Introducción: 

Las bombas multietapa usan varios impulsores y volutas conectadas en serie para alcanzar presión. El fluido bombeado es descargado desde el conjunto voluta impulsor, que es lo que llamamos una etapa, e inmediatamente entra en el siguiente conjunto voluta impulsor. La presión desarrollada en una bomba multietapa depende del diámetro de los impulsores, del número de etapas usadas, y la velocidad de giro de los impulsores. 

Operación: 

En este tipo de bombas el diámetro de los impulsores usualmente no es reducido para alcanzar las condiciones de operación. 

Debido a que hay múltiples impulsores que transmiten energía al fluido bombeado, cada combinación voluta impulsor puede tener menor diámetro y operar con un espacio menor entre impulsor y voluta. Es por esto que las bombas multietapa no son recomendadas para bombear líquidos que contengan solidos, abrasivos o material fibroso. Sin embargo, lo positivo de reducir el espacio entre voluta e impulsor es que cada impulsor opera mas cerca de su mejor eficiencia hidráulica. Si se requiere operar a mas presión, se añaden mas etapas. Por igual, si se desea menos presión, se selecciona una bomba con menos etapas. 

Selección y Diseño: 

Cuando se desee seleccionar una bomba hay que tener ciertos conceptos que son generales y deben estar claros. Debemos saber en concreto cual es el fluido que deseamos bombear. Además, seria de utilidad saber los caudales máximos y mínimos que se necesitan alcanzar y también la capacidad normal de trabajo. Tenemos que tener en cuenta detalles como el espacio disponible para la instalación (las bombas de varias etapas son en general mas grandes que las bombas comunes), así como los tipos de energía que se disponen para el accionamiento de la bomba. Otro dato valioso es saber si la bomba requerida es de uso continuo o intermitente. Por ultimo, es muy recomendable hacerse de una bomba cuyos repuestos sean de fácil acceso. 

La forma de la curva de operación es también importante en la selección y diseño de bombas, especialmente cuando estamos controlando una bomba multietapa usando control de velocidad. Por esto, cuando se intenta controlar la operación de una bomba basándonos en la presión del sistema, es mas fácil controlar una bomba con curva pronunciada (steep) a diferencia de una con curva plana (flat). Una bomba con curva pronunciada no tendrá un gran cambio en el flujo para un pequeño cambio en la presión. 

Vemos en la gráfica del anexo 1, curvas de rendimiento de bombas multietapa; a medida que aumentan las etapas de la bomba, las curvas de rendimiento se pronuncian cada vez más, haciendo útil el análisis anteriormente expuesto. 

Fig. 2 Ley de Afinidad 

Si recordamos de las leyes de afinidad, el caballaje varia en el cubo de la relación de velocidades. Por tanto una bomba con una curva de rendimiento pronunciada puede tener mas ahorros energéticos cuando es controlada por velocidad, a diferencia de una curva mucho mas plana. 

Manufactura: 

Por lo general el ensamblaje de una bomba multietapa consta de un voluta, un eje coaxial con la voluta a su vez conectado a un motor eléctrico, y etapas activas de bombeo acopladas al eje, cada una de estas formada por un hélice, estas últimas están montadas sobre el eje y pueden moverse axialmente, al menos un soporte anular y un elemento de sellamiento para la hélice se interpone entre el anillo frontal de cada hélice y el elemento asociado en forma de tazón esta hecho de un material que es más resistente al desgaste que las hélices y es adecuado para aguantar el empuje axial de las diferentes etapas de esta forma se logra evitar que cualquier fluido pueda escapar durante el funcionamiento de la bomba. Instalación: 

Es importante tener en cuenta que una bomba debe situarse cerca de un suministro de líquido con el objeto de tener espacio adecuado para la operación, mantenimiento e inspección. 

Las bombas se apoyan o deben ser montadas sobre un cimiento de base sólida, el cuál debe poder absorber cualquier vibración y formar un apoyo rígido permanente para la unidad de bombeo. También es importante la nivelación de la placa base. 

El alineamiento consta de dos etapas, y estas son: Alineamiento inicial es el que se realiza antes de la operación, cuando la bomba y la unidad de impulsión aun están a temperatura ambiente, esto se debe realizar antes de enlenchar la placa base y después para asegurar ningún cambio durante el proceso; y Alineamiento final que es el que se realiza después de la operación cuando la bomba y la unidad de impulsión están a temperatura de operación, se debe realizar el proceso después del primer funcionamiento, de ahí en adelante es necesario realizar este proceso periódicamente. 

Por otro lado las tuberías deben apoyarse y alinearse independiente con bridas de la bomba, además las tuberías deben ser lo más cortas posibles para así reducir al máximo las perdidas por fricción. Es muy importante instalar correctamente la tubería de succión para que la bomba no tenga inconvenientes en su funcionamiento; la tubería de succión debe purgarse antes de conectarse a la bomba. Es importante utilizar una tubería de succión uno o dos tamaños más grandes que las de succión de la bomba; la tubería d succión nunca debe ser de un diámetro más pequeño que la succión de la bomba. Se recomienda tuberías de succión separadas cuando haya más de una bomba funcionando desde la misma fuente de suministro. 

Mantenimiento: 

Para dar un buen mantenimiento a las bombas multietapas se requiere tomar varias precauciones tales como: 

Lubricación semanal: para lo que se utiliza una llave de 10 mm, se recomienda el uso de grasa skf uno, es necesario repetir el procedimiento semanalmente. 

Inspección visual General mensualmente. 

Revisión del estado de las conexiones eléctricas: Para este procedimiento se necesita un destornillador de estría, un destornillador de pala y guantes; se requiere un cuidado semanal. 

Revisión de fugas cada dos días. 

Medición del amperio en plena carga mediante un amperímetro y un destornillador de estría; se debe realizar esta actividad cada 2 días. El resultado de esta medición debe estar entre 2,5 y 3, 5, si excede estos límites se deberá realizar una revisión por sobrecarga de la bomba. 

Bombas en el Mercado y Curvas de Rendimiento: 

En el mercado hay varios fabricantes de bombas multietapa y entre ellos tenemos General Electric Oil and Gas, entre otros; pero de todas estas pumps Ebara fue la que mas información nos permitió recaudar. Esta empresa desarrolla bombas multietapas verticales y horizontales. Para las horizontales se presentan dos modelos y estos son el 2CDXU y 2CDU que son dos etapas de impulsores construidos con acero inoxidable para evitar la corrosión. Por otro lado las bombas multietapas verticales que esta compañía nos ofrece son los modelos EVMU, EVMUG y EVMUL están diseñados para una mejoría en la presión, purificación de agua y aplicaciones con agua caliente. 

Bombas Multietapa EBARA 

Utilizan motores NEMA (National Eléctrical Manufacturers Association) estándar (60 Hz), ventilación de aire en la carcasa de cobertura ya que esto permite prevenir un funcionamiento brusco de la bomba, tienen un anillo de protección que ayuda a prevenir deformaciones a altas temperaturas, además tienen un sello que no permite el ingreso de ningún fluido (O-rings entre las carcasas incrementan la eficiencia de las bombas). A continuación se presenta un grafico de selección de bombas: 

Si conocemos el caudal podemos elegir una bomba adecuada para una carga deseada. 

Por ejemplo si se desea obtener una carga de 300 pies a un caudal de 50 galones por minuto se debe elegir la bomba EVMU 10 para la que se presenta en los anexos su curva de rendimiento.