Cuando se necesita una bomba para un sistema de aceite térmico, lo primero que hay que decidir es el tipo de bomba. Las dos categorías principales son las bombas centrífugas y las bombas de engranajes. Funcionan según principios distintos, gestionan la viscosidad de forma diferente y se adaptan a distintos escenarios de funcionamiento. El accionamiento magnético es una configuración de sellado que se aplica a ambas; no se trata de un tipo de bomba independiente, aunque a menudo se considere como tal.
En este artículo se comparan las tres opciones: bombas centrífugas de aceite caliente, bombas de engranajes para aceite térmico y configuraciones de transmisión magnética. Analizamos cómo funcionan, cuáles son sus puntos fuertes y para qué se adapta cada una. El objetivo es ofrecerte la información necesaria para que puedas elegir el tipo adecuado antes de pasar a la selección concreta de un modelo.
Para ver nuestra gama completa de productos, que incluye los tres tipos, consulte el bomba de aceite caliente página del producto.
Bomba centrífuga de aceite caliente: principio de funcionamiento y características
Cómo funciona
Una bomba centrífuga de aceite térmico utiliza un impulsor giratorio para mover el aceite térmico. El motor hace girar el impulsor a alta velocidad dentro de la carcasa de la bomba. La fuerza centrífuga impulsa el aceite hacia fuera desde el centro del impulsor hasta la pared de la carcasa, donde la forma de voluta convierte la velocidad en presión. El aceite sale por el orificio de descarga, y se aspira aceite nuevo por el lado de succión de forma continua.
Algunas bombas centrífugas para aceite caliente incorporan álabes radiales en la parte posterior del impulsor. Estos contrarrestan el empuje axial y reducen la carga de presión sobre el sello mecánico, un detalle de diseño muy útil para bombas que funcionan a altas temperaturas durante largos periodos de tiempo.
Características de rendimiento
Las bombas centrífugas proporcionan un caudal variable. A medida que aumenta la resistencia del sistema, el caudal disminuye. A medida que la resistencia disminuye, el caudal aumenta. Esto significa que el caudal real depende de la interacción entre la curva de la bomba y la curva del sistema.
Funcionan mejor con fluidos de baja viscosidad. A temperatura de funcionamiento, la mayoría de los aceites de transferencia de calor bajan a entre 0,5 y 5 cSt, lo cual es ideal para la eficiencia de las bombas centrífugas. Cuando la viscosidad supera los 20 cSt aproximadamente —por ejemplo, durante un arranque en frío—, el rendimiento de la bomba centrífuga disminuye notablemente: el caudal se reduce, la altura de bombeo desciende y el consumo de energía aumenta.
El caudal es uniforme y presenta una pulsación muy baja, lo que hace que las bombas centrífugas sean ideales para circuitos de circulación continua en los que es importante que el caudal sea constante e ininterrumpido.
Opciones de sellado
Las bombas centrífugas de aceite caliente se presentan en dos configuraciones principales de sellado:
Sello mecánico — El enfoque estándar. De Aulank Bomba centrífuga de aceite caliente acoplada WRY-H Utiliza un sello mecánico para altas temperaturas con una carcasa de cojinetes refrigerada por aire. No requiere refrigeración externa por agua. Diseñada para aceite térmico de hasta 350 °C. Se trata de la configuración más versátil para salas de calderas y sistemas de calefacción industrial.
Accionamiento magnético — Elimina por completo el sello mecánico. Aulank's Bomba de acero inoxidable con accionamiento magnético de vórtice MDH y Serie MDW Utiliza un acoplamiento de imán permanente a través de un manguito de aislamiento. Sin fugas. Resistente a temperaturas de hasta 400 °C. Se utiliza en procesos químicos, sistemas TCU para semiconductores y otras aplicaciones en las que no se admite ninguna fuga de aceite.
