Bomba eléctrica multietapa vertical
¿Qué es una bomba eléctrica multietapas vertical?
Una bomba eléctrica multietapa vertical es una categoría particular de bomba de rotor dinámico que consta de dos o más impulsores para presurizar el agua en varias etapas. Los impulsores pueden estar unidos al mismo eje o a ejes separados, pero en la mayoría de las bombas multietapa verticales eléctricas, los impulsores están en el mismo eje de la bomba. Los fabricantes de bombas multietapas verticales eléctricas suelen crear los dispositivos para ser accionados eléctricamente mediante un motor eléctrico y para instalaciones verticales. Las bombas multietapas verticales eléctricas convierten la energía cinética de rotación del impulsor en energía hidrodinámica. Son perfectas para el suministro de agua a presiones más elevadas, que las bombas individuales del mismo tamaño no pueden suministrar. Son evidentes en sistemas municipales de abastecimiento de agua, explotaciones agrícolas y edificios de gran altura. Las bombas eléctricas verticales multietapa suelen preferirse por sus excelentes características de rendimiento, como su elevado caudal, su compatibilidad con soluciones abrasivas, su potencial de mezcla y su diseño relativamente sencillo. También están disponibles en distintas configuraciones para satisfacer las demandas de diversas aplicaciones.
Figura: Bomba eléctrica multietapas vertical
Componentes de la bomba eléctrica multietapas vertical
Motor eléctrico
El motor eléctrico actúa como motor principal de la bomba, proporcionando la potencia mecánica necesaria para su funcionamiento. La bomba multietapa vertical eléctrica utiliza un motor eléctrico de inducción de CA (corriente alterna), normalmente acoplado al cuerpo de la bomba.
Carcasa de la bomba
El objetivo principal de la carcasa de la bomba es convertir la altura de velocidad del impulsor en altura de presión estática y guiar el caudal hacia las conexiones de descarga. También aloja los componentes internos de la bomba. La bomba multietapa vertical eléctrica emplea un tipo de carcasa de bomba difusora, que presenta una serie de paletas que rodean el impulsor para aceptar la descarga de líquido del impulsor. La carcasa difusora de la bomba reduce eficazmente la velocidad del fluido y convierte la energía cinética en altura de presión. Los fabricantes de bombas multietapa verticales eléctricas suelen crear la carcasa de la bomba utilizando materiales como acero fundido, hierro fundido y hierro dúctil.
Eje
El eje es un sólido de acero inoxidable, situado en el centro de la bomba y montado sobre los cojinetes. Soporta principalmente el impulsor y conecta el conjunto del rotor con el eje de transmisión del motor.
Acoplamiento
Las bombas multietapa verticales eléctricas pueden ser de acoplamiento compacto o de acoplamiento rígido, según el tipo de acoplamiento utilizado. La finalidad del acoplamiento de la bomba es conectar el eje de accionamiento del motor al eje de la bomba. El acoplamiento puede ser un acoplamiento flexible, que permite una desalineación menor del eje, o un acoplamiento rígido, que no admite ninguna desalineación del eje.
Rodete
La función del impulsor es impartir energía cinética al líquido bombeado y moverlo a través del cuerpo de la bomba. Los fabricantes de bombas multietapa verticales eléctricas equipan las unidades con impulsores de tipo cerrado. Dichos impulsores generan una alta presión del fluido y proporcionan un excelente rendimiento hidrodinámico. El tipo de impulsor cerrado puede ser de aspiración simple o doble. Generalmente, un impulsor puede estar hecho de varios materiales, incluyendo acero fundido, hierro fundido dúctil y acero aleado.
¿Cómo funciona una bomba eléctrica multietapas vertical?
Una bomba eléctrica multietapa vertical convierte la energía cinética de rotación del impulsor en energía hidrodinámica. Cuando la bomba arranca, los impulsores giran, creando un vacío en el interior de la carcasa. La presión atmosférica externa empuja agua al interior de la carcasa de la bomba a través de la boca de aspiración para llenar el vacío. Una vez que el agua golpea el impulsor de la primera etapa, la rotación del impulsor genera una fuerza centrífuga que dirige el fluido a lo largo del álabe del impulsor y empuja el líquido hacia el extremo exterior del álabe del impulsor, donde entra en el difusor a una velocidad tangencial muy alta. El difusor reduce eficazmente la alta velocidad del flujo, convierte la energía cinética del fluido en presión estática y guía el líquido hasta la entrada u ojo del impulsor de la siguiente etapa. Este proceso continúa hasta el impulsor de la última etapa y la cámara difusora, donde el agua alcanza la presión requerida y sale de la bomba a través de la tobera de descarga.
Tipos de bombas multietapas verticales eléctricas
Bomba multietapa eléctrica vertical de acoplamiento corto
Una bomba multietapa vertical eléctrica de acoplamiento corto consta de un solo eje que conecta el motor a la cabeza de la bomba. Los cojinetes del motor soportan toda la carga giratoria del eje durante el funcionamiento de la bomba. Esta bomba es adecuada sobre todo para aplicaciones ligeras y periodos cortos de funcionamiento a la velocidad máxima del motor. También se conoce como bomba multietapa vertical eléctrica monobloc.
