Point de conception de la pompe

Elle est déterminée par le débit et la hauteur manométrique à la vitesse de fonctionnement correspondante. Lors du pompage de fluides très visqueux, les caractéristiques de la pompe et donc également le point de conception se déplacent par rapport à la courbe caractéristique enregistrée avec de l’eau.

Point de conception du système (point de fonctionnement cible)

Le point est composé du débit volumique Q et du débit H. Pour calculer le point de conception, le débit volumique requis (débit de la pompe) est d’abord déterminé. Cela peut dépendre de différents paramètres en fonction de l’application (par exemple, la demande de chaleur pour les systèmes de chauffage, la quantité d’eaux usées, etc.). À l’aide du débit volumique calculé, les pertes par friction de la canalisation sont déterminées, ce qui, avec la hauteur statique, donne la hauteur totale de la pompe. Si un débit minimum est stipulé pour l’application et qu’il n’est pas atteint pour le débit calculé, le débit nominal est ajusté de manière à atteindre le débit minimum. La pompe fonctionne alors en mode arrêt (en discontinu). Le point de conception du système est le point de fonctionnement souhaité (point de fonctionnement cible) pour la sélection de la pompe. Avec les pompes standard, il existe généralement un écart entre le point de fonctionnement souhaité et le point de fonctionnement réel. L’écart admissible dépend du domaine d’application et est en partie réglementé par les normes applicables. Dans le cas des pompes à vitesse variable, la vitesse de la pompe est modifiée de manière à ce que le point de fonctionnement cible soit approché exactement. Cela permet un fonctionnement efficace, en particulier avec des systèmes qui fonctionnent dans des états de charge différents (par exemple des systèmes de chauffage). Selon la conception de la pompe, d’autres options sont disponibles pour adapter la courbe de la pompe au point de fonctionnement cible. En plus de changer la vitesse, les méthodes suivantes sont largement utilisées:
  • Éteindre la turbine
  • Réglage de l’angle des pales pour les pompes axiales
  • Limitation
  • Contourner

Joint d’arbre

Les deux systèmes les plus courants sont : Le presse-étoupe – en tant que joint d’arbre traditionnel – est rarement dû à l’effort de maintenance dans les services de construction et n’est en fait courant qu’avec les pompes à plaque de base. Il peut être trouvé dans des conceptions spéciales dans les pompes en ligne. Des garnitures et des réglages de presse-étoupe différents sont nécessaires en fonction des conditions de fonctionnement. En général, avec des pressions / températures de fonctionnement moyennes et une qualité d’eau normale, on peut supposer qu’une quantité moyenne d’égouttement d’eau de 10 gouttes par minute crée une lubrification suffisante pour le presse-étoupe. Dans certains cas, les informations spéciales du fabricant doivent être respectées. La durée de vie des garnitures de presse-étoupe doit être comprise entre 1 et 2 ans. Dans le cas de garnitures de presse-étoupe avec des charges particulièrement faibles, des temps de repos de plusieurs années ne sont pas rares. D’autre part, des conditions d’eau extrêmes (salissures, adjuvants, surchauffe, etc.) peuvent réduire drastiquement la durée de vie. Afin d’éviter d’endommager l’arbre en raison de fluides agressifs ou d’une mauvaise manipulation du presse-étoupe, il convient de privilégier les conceptions avec manchons de protection d’arbre. La garniture mécanique sans entretien s’est imposée dans la technique du bâtiment et de nombreuses autres applications comme la norme pour les pompes avec garniture d’étanchéité d’arbre. Il n’y a pas de perte d’eau pendant le fonctionnement et aucun travail de maintenance n’est nécessaire pendant la durée de vie de la garniture mécanique. La durée de vie dans des conditions moyennes de fonctionnement et d’eau est comprise entre 1 et 2 ans, 3 ans maximum. Des conditions d’eau extrêmes (salissures, adjuvants, surchauffe, etc.) peuvent réduire considérablement la durée de vie. Dans de telles applications, l’adéquation ou la conception spéciale pour les conditions de fonctionnement doit être convenue avec le fabricant. Dans la technologie du bâtiment, la conception qui :
  • fonctionne indépendamment du sens de rotation
  • repose élastiquement sur l’arbre au moyen de soufflets (en cas d’usure de la garniture mécanique, réajustement automatique par le ressort intégré)
  • offre des propriétés lubrifiantes optimales grâce au couple matériau dur/mou (céramique ou métal dur au carbone)
  • est monté sur un manchon de protection d’arbre en bronze ou en acier inoxydable.
Avertissement : Les garnitures de presse-étoupe et les garnitures mécaniques sont des pièces d’usure. La marche à sec n’est pas autorisée et entraîne la destruction des joints dans les deux versions.