Aplicaciones típicas
- Circuitos de circulación de calderas de aceite térmico
- Controladores de temperatura para moldes
- Sistemas de calentamiento de intercambiadores de calor y camisas de reactores
- Circuitos de calefacción continua de gran caudal
Bomba de engranajes para aceite térmico: principio de funcionamiento y características
Cómo funciona
Una bomba de engranajes es una bomba de desplazamiento positivo. Dos engranajes que se engranan entre sí giran dentro de una carcasa de ajuste hermético. A medida que giran los engranajes, el aceite llena los espacios entre los dientes en el lado de aspiración, es arrastrado a lo largo de la pared de la carcasa y es expulsado por el lado de descarga cuando los dientes vuelven a engranarse. Cada vuelta desplaza un volumen fijo de aceite.
Dado que el desplazamiento es fijo por revolución, el caudal es directamente proporcional a la velocidad y, en gran medida, independiente de la presión a la salida. Esta es la diferencia fundamental con respecto a una bomba centrífuga.
Características de rendimiento
Las bombas de engranajes proporcionan un caudal prácticamente constante, independientemente de los cambios de presión en el sistema. Esto las convierte en una opción fiable para procesos en los que es importante contar con un caudal constante y predecible, como las operaciones de medición, dosificación o alimentación.
Funcionan bien con fluidos de alta viscosidad. De hecho, la eficiencia de las bombas de engranajes mejora a medida que aumenta la viscosidad, ya que los holguras internas más reducidas sellan mejor con fluidos más espesos. Esto es lo contrario de lo que ocurre con las bombas centrífugas, que pierden eficiencia a medida que aumenta la viscosidad.
La contrapartida: las bombas de engranajes producen cierta pulsación del caudal (aunque los diseños de engranajes helicoidales la reducen considerablemente). Tampoco son ideales para fluidos de muy baja viscosidad a altas temperaturas, ya que las fugas internas a través de los juegos aumentan cuando el aceite se vuelve más fluido.
Las bombas de engranajes suelen tener una buena capacidad de autocebado, lo que puede resultar útil en sistemas en los que la bomba no está sumergida en el momento del arranque.
Opciones de sellado
Al igual que las bombas centrífugas, las bombas de engranajes están disponibles con sellos mecánicos o accionamiento magnético:
Bomba de engranajes con accionamiento magnético — De Aulank Bomba de engranajes magnética MDC-X de tamaño mediano y grande utiliza acoplamiento magnético para un funcionamiento sin fugas. Admite viscosidades de entre 0,3 y 100 000 cP, con caudales de entre 0,01 y 100 m³ por lote. Se utiliza en la industria de productos químicos de alta pureza, intermedios farmacéuticos, adhesivos y procesamiento de alimentos, donde se requiere una manipulación sin fugas de medios viscosos y calientes.
Sello mecánico / híbrido magnético — El Serie MDC-K ofrece opciones de sellado tanto magnético como mecánico en una misma plataforma. El rango de temperaturas de funcionamiento abarca de -60 °C a 250 °C, y admite viscosidades de 1 a 20 000 cP. Esto proporciona flexibilidad para adaptarse a los distintos requisitos del sistema partiendo de la misma base de bomba de engranajes.
