En algunos casos es necesario aplicar el arreglo de bombas en serie para responder a una necesidad operacional. Un sistema de bombeo en serie es el compuesto por bombas que succionan del recipiente de succión y descargan en la succión de otras bombas, a las cuales alimentan, y esta a su vez descarga en la succión de otras bombas o descarga directamente a la tubería de salida.

La figura 10-4 muestra el diagrama de un sistema de bombas en serie que succiona del tanque N° 1 y descarga en la succión de la segunda bomba, la cual finalmente descarga en el tanque N° 2.

Es decir que el caudal que pasa por cada bomba es el mismo, donde la ventaja de operar este tipo de sistema de bombeo está en que cada bomba suma su Cabezal manteniendo el mismo caudal.

La figura N° 10-5 muestra un diagrama de un sistema de bombeo operado en serie donde se representan las curvas de rendimientos de las bombas, las cuales desarrollan un mismo caudal pero que suman su Cabezal cada una hasta cortar la curva del sistema, es de resaltar que una bomba individual no es capaz por si sola de superar las pérdidas del sistema.

Las bombas que operan en serie no necesariamente deben estar próximas o unidas por tuberías de poca longitud, pueden ser parte de un oleoducto o acueducto de muchos kilómetros de longitud, donde las bombas de la estación principal alimenten a un sistema de bombeo que se encuentra a kilómetros de distancia de la fuente y que actúa como bomba de refuerzo.

El arreglo de bombas en serie se usa cuando:

• Se requiere un sistema de bombeo para alimentar o suplir fluido a otra bomba o sistema de bombas de alto NPSHR.
• Los sistemas de tuberías tienen altas pérdidas.
• Los sistemas de bombeo tienen gran longitud, necesitando de bombas de relevo.
• Los sistemas tienen perdidas hidráulicas muy verticales, es decir de alta presión y bajo caudal relativo, donde aplicar una bomba multi-etapas no es factible (por los altos costos del equipo o por los niveles de energía disponible en la instalación).
• Se requiere reducir costos de inversión o cuando se está en el límite de los equipos comerciales disponibles, buscando ahorros en las tuberías de descarga, en estaciones de relevo y en los accesorios.
• Es necesario aumentar la flexibilidad de un sistema de bombeo, debido a requerimientos puntuales de altas presiones de descarga, que no pueden ser entregados por una sola bomba.
• No es posible usar bombas multi-etapas, por ejemplo, en sistemas de manejo de sólidos como son los de lodos, etc., donde los contaminantes pueden producir daños severos y erosión en los canales hidráulicos de las bombas multi-etapas.

Las precauciones de mayor relevancia que se deben tomar en los sistemas de bombas en serie, es el evitar que la bomba alimentada o la que recibe la presión no se sobre presurice, es decir que la presión sobre esta bomba no supere la resistencia de los componentes de la bomba, como, por ejemplo, cojinetes, sellos mecánicos.

Por esta razón la máxima presión admisible por la carcasa, los elementos rotativos de la bomba y sus elementos sellantes deben ser evaluados cuidadosamente para verificar que puedan soportar la presión aportada por la bomba de alimentación, y de ser necesario se deben hacer los correctivos que apliquen de acuerdo con la evaluación.

Se logran ventajas en la aplicación de arreglos en serie cuando las pérdidas del sistema son altas respecto a los caudales manejados. Una clara desventaja de este arreglo es que la confiabilidad del sistema depende del acoplamiento de las bombas del arreglo, si una de ellas sale fuera de servicio, es probable que las restantes también queden indisponibles para cumplir con plenamente con la función, aunque sea de forma parcial.

Los arreglos de múltiples bombas son los más comunes para el movimiento de fluidos, ya sea acoplados en serie o en paralelo dependiendo de las necesidades del usuario.