Este documento presenta conceptos básicos sobre bombas, incluyendo sus partes principales, clasificaciones, criterios de selección y conceptos fundamentales como altura dinámica total, caudal, presión, eficiencia y potencia. Explica conceptos como cavitación, NPSHd, NPSHr y curvas características, así como sistemas de bombas en serie y paralelo. Finalmente, detalla cinco criterios clave para la selección de bombas centrífugas relacionados con el punto de diseño, punto nominal, eficiencia y curvas

1. Conceptos Básicos
Criterios de Selección
Por: Marcos García

2. 1. ¿Que es una Bomba?
2. Partes Principales
3. Clasificación y tipos de Bombas
4. Conceptos fundamentales
1. Altura Dinámica Total
2. Caudal y Presión
3. Eficiencia y Potencia
4. Correcciones por Viscosidad
5. Velocidad Específica y Velocidad Específica en la Succión
6. Cavitación, NPSHd y NPSHr
7. Curvas Características
8. Sistemas en Serie y en Paralelo
9. Regiones de Operación
5. Criterios de selección de Bombas Centrífugas
6. Hoja de Evaluación
7. Hoja de Datos API 610

3. Máquina que transforma la energía mecánica en energía hidráulica a través
de un impulsor.
En bombas centrífugas el flujo entra axial y sale en dirección perpendicular al
eje de rotación.

4. Impulsor o impulsores.
Carcasa.
Eje.
Sellos o Estoperas.
Cojinetes.
Sistemas de lavado de sellos.
Sistema de lubricación.
Brida de Descarga
Brida de
Succión
Impulsor
Sello
Eje Cojinetes
Voluta
Sistema de
lavado de
sellos
Sistema de
lubricación

5. BBBBrrrriiiiddddaaaa ddddeeee ddddeeeessssccccaaaarrrrggggaaaa
IIIImmmmppppuuuullllssssoooorrrr SSSSeeeelllllllloooo ddddeeeellll eeeejjjjeeee
CCCCoooojjjjiiiinnnneeeetttteeeessss ddddeeee bbbboooollllaaaa EEEEjjjjeeee
BBBBrrrriiiiddddaaaa ddddeeee
ssssuuuucccccccciiiióóóónnnn

6. Las Bombas centrífugas siempre están acompañadas de un Motor y
dependiendo del tipo de Bomba, de una Placa Base.
BBBBoooommmmbbbbaaaa CCCCeeeennnnttttrrrrííííffffuuuuggggaaaa
MMMMoooottttoooorrrr
PPPPllllaaaaccccaaaa BBBBaaaasssseeee
AAAAccccoooopppplllleeee

8. Bomba API Bomba HI
Bomba ANSI

10. Conceptos CCCooonnnccceeeppptttooosss FFFFuuuunnnnddddaaaammmmeeeennnnttttaaaalllleeeessss

11. Es la energía total que requiere un equipo para impulsar el fluido de un sitio
a otro. Se define como la diferencia entre la energía en la salida menos la
energía en la entrada. Esta definición esta orientada hacia sistemas de
bombeos en general.
ADT = Hd ± Hs
Donde:
Hd: Altura dinámica total de descarga
Hs: Altura dinámica total de succión
◦ a) + Succión Lift :
◦ b) - Succión Head :
aaaa)))) SSSSuuuuccccttttiiiioooonnnn LLLLiiiifffftttt bbbb)))) SSSSuuuuccccttttiiiioooonnnn HHHHeeeeaaaadddd
Altura
Dinámica
Total
Altura
Dinámica
Total

12. Una bomba con un determinado diámetro de impulsor y una misma
velocidad de giro, levantará un líquido a una altura determinada sin importar
el peso del fluido.
111100000000 FFFFtttt.... 111100000000 FFFFtttt.... 111100000000 FFFFtttt....
Por esta razón se habla en términos de altura de bombeo en lugar de presión
cuando se trabaja con bombas centrífugas

13. Para seleccionar una bomba centrífuga es necesario conocer el caudal mínimo, el
caudal de operación, caudal de diseño y caudal máximo, todo dependerá de las
condiciones del proceso.
Q=V ∗A
Donde :
Q = Caudal, m3/s
V = Velocidad del líquido, m/s
A = Área interna de la tubería, m
También es necesario indicar las presión máxima, de diseño y mínima tanto
en la succión como en la descarga. En las unidades que se exija.
Todos los cálculos hidráulicos: Altura, Caudales y Presiones pertenecen al
alcance de la Disciplina de Procesos y deben estar indicados en la Hoja de
Datos.