Aplicaciones típicas
- Trasvase de aceite térmico de alta viscosidad (aceites en estado frío o aceites especiales)
- Medición y dosificación precisas de fluidos calientes
- Circuitos calefactores de betún, resina y adhesivo
- Procesos químicos y farmacéuticos que requieren un caudal constante
- Nuevas aplicaciones en el sector energético: manipulación de electrolitos, procesamiento de materiales para baterías
Bomba centrífuga de aceite caliente frente a bomba de engranajes: comparación detallada
En la siguiente tabla se resumen las diferencias principales:
| Característica | Bomba centrífuga de aceite caliente | Bomba de engranajes para aceite térmico |
|---|---|---|
| Principio de funcionamiento | Cinética: rotación del impulsor | Desplazamiento positivo — engranaje |
| Tipo de flujo | Variable (depende de la resistencia del sistema) | Casi constante (proporcional a la velocidad) |
| Rango de viscosidad óptimo | < 20 cSt (a temperatura de funcionamiento) | Amplio rango, mejora con una mayor viscosidad |
| Temperatura máxima (Aulank) | 350 °C (WRY-H) / 400 °C (MDH con accionamiento magnético) | 250 °C (MDC-K) / configuraciones personalizadas disponibles |
| Autocebante | No (requiere succión por inundación) | Sí |
| Pulsaciones del flujo | Muy bajo | Moderada (reducida con engranajes helicoidales) |
| Opciones de sellado | Sello mecánico o transmisión magnética | Sello mecánico o transmisión magnética |
| Ajuste del caudal | Regulación por válvula o variador de frecuencia (VFD) | Control de velocidad (variador de frecuencia) |
| Mantenimiento | Inspección de juntas y cojinetes | Comprobación del desgaste de los engranajes, las juntas y las holguras |
| Eficiencia a baja viscosidad | Alto | Menor (aumenta el deslizamiento interno) |
| Eficiencia con alta viscosidad | Disminuye considerablemente | Alto |
| Nivel de ruido | Bajo | Moderado |
| Coste inicial | Más bajo en los modelos estándar | Más alto, especialmente el accionamiento magnético |
| Ideal para | Circuitos de calderas, gran caudal, aceite de baja viscosidad | Medición, dosificación, aceite de alta viscosidad, caudal constante |
En resumen: si se utiliza aceite térmico de baja viscosidad en un circuito de calefacción estándar, una bomba centrífuga es la opción más práctica y rentable. Si se necesita bombear aceite espeso, proporcionar un caudal preciso o trabajar con fluidos especiales que no toleran variaciones en el caudal, una bomba de engranajes es la herramienta adecuada.
Accionamiento magnético: una opción de sellado, no un tipo de bomba
Vale la pena aclarar este punto, ya que a menudo vemos que la «bomba de aceite caliente de transmisión magnética» aparece catalogada como si se tratara de una categoría de bombas independiente. No es así. La transmisión magnética es un método de estanqueidad, es decir, una forma de transmitir el par del motor al impulsor (o a los engranajes) sin que un sello de eje penetre en la carcasa de la bomba.
Tanto las bombas centrífugas como las bombas de engranajes pueden fabricarse con transmisión magnética. En la gama de productos de Aulank:
- Centrífugo / vórtice + accionamiento magnético: Series MDH, MDW y LMZ: bombas centrífugas y de vórtice de acero inoxidable con acoplamiento de imanes permanentes, hasta 400 °C, sin fugas.
- Engranaje + transmisión magnética: Series MDC-X y MDC-K: bombas de engranajes magnéticas para aplicaciones con fluidos de alta viscosidad y caudales de precisión, sin fugas.
La principal ventaja del accionamiento magnético es sencilla: al no haber sello mecánico, no hay sellos que puedan tener fugas, ni que se desgasten, ni que haya que sustituir. En aplicaciones con aceite caliente, los sellos mecánicos son el punto de fallo más habitual: las altas temperaturas aceleran el desgaste de las superficies de sellado, e incluso pequeñas fugas de aceite térmico a 300 °C plantean problemas de seguridad y medioambientales. El accionamiento magnético elimina por completo ese riesgo.
Los pros y los contras que hay que tener en cuenta:
- Coste — Las bombas con accionamiento magnético tienen un coste inicial mayor que las equivalentes con sello mecánico.
- Limpieza del aceite — El acoplamiento magnético interno y los cojinetes (a menudo de cerámica o SiC) son sensibles a las partículas ferromagnéticas presentes en el aceite. Es importante contar con un buen filtro de aspiración.
- Eficiencia — Se produce una pequeña pérdida de eficiencia debido a las corrientes parásitas en el manguito aislante metálico. Los materiales más modernos (PEEK, Hastelloy) reducen esta pérdida.
- Funcionamiento en seco — La mayoría de las bombas de accionamiento magnético no deben funcionar en seco. El líquido bombeado lubrica los cojinetes internos.
En muchas aplicaciones con aceite caliente —especialmente en plantas químicas, fábricas de semiconductores, la producción farmacéutica y cualquier entorno en el que la limpieza de fugas resulte costosa o peligrosa—, la inversión en un accionamiento magnético se amortiza rápidamente gracias a la reducción del mantenimiento y a la eliminación del riesgo de fugas.