Figura: Bomba eléctrica multietapa vertical monobloc.
Bomba multietapa vertical eléctrica de acoplamiento rígido
Una bomba eléctrica multietapa vertical de acoplamiento rígido presenta un motor y un eje de bomba separados, que deben alinearse con precisión y fijarse firmemente mediante un acoplamiento. Cada uno de los ejes tiene un manguito corto rodeado por una brida perpendicular. En cada eje se coloca un acoplamiento, de modo que las dos bridas queden alineadas frente a frente. Una serie de tornillos o pernos unen las bridas. Esta bomba es robusta y más fácil de reparar.
Figura: Bomba eléctrica multietapa vertical.
Bomba multietapa vertical eléctrica de acero inoxidable
La bomba eléctrica multietapa de acero inoxidable presenta una construcción totalmente de acero inoxidable de todos los componentes que entran en contacto con el líquido bombeado. Ofrece una gran resistencia a la corrosión, lo que la hace segura para las industrias alimentarias y la manipulación de agua de piscinas.
Figura: Bomba multietapa vertical eléctrica de acero inoxidable.
Aplicaciones de las bombas multietapas verticales eléctricas
Las bombas eléctricas multietapas verticales se utilizan en sistemas de abastecimiento de agua industriales, civiles y municipales, así como en aplicaciones agrícolas y comerciales. Las bombas eléctricas multietapa verticales se utilizan para lo siguiente:
- Las bombas eléctricas multietapa verticales se utilizan para transportar agua para diferentes usos en hogares e industrias.
- Se utilizan para suministrar y hacer circular el agua en los sistemas de calefacción por agua caliente.
- Se utilizan en la lucha contra incendios y como bombas de alimentación de calderas.
- Se utilizan para el riego en explotaciones agrícolas.
- Sirven como bombas de refuerzo en los sistemas de abastecimiento de agua.
- También se aplican al movimiento del agua en obras municipales y sistemas de abastecimiento de agua.
- Se utilizan en las industrias de la construcción para suministrar agua.
- Se utilizan en la deshidratación.
Ventajas de la bomba multietapa vertical eléctrica
- Las bombas multietapa verticales eléctricas tienen un alto rendimiento y pueden tolerar temperaturas y presiones más elevadas.
- Tienen una gran fiabilidad y son eficientes desde el punto de vista energético.
- Las bombas multietapa verticales eléctricas son más fáciles de instalar debido a su ingeniería relativamente sencilla y a una red de tuberías menos compleja.
- Son excelentes para aplicaciones de alta presión y temperatura.
- También ofrecen un rendimiento constante y continuo.
- Ofrecen un diseño que ahorra espacio porque el motor y el espacio libre de servicio se sitúan por encima de la carcasa de la bomba, por lo que se necesita menos espacio en el suelo para la instalación de la bomba.
- Tienen bajo nivel de ruido y vibraciones porque el eje vertical está equilibrado de forma natural y la fuerza de gravitación no actúa en contra del sentido de rotación del eje.
- Las bombas multietapa verticales eléctricas tienen mayores alturas de aspiración positiva neta (NPSH) que las bombas de succión.
Desventajas de la bomba multietapa vertical eléctrica
- Las bombas eléctricas multietapa verticales requieren un espacio libre vertical para su instalación y mantenimiento.
- Son vulnerables a la corrosión debido a las fugas de la junta por encima de la carcasa de la bomba.
- Las bombas multietapa verticales eléctricas están sujetas a problemas de cierres mecánicos.
Los cierres mecánicos pueden secarse o fallar debido a la infiltración y acumulación de gases en la cámara del cierre.
- Las bombas grandes (de más de 25 CV) plantean problemas de mantenimiento porque hay que desconectar el motor y el cabezal de la bomba para revisar los cierres mecánicos.
Resolución de problemas de una bomba multietapa vertical eléctrica
El motor no funciona
- Los cables de la bomba están rotos. Inspeccione y cambie los cables si es necesario.
- El disyuntor se dispara o el fusible está fundido. Restablezca el disyuntor si es necesario. Inspeccione la bomba en busca de un fusible fundido y sustitúyalo.
- No hay alimentación eléctrica en el panel de control. Asegúrese de que los cables de alimentación se conectan según la guía del fabricante de la bomba eléctrica multietapa vertical.
Descarga cero tras el arranque
- El funcionamiento de la bomba en línea es inverso. Compruebe que el sentido de giro del motor coincide con el sentido de la flecha del fabricante de la electrobomba multietapa vertical en la carcasa de la bomba. Invierta las polaridades del motor.
- La entrada de la bomba está obstruida. Despeje el canal de cualquier obstrucción.
- La altura monomérica es insuficiente debido a las elevadas pérdidas por fricción que exceden el diseño de la bomba. Aumente la potencia de la bomba hasta el nivel recomendado por los fabricantes de bombas multietapa verticales eléctricas. Asegúrese de que todas las válvulas están abiertas y las tuberías tienen el diámetro correcto.