14. La eficiencia de un equipo es la relación entre la energía que produce y lo que
cuesta producirla. Es un indicador de que tan eficiente es el equipo convirtiendo
energía. En el caso de una bomba se produce energía hidráulica suministrando
energía mecánica para su accionamiento, el proceso de transferencia de energía
no es ideal ya que existen las llamadas perdidas de energía ya sean hidráulicas,
mecánicas o eléctricas .
η = Ph Ph =γ *Q* ADT
Para una bomba
Ph = Potencia hidráulica
Pm = Potencia mecánica o potencia al freno.
= Peso específico
Q = caudal
ADT = altura dinámica total
Pm
γ

15. Se puede calcular a condiciones de Diseño o Potencia máxima a caudal máximo.
Para una bomba:
Ph = Potencia hidráulica
= gravedad especifica
SG
Q = caudal
H = altura dinámica total
ηb = Eficiencia tomada de la curva de la bomba
Potencia PPPooottteeennnccciiiaaa aaaallll FFFFrrrreeeennnnoooo ((((BBBBHHHHPPPP))))::::
(HP)
(Kw)
∗ ∗
( ) ( )
SG Q gpm H ft
b
BHP
∗η
=
3960
3
∗ ∗ ∗
( ) ( ) 9.8
H m
b
h
SG Q m
BP
∗η
=
3600
Qmax
BHP
((((AAAAPPPPIIII 666611110000)

16. Caudal volumétrico
Eficiencia
Potencia al freno Altura de Bombeo
Gráfica de corrección para fluidos viscosos
ANSI/HI 1.3-2000
Factores FFFaaaccctttooorrreeesss ddddeeee ccccoooorrrrrrrreeeecccccccciiiióóóónnnn
AAAAllllttttuuuurrrraaaa CCCCHHHH
CCCCaaaauuuuddddaaaallll CCCCQQQQ
EEEEffffiiiicccciiiieeeennnncccciiiiaaaa CCCCη
QQQQvvvviiiissss = Qwater*CCCCQQQQ
HHHHvvvviiiissss = Hwater*CCCCHHHH
ηvvvv iiiissss= ηwater*Cη
PPPPvvvviiiissss = QQQQvvvviiiissss**HHHHvvvviiiissss**γvvvviiiissss ((((KKKKwwww))))
333366667777****ηvvvviiiissss
centistokes
QQQQrrrraaaatttteeeedddd @@@@BBBBEEEEPPPP
((((mmmm3333////hhhh))))
HHHH ((((mmmm))))
VVVViiiissssccccoooossssiiiittttyyyy
(ccccSSSStttt)
Bombas que manejen líquidos más
viscosos que el agua deben dar
correcciones

17. Es un número que define la geometría del impulsor y la operación de una bomba
de acuerdo a la siguiente clasificación: Centrifugas o Radiales, Flujo Mixto y Flujo
Axial.
Specific speed (Ns) is calculated using the following equations:
N Q
4
3
H
Ns =
Donde: N = Velocidad de la bomba en R.P.M
Q = Caudal en galones por minuto(GPM) en el B.E.P.
H = Altura de la bomba (por estapa) en Pies (ft) en el B.E.P.

18. La Velocidad específica de succión (Nss) Se utiliza para ayudar en la descripción
de las condiciones hidrodinámicas existentes en el ojo del impulsor de una
bomba centrífuga. Es determinada en el punto de mejor eficiencia con el diámetro
máximo del impulsor. La formula para calcularla es:
N Q
NPSHr
Nss =
Donde: Nss = Velocidad específica de succión
4
3
N = R.P.M
Q = Caudal en galones por minuto (GPM) en el B.E.P y máximo impulsor
NPSHr = Altura neta positiva de succión requerida (ft liq) en el B.E.P
máximo impulsor
Es un indicador del NPSHr para valores dados de la capacidad y la velocidad
rotativa y proporciona una evaluación de la susceptibilidad de una bomba para la
recirculación interna.

