NovaTrack · Suite de Ingeniería · Ingeniería aplicada

Analizador de Bombas

Análisis de bombas, sistema hidráulico, punto de operación y desempeño energético.

Modelo listo
Punto de operación de grupos de bombeo NovaTrack · Suite de Ingeniería · Herramienta hidráulica de predimensionamiento

Parámetros

Bomba

Disposición de las bombas
Nº de bombas idénticas
Velocidad de la bomba100 %
Recorte de rodete (Ø del rodete)100 %

Sistema (usa los mandos rojo)

Altura estática (Δ nivel entre depósitos)10 m
Pérdidas menores20 %

Ingeniería y energía

Densidad del fluido1000 kg/m³
Eficiencia bomba75 %
Eficiencia motor92 %
Eficiencia del variador de frecuencia (VFD)98 %
Horas de operación/año4000 h/año
Tarifa eléctrica150 CLP/kWh
Nivel de succión sobre bomba3.0 m
Pérdida en succión1.0 m
Presión absoluta en superficie101.3 kPa
Presión de vapor2.34 kPa
Valores energéticos y NPSH son estimaciones de ingeniería. Para selección final use datos certificados del fabricante y del proceso.

Tramos de tubería (en serie, hasta 3)

Curva de la bomba y curva del sistema

La bomba no puede vencer la altura estática y las pérdidas actuales: no existe punto de operación. Reduce la altura estática, las pérdidas, o aumenta el número de bombas / la velocidad.

Punto de operación

Caudal y altura del sistema completo, y de dónde procede cada metro de altura. Con más de una bomba se muestra también lo que ve cada bomba individualmente.

TramoØ (mm)L (m)C (H-W)VelocidadPérdida hf

Esquema del sistema

El grosor de cada tramo representa su diámetro; el depósito superior sube o baja con la altura estática. Las etiquetas con subrayado punteado tienen más detalle: pasa el ratón o tócalas.

Esquema ilustrativo, no a escala.

Informe y escenarios

Exporta el escenario actual para documentar cálculos, comparar alternativas o conservar una configuración de diseño.

Escenarios en la nube

Guarda o recupera escenarios desde cualquier equipo — se almacenan en la base de datos de la Suite de Ingeniería, no en este navegador.

Rendimiento del grupo de bombeo

Vista ejecutiva del desempeño calculado en el punto de operación actual.

Observación de Ingeniería

Analizando el punto de operación…

Diagnóstico de ingeniería

Evaluaciones orientativas para detectar condiciones que requieren revisión.

Conclusión del análisis

Analizando…

Informe de Ingeniería

Resumen técnico del escenario actual. Usa los botones de exportación para conservar o imprimir el análisis.

Bombas en paralelo, tramos de tubería y punto de operación

Este simulador muestra cualitativamente cómo el número de bombas, su disposición, la velocidad y el recorte de rodete, y los parámetros del sistema —incluyendo hasta tres tramos de tubería con diámetros distintos— desplazan la curva de la bomba y la curva del sistema, y cómo cambia el punto de operación resultante.

Cómo se calcula

La curva del sistema es la altura estática más la pérdida por fricción de cada tramo de tubería (ecuación de Hazen–Williams, en función del diámetro, la longitud y el coeficiente de rugosidad C de cada tramo) más las pérdidas menores:

hf = 10.67 · L · Q1.852 / (C1.852 · D4.87)

Los tramos están en serie: el mismo caudal atraviesa cada uno, y sus pérdidas se suman. Al reducir el diámetro de un tramo, su pérdida crece muy rápidamente, por lo que suele dominar la forma de la curva del sistema.

Las pérdidas menores pueden estimarse mediante un porcentaje simplificado o mediante un K equivalente, usando hm = K · V² / (2g). En modo K, el simulador usa como referencia el primer tramo activo para obtener la velocidad.

La curva de una sola bomba se obtiene aplicando las leyes de semejanza (afinidad) a una curva base cuadrática. Dos mandos la modifican con la misma ley: la velocidad relativa (variador de frecuencia) y el recorte de rodete. Ambos escalan el caudal linealmente y la altura al cuadrado, así que se combinan multiplicando sus proporciones (k = velocidad × recorte):

H(Q) = k² · H₀ − C · Q²   con   k = (vel./100) · (recorte/100)

Con n bombas idénticas puedes elegir la disposición:

  • En paralelo: todas ven la misma altura y sus caudales se suman → para una misma altura, el caudal combinado es n veces el de una bomba sola. Es la disposición típica para aumentar el caudal disponible.
  • En serie: todas ven el mismo caudal y sus alturas se suman → para un mismo caudal, la altura combinada es n veces la de una bomba sola. Es la disposición típica cuando hace falta más altura (p. ej. bombas multietapa son, en esencia, varias bombas en serie dentro de una misma carcasa).

En sistemas dominados por fricción (curva del sistema muy empinada), añadir bombas en paralelo apenas mueve el punto de operación; en sistemas dominados por altura estática (curva del sistema plana), el efecto es mucho mayor. Con bombas en serie ocurre lo contrario: el mayor efecto se nota en sistemas dominados por fricción.

En el panel de resultados, cuando hay más de una bomba, además del caudal y la altura del sistema completo se muestra lo que ve cada bomba individual: en paralelo cada una mueve Qtotal/n a la altura total; en serie cada una mueve el caudal total, pero solo aporta Htotal/n de esa altura.

Recorte de rodete: es un mecanizado que reduce el diámetro exterior del rodete. A diferencia de bajar la velocidad (reversible, se hace con un variador), el recorte es una modificación mecánica permanente. Sigue aproximadamente la misma ley de afinidad que la velocidad (Q ∝ D, H ∝ D², potencia ∝ D³), así que la curva se contrae hacia el origen de forma muy parecida a como lo haría bajando revoluciones. Se usa para ajustar de forma definitiva una bomba sobredimensionada a su punto de trabajo real, ahorrando energía sin necesitar electrónica de control. En la práctica el recorte suele limitarse a un 20–25% del diámetro original: más allá de eso la aproximación cuadrática deja de ser fiable y el rendimiento de la bomba se degrada, por lo que habría que consultar la curva real recortada del fabricante.

El punto de operación es la intersección numérica de la curva de la bomba (ya combinada según el número, la disposición, la velocidad y el recorte) con la curva del sistema, calculada por bisección.

Inspirado en la demostración «Curvas combinadas de bomba y sistema» del Hydraulic Institute Data Tool: datatool.pumps.org/pump-fundamentals/combined. Herramienta de predimensionamiento y análisis. Los valores por defecto son ilustrativos y no sustituyen las curvas, límites operativos ni datos certificados del fabricante.

Límite de la demo alcanzado

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Curva de la bomba

Curva de una sola bomba, a velocidad y rodete al 100% (el resto del simulador ya aplica sobre esto la afinidad de velocidad, el recorte, y la disposición en serie o paralelo). Defínela igual que en EPANET: con un punto, tres puntos, o varios puntos de una curva real de fabricante.

EPANET añade dos puntos automáticamente: cierre a caudal cero (133% de la altura de diseño) y caudal máximo a altura cero (200% del caudal de diseño).

Caudal bajo
Diseño
Caudal máx.
Caudal (m³/h)Altura (m)