- El impulsor o las válvulas de retención están obstruidos. Elimine cualquier obstrucción del impulsor y de las válvulas.
- Hay aire en la bomba o en las tuberías de aspiración. Las bombas multietapa verticales eléctricas no pueden cebarse con aire en el lado de aspiración. Asegúrese de que la bomba o las tuberías están llenas de agua para expulsar el aire del sistema de bombeo.
El nivel de ruido es demasiado alto
- La bomba trabaja en cavitación. Asegúrese de que la altura neta de presión de aspiración cumple las especificaciones del fabricante de la electrobomba multietapa vertical. Asegúrese de abrir completamente las válvulas de la línea de aspiración.
- Algunas piezas están poco apretadas. Apriete los componentes de la bomba al nivel de par recomendado por los fabricantes de las bombas eléctricas verticales multietapa.
- La bomba está funcionando fuera del rango de trabajo. Asegúrese de que el rango de trabajo es correcto según el manual del fabricante de la bomba eléctrica multietapa vertical.
- Algunos componentes de la bomba están excesivamente desgastados. Inspeccione el conjunto del rotor en busca de rodamientos o impulsores desgastados y sustitúyalos si es necesario.
El nivel de ruido es demasiado alto
- Algunos componentes de la bomba están excesivamente desgastados. Inspeccione el conjunto del rotor en busca de rodamientos o impulsores desgastados y sustitúyalos si es necesario.
- La bomba trabaja en cavitación. Asegúrese de que la altura neta de presión de aspiración cumple las especificaciones del fabricante de la electrobomba multietapa vertical. Asegúrese de abrir completamente las válvulas de la línea de aspiración.
- La bomba está funcionando fuera del rango de trabajo. Asegúrese de que el rango de trabajo es correcto según el manual del fabricante de la bomba eléctrica multietapa vertical.
La bomba vibra excesivamente
- Algunas piezas están sueltas. Apriete los componentes de la bomba al nivel de par recomendado por los fabricantes de las bombas eléctricas verticales multietapa.
- Hay componentes desequilibrados en la bomba. Inspeccione y vuelva a equilibrar los componentes de la bomba eléctrica multietapa vertical según sea necesario.
- El eje de la bomba está oblicuo o desequilibrado. Inspeccione el poste, vuelva a equilibrarlo según sea necesario o sustitúyalo.
- El impulsor está muy desgastado. Inspeccione y sustituya el impulsor por otro del fabricante de la bomba multietapa vertical eléctrica si lo encuentra apto.
El controlador de la bomba está sobrecargado
- La densidad y la viscosidad del líquido superan el diseño de la bomba. Asegúrese de que la bomba eléctrica multietapa vertical se adapta a la aplicación concreta.
- Tensión de alimentación incorrecta. Compruebe que la bomba recibe la tensión adecuada según el fabricante de la bomba multietapa vertical eléctrica.
- La velocidad de la bomba es demasiado alta. Reduzca la velocidad de la bomba.
- Hay fricción mecánica dentro de la bomba. Inspeccione el conjunto de la bomba en busca de cualquier obstrucción o desviación.
Sobrecalentamiento de los rodamientos
- La alineación del acoplamiento es deficiente. Inspeccione y alinee correctamente el acoplamiento.
- Hay un exceso de grasa en el alojamiento del rodamiento. Vacíe el exceso de grasa. Mantenga el aceite al nivel recomendado por los fabricantes de las bombas eléctricas verticales multietapa.
- El aceite lubricante es insuficiente o está contaminado con suciedad. Asegúrese de que el nivel de aceite coincide con las especificaciones del fabricante de la bomba eléctrica vertical multietapas. Utilice aceite lubricante limpio.
Resumen
Una bomba multietapa vertical eléctrica es un dispositivo mecánico de alta ingeniería que consta de dos o más impulsores alojados en cámaras diferentes para presurizar el agua en varias etapas. Los impulsores pueden montarse en el mismo eje o en ejes separados. Sin embargo, los impulsores van montados en el mismo eje en la mayoría de las bombas multicelulares verticales eléctricas. Los fabricantes de bombas multietapa verticales eléctricas emplean principalmente un motor eléctrico de inducción de CA (corriente alterna), normalmente acoplado al cuerpo de la bomba, para accionarla. Además, diseñan la bomba especialmente para instalaciones verticales. Las bombas eléctricas multietapa verticales son perfectas para el suministro de agua a presiones más altas, que las bombas monocelulares del mismo tamaño no pueden suministrar. Sirven para diversas aplicaciones industriales, civiles, agrícolas y comerciales. Están disponibles en acero inoxidable y con un diseño de acoplamiento compacto o rígido. Las bombas multietapa verticales eléctricas ofrecen muchas ventajas destacadas, como alto rendimiento, fiabilidad, versatilidad, excelente altura neta positiva de aspiración e ingeniería relativamente sencilla con conexiones directas a las tuberías.