19. La cavitación es un fenómeno que trae daños en la bomba como perdida de
eficiencia, ruido, vibraciones, y daños en los materiales de la bombas.
Consecuencias de la Cavitación

20. EL NPSHd depende del sistema de bombeo y se calcula de la siguiente relación:
Ps Pvapor
Donde: PS = presión absoluta en el recipiente.
Pvapor = presión de vapor a temperatura de bombeo.
Hs = Altura de aspiración o colocación de la bomba.
hf1-2 = Perdidas por fricción en tramo se succión.
= Peso específico
El valor del NPSHd siempre
debe ser positivo.
1−2 ± −
−
= Hs hf
NPSHd
γ
γ

21. El NPSHd depende de la presión atmosférica, caudal, diámetro y longitud de
tubería.
↑ Presión atmosférica : NPSHd ↑
↓ Viscosidad : NPSHd ↑
↓ Presión de vapor : NPSHd ↑
↓ Caudal : NPSHd ↑
↑ Diámetro de tubería : NPSHd ↑
El NPSHr depende: área ojo del impulsor, diámetro de entrada, ángulo de
entrada / salida del flujo, RPM y diámetro del impulsor.
Este es determinado por el fabricante de la bomba, quien lo presenta en sus
catálogos en forma de curva en función del caudal de operación, en el caso de
bombas centrifugas.

22. Para un funcionamiento adecuado de la bomba (sin cavitación) el NPSH disponible
debe ser superior al requerido. Por razones de seguridad se acostumbra establecer
una diferencia mínima de 1 m entre ambos valores.
En vista de que un NPSHd bajo, es la condición mas crítica, éste debe ser calculado a
la condiciones que conllevan a su mínimo valor, como:
Nivel de líquido en el tanque de succión mínimo
Caudal máximo
Presión absoluta mínima en el recipiente de succión
Presión de vapor máxima, lo cual se cumple para una máxima temperatura de
operación.
Se establecen los siguientes criterios para el diseño de una bomba en régimen
cavitacional:
NPSHd debe ser mayor al NPSHr
NPSHd - NPSHr 1mts

24. El funcionamiento de una bomba centrífuga se puede representar
gráficamente a través de la curva característica. Generalmente las curvas
características muestran la Altura Dinámica Total, la Potencia al freno, la
Eficiencia y el NPSHr, en función del Caudal.

25. El requerimiento de un sistema puede implicar el uso de varias bombas.
Bombas en serie: Q = Q1 = Q2 Bombas en paralelo: H = H1 = H2
H = H1 + H2 Q = Q1 + Q2

26. QBBBBEEEEPPPP
RRRReeeeggggiiiióóóónnnn ddddeeee
CCCCaaaauuuuddddaaaallll ddddeeee
DDDDiiiisssseeeeññññoooo
RRRReeeeggggiiiióóóónnnn ddddeeee OOOOppppeeeerrrraaaacccciiiióóóónnnn
RRRReeeeggggiiiióóóónnnn ddddeeee OOOOppppeeeerrrraaaacccciiiióóóónnnn
AAAAddddmmmmiiiissssiiiibbbblllleeee
MMMMFFFFCCCC LLLLíííímmmmiiiitttteeee ddddeeee
VVVViiiibbbbrrrraaaacccciiiióóóónnnn
PPPPrrrreeeeffffeeeerrrriiiiddddaaaa
77770000%%%% 88880000%%%% 111111110000%%%%111122220000%%%%
MMMMFFFFCCCC:::: MMMMíííínnnniiiimmmmoooo
FFFFlllluuuujjjjoooo CCCCoooonnnnttttiiiinnnnuuuuoooo

28. 1) API 610 (6.1.12) El punto de diseño debe estar ubicado lo más cerca posible
del punto de máxima eficiencia, para el diámetro del impulsor y la velocidad
seleccionada.
80 % 110 = ×100%
rated
Q
BEP
Q
BEP
QBEP = 2250 gpm

