicaciones donde la obstrucción es la principal preocupación — a costa de eficiencia hidráulica significativamente menor.

Tipo de rotorEficiencia típicaAplicación recomendada
Cerrado70 a 85%Líquidos limpios, agua de proceso, hidrocarburos ligeros (FBCN estándar)
Semi-abierto60 a 75%Pulpas, líquidos con sólidos en suspensión moderada
Abierto50 a 65%Fluidos con fibras, sólidos abrasivos, aplicaciones donde la obstrucción es crítica
Comparativo de tipos de rotor por aplicación

6. Clasificación de las Series FBCN y FBOT de FB Bombas

Aplicando los cinco criterios anteriores a las líneas centrífugas de FB Bombas: la Serie FBCN es radial (flujo radial), mono-etapa, horizontal, end-suction con construcción back pull-out y rotor cerrado — totalmente conforme ASME B73.1 y API 610 12ª ed. Son 53 modelos divididos en 43 standard (DN25 a DN150) y 10 gran capacidad (DN200 a DN300), cubriendo caudal hasta 2.400 m³/h y altura hasta 140 m.

La Serie FBOT es radial, mono-etapa, horizontal, end-suction monobloque (close-coupled) con cámara de sellado refrigerada — diseñada específicamente para aceite térmico hasta 350°C. Ambas series cumplen ANSI/HI 14.6 para prueba hidráulica de aceptación y balanceo dinámico ISO 21940 G2.5.

Líneas FB aplicadas en este artículo

Serie FBCNSerie FBOT

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