Cómo influye la viscosidad en la elección de la bomba
La viscosidad suele ser el factor decisivo a la hora de elegir entre bombas centrífugas y de engranajes en aplicaciones con aceite térmico. Y se trata de un parámetro variable: el mismo aceite se comporta de forma muy diferente a 30 °C que a 300 °C.
La mayoría de los aceites de transferencia de calor tienen una viscosidad muy baja a su temperatura de funcionamiento. A 250-300 °C, la viscosidad suele situarse entre 0,5 y 2 cSt. En estas condiciones, una bomba centrífuga funciona con la máxima eficiencia. El aceite fluye con facilidad, las pérdidas por fricción son bajas y la bomba alcanza el rendimiento indicado en el catálogo.
Sin embargo, cuando el sistema está frío —durante el arranque, el apagado o si es necesario transferir aceite a temperatura ambiente—, la viscosidad puede dispararse hasta 30, 50 o más de 100 cSt, dependiendo del tipo de aceite. A estas viscosidades, el rendimiento de la bomba centrífuga se deteriora rápidamente. El caudal disminuye, la altura de bombeo desciende y el motor consume más potencia. En algunos casos, la bomba ni siquiera consigue generar caudal.
Las bombas de engranajes se comportan de manera opuesta. Una mayor viscosidad implica un mejor sellado interno entre los engranajes y la carcasa, lo que, de hecho, mejora el rendimiento volumétrico. Una bomba de engranajes que bombea aceite de 100 cSt suele funcionar mejor que la misma bomba bombeando aceite de 2 cSt.
Una regla práctica para la selección de bombas de aceite térmico:
- Viscosidad de funcionamiento inferior a 20 cSt → la bomba centrífuga funciona correctamente
- Viscosidad de funcionamiento superior a 50 cSt → la bomba de engranajes es más fiable
- 20–50 cSt → cualquiera de los dos tipos puede funcionar; comprueba atentamente los datos de rendimiento
- El sistema requiere tanto circulación de aceite caliente como transferencia de aceite frío → se recomienda utilizar una bomba centrífuga para el circuito principal y una bomba de engranajes para la transferencia de aceite frío
A la hora de seleccionar una bomba centrífuga, utilice siempre los valores de viscosidad correspondientes a la temperatura real de funcionamiento, y no a la temperatura ambiente. Además, compruebe siempre la viscosidad en arranque en frío si el sistema no funciona de forma continua. Para obtener más información sobre la relación entre la temperatura y la viscosidad en la selección de bombas, consulte nuestra próxima guía: Cómo elegir una bomba de aceite para altas temperaturas para tu sistema.
Lógica de selección rápida
Si quieres una respuesta rápida antes de entrar en detalles técnicos, este es el proceso de decisión que seguimos con los clientes:
Aceite de baja viscosidad a temperatura de funcionamiento (< 20 cSt) + caudal superior a 5 m³/h + circulación continua → Bomba centrífuga de aceite caliente. Es adecuada para la mayoría de los sistemas de calefacción estándar, circuitos de calderas y aplicaciones de unidades de control de temperatura (TCU).
Aceite de alta viscosidad (> 50 cSt) o transferencia en frío + necesidad de un caudal constante y predecible + dosificación → Bomba de engranajes para aceite térmico. Se utiliza para el calentamiento de betún, resina y adhesivos, así como para la dosificación de productos químicos de precisión.
Cualquier tipo + requisito de ausencia de fugas → Añadir accionamiento magnético. Disponible tanto para bombas centrífugas como para bombas de engranajes de nuestra gama de productos.
El sistema necesita tanto una bomba de circulación principal como una bomba de dosificación/transferencia independiente → Utilice una bomba centrífuga para el circuito y una bomba de engranajes para las tareas de precisión. Esto es habitual en plantas químicas y en líneas de procesamiento de nuevas energías.
¿No sabes qué modelo te conviene? Comúntenos sus condiciones de funcionamiento —tipo de aceite, temperatura, viscosidad, caudal, altura de elevación y cualquier fuga o restricción de seguridad— y le recomendaremos la configuración adecuada.
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