29. 2) El punto nominal (rated point) debe estar lo mas cercanamente posible del
punto de máxima eficiencia, comúnmente designado por B.E.P. (Best
efficiency point). Algunas especificaciones establecen que: Qrated ≤ 0.85 Q
en el punto final de la curva.
Q
≤ = rated
×
% 85 100%
@
EOC
CAUDAL
EOC Q
QEOC = 3600 gpm

30. 3) API 610 (6.1.11) Para sistemas de bombas en paralelo, la caída de altura
desde el punto de diseño al Shutoff debe ser de al menos 10%.
H
Shutoff Shutoff
110 % 120 = ×100%
TDH
%Shutoff

31. 4) API 610 (6.1.13) Se recomienda que el B.E.P. debe estar ubicado entre el
punto de operación y el punto de diseño.
rated normal Q B.E.P. Q

32. 5) API 610 (8.3.4.3.3) El NPSH disponible debe ser, al menos 1m (3ft) superior a
NPSH requerido. Para bombas de alta energía el margen debe ser de 1.5m
(5ft) según el Instituto Hidráulico (9.6.4).
NPSHd − NPSHr 3 ft
NPSH3 = 9.84 ft

33. 6) Para una bomba nueva, debe evitarse seleccionar un diámetro del impulsor
máximo. Por norma API 610 (6.1.4) se debe poder lograr un incremento
mínimo de un 5% de la altura nominal, con la instalación de un nuevo
impulsor.
MAXimpulso r
TDH
% 105 % 100 % @ ≥ = ×
rated
Qrated TDH
TDH
TDH a imp max = 220 ft

34. 7) No es recomendable seleccionar una bomba con un diámetro nominal del
impulsor muy cercano al mínimo correspondiente debido a su baja eficiencia
y alta recirculación.
Diam 3
Diam 2
Diam 1

35. 8) Instituto Hidráulico (1.3.4.1.15) y Estándar de Chevron. La velocidad
específica de succión debe estar comprendido entre 6000 y 11000 (US) para
que no exista cavitación. Para bombas multietapas de alta-energía girando a
3600 rpm el valor de Nss debe ser menor a 9000.
Nss = 6000 Nss 11000
4
3
N Q
NPSHr
NPSH3@BEP imp max = 20.1 ft
QBEP a imp max = 2800 gpm

36. 9) Los materiales de construcción de la bomba dependen del fluido manejado y
según el tipo de bomba los materiales serán de acuerdo a las normas
correspondientes
Materiales API 610
Materiales ANSI
Materiales Instituto Hidráulico

37. 10) No se debe operar una bomba por debajo del mínimo flujo continuo. Este es
característico de cada bomba centrífuga y representa el mínimo caudal al cual la bomba
puede operar en forma continua y prolongada, sin que se produzcan altas vibraciones,
calentamiento y fuerza en los cojinetes.
Para bombas ANSI se puede establecer
el Mínimo flujo continuo como un porcentaje
del BEP dependiendo de las dimensiones
de la bomba y las RPM.
Mínimo flujo continuo

38. La experiencia en la industria sugiere que las bombas producidas con esta norma tienen mejor
relación costo-eficiencia cuando el líquido de bombeo excede cualquiera de las siguientes
condiciones:
- Presión de descarga --------------- 1900 kPa (275 psig; 19,0 bar)
- Presión de succión ---------------- 500 kPa (75 psig; 5,0 bar)
- Temperatura de bombeo ----------- 150 °C (300 °F)
- Velocidad de giro ----------------- 3600 r/min
- Cabezal nominal ------------------ 120 m (400 ft)
- Diámetro del impulsor, voladizo ----- 330 mm (13 in)
El equipo debe estar diseñado y construido para un mínimo de 20 años de vida y al menos 3
años de operación ininterrumpida.
Todos los equipos deben ser diseñados para permitir un rápido y económico mantenimiento.
Bombas con cabezales mayores a 200m (650ft) por etapa y con más de 225 kW (300hp) por
etapa se deben considerar bombas de alta-energía y pueden requerir disposiciones especiales.
Los sellos mecánicos deben ser conforme con API Std 682, el sello debe ser tipo Cartucho y
debe ser removible sin disturbio con el motor.