Cálculo NPSH: NPSH disponible y margen sobre el NPSH requerido

Esta herramienta hace el cálculo NPSH disponible con la fórmula del léxico de bombas de KSB; para el agua, la presión de vapor se obtiene de la temperatura con las ecuaciones IAPWS-IF97. Ejemplo: depósito abierto, nivel 3 m por debajo de la bomba, 20 °C y 0,5 m de pérdidas en la aspiración dan un NPSH disponible de 6,59 m.

Fuente: KSB Centrifugal Pump Lexicon, “NPSH”: NPSHA = (p_e + p_b − p_D)/(ρ·g) + v_e²/2g + z_e − z_s − H_v,e,s; NPSHA ≥ NPSHR, NPSHR commonly = NPSH3 (3 % head drop) (read 09.10.2026). Actualizado: .

°C
kg/m³
bar
1,01325 bar = atmósfera estándar; menos en altura
bar
0 para depósito abierto
m
negativo = nivel por debajo de la bomba (aspiración)
m
tubería, codos, válvulas, entrada
m
de la curva; 0 = sin comparación
Mi caja de herramientasTus datos se guardan solo en este navegador.

Resultado

NPSH disponible
NPSH disponible 6,59 m
Detalles
MagnitudValor
Presión de vapor p_D2,34 kPa
Altura de presión (p_e + p_b − p_D)/(ρ·g)10,09 m
Nivel sobre el eje z-3,00 m
Pérdidas en la aspiración H_v0,50 m
NPSH disponible6,59 m
Valor calculado: altura de velocidad en el depósito despreciada, referencia = centro del rodete. Use la densidad a la temperatura de bombeo.

Cómo se calcula

NPSHd = (p_e + p_b − p_D) ÷ (ρ · g) + z − H_v. Es la definición del NPSH disponible del léxico de KSB, escrita para un depósito: p_e es la presión manométrica sobre la superficie del líquido (0 si está abierto), p_b la presión atmosférica, p_D la presión de vapor del líquido, z la altura del nivel sobre el centro del rodete y H_v la pérdida de carga en la aspiración. KSB suma además la altura de velocidad v_e²/2g de la sección de entrada; en la superficie de un depósito es prácticamente cero.

Ejemplos (agua, ρ = 1000 kg/m³)

CasoTemperaturaNivel zH_vNPSHd
depósito abierto, en aspiración20 °C−3 m0,5 m6,59 m
depósito abierto, en carga20 °C+2 m1,0 m11,09 m
depósito abierto, agua caliente80 °C+3 m0,5 m8,00 m
depósito cerrado, 1 bar manométrico60 °C−2 m0,8 m15,70 m

Para comparar, la densidad se deja en 1000 kg/m³; con agua caliente introduzca la densidad real, menor. A 20 °C la presión atmosférica menos la presión de vapor equivale a 10,09 m de columna de agua. Si la presión atmosférica local es solo 0,90 bar en lugar de 1,01325 bar, por ejemplo en altura, el primer caso baja a 5,44 m.

Presión de vapor del agua (IAPWS-IF97)

La calculadora usa la ecuación (30) de la formulación industrial IAPWS 1997, que reproduce el valor oficial de control de 3,53658941 kPa a 300 K. Algunos valores: 0 °C 0,61 kPa, 10 °C 1,23 kPa, 20 °C 2,34 kPa, 40 °C 7,38 kPa, 60 °C 19,95 kPa, 80 °C 47,41 kPa, 100 °C 101,42 kPa. Cerca de la ebullición la presión de vapor se come casi toda la presión atmosférica: el agua caliente se bombea en carga.

NPSH disponible frente a NPSH requerido

Según KSB, la bomba funciona sin cavitación inadmisible si NPSHd ≥ NPSHr. El NPSHr suele ser el NPSH3, el valor con el que la altura ya ha caído un 3 %, por eso se añade un margen. Las pérdidas en la aspiración se calculan con la calculadora pérdida de carga y las lecturas del manómetro en psi con bar a psi.

Preguntas frecuentes

¿Cómo se calcula el NPSH disponible?

NPSHd = (p_e + p_b − p_D)/(ρ·g) + z − H_v. Depósito abierto, agua a 20 °C, nivel 3 m por debajo de la bomba, 0,5 m de pérdidas: 10,09 m − 3 m − 0,5 m = 6,59 m.

¿Qué diferencia hay entre NPSH disponible y requerido?

El disponible depende de la instalación (depósito, tubería, líquido), el requerido de la bomba y figura en la curva del fabricante. Hace falta NPSHd ≥ NPSHr, más un margen de seguridad.

¿Por qué el agua caliente cavita antes?

Su presión de vapor sube mucho: 2,34 kPa a 20 °C, pero 47,41 kPa a 80 °C. Con 3 m de carga el caso a 80 °C aún llega a 8,00 m; en aspiración casi no funcionaría.

¿z es positivo o negativo?

Positivo si el nivel está por encima del centro del rodete (en carga), negativo si está por debajo (en aspiración). En el primer ejemplo z = −3 m.

¿Hacen falta presiones absolutas?

Sí. El NPSH se calcula con presión absoluta: presión atmosférica más la manométrica del depósito. Un depósito cerrado a 1 bar manométrico y 60 °C da 15,70 m en el ejemplo.

¿Qué precisión tiene el resultado?

Es un valor calculado con sus datos. Las pérdidas y la densidad deben corresponder al punto de trabajo real; la altura de velocidad en la superficie del depósito se desprecia.

Fuentes y base legal

Última actualización: · Principios editoriales

Herramientas relacionadas