Hauteur d’aspiration pour les pompes centrifuges non auto-amorçantes

Cela signifie que la pression atmosphérique locale p b est supérieure à la somme de la hauteur d’aspiration nette positive HH et de la pression de vapeur p v  ; la pression d’entrée n’est donc plus nécessaire. Cette corrélation est basée sur la réduction drastique de la pression de vapeur de l’eau froide. En pratique cela signifie : Les pompes qui fonctionnent avec une pression d’entrée minimale négative H erf sont capables de générer une course d’aspiration (non auto-amorçante). La puissance d’aspiration est approximativement égale au niveau de la pression d’entrée minimale négative moins un facteur de sécurité de 1 m. Etant donné que les pompes, qui sont généralement utilisées dans le cadre des services du bâtiment, n’ont pas de propriétés d’auto-amorçage, les conditions suivantes doivent être remplies pour que la course d’aspiration fonctionne :
  • Ventilation de la tuyauterie côté aspiration y compris la pompe avant la mise en service.
  • Éviter les inclusions d’air pendant le fonctionnement de la pompe (la ventilation entraîne une défaillance de la capacité d’aspiration).
  • Éviter le drainage des tuyaux d’aspiration au niveau du support de pompe en fournissant et en installant un clapet de pied. (Risque de fuite de particules de saleté)
La dépendance vis-à-vis des clapets anti-retour dans la conduite de pression n’est pas suffisante, car l’air peut être évacué via le joint d’arbre (garniture mécanique ou joint de presse-étoupe) sur le support de pompe. En raison de leurs caractéristiques de conception, la capacité d’aspiration des pompes non auto-amorçantes est généralement limitée à une plage de 2 à 4 m maximum. de pompes spéciales.

Pompe à déplacement positif

Une distinction est faite entre les pompes volumétriques oscillantes et rotatives selon le type de mouvement du corps volumétrique. Les pompes volumétriques oscillantes comprennent
  • Pompe à piston
  • Pompe à membrane
Les modèles suivants sont comptés parmi les pompes volumétriques rotatives :
  • Pompe à vis
  • Pompe à vis excentrique
  • Pompe à lobes rotatifs
  • Pompe à engrenages
  • Pompe à vis
  • Pompe péristaltique
Contrairement à la pompe centrifuge, la pompe volumétrique est souvent utilisée lorsque la viscosité du fluide pompé est très élevée ou pour les processus de dosage.

Pompe à sec

Bâtiment En tant que caractéristique de construction uniforme, les pompes fonctionnant à sec ont la séparation entre le fluide de transport de la pompe et le moteur d’entraînement. La connexion entre la roue dans le corps de pompe et le moteur se fait via un arbre commun ou séparément avec un accouplement. En raison de cette conception, la partie tournante du moteur reste sèche (d’où le nom de canal sec). Le montage du moteur au moyen de roulements à rouleaux nécessite une lubrification externe. Les moteurs standard IEC sont utilisés comme variateurs standard, mais il est également possible d’utiliser des conceptions spéciales, y compris des moteurs antidéflagrants. Types / Fonction Il existe 2 versions différentes de pompes à gland :
  • Pompe centrifuge avec moteur à bride
  • Pompe centrifuge avec moteur et accouplement sur plaque de base.
Les pompes fonctionnant à sec sont plus bruyantes que les pompes fonctionnant sous eau. Les bruits sont dus aux roulements à rouleaux (roulements à billes ou à aiguilles) et à la roue du ventilateur du moteur électrique à refroidissement superficiel. En revanche, le bruit de la pompe elle-même – bruit d’écoulement, bruit de roulement – peut être totalement négligé sauf survenance de situations de fonctionnement inhabituelles (cavitation, etc.).

Motopompe à tube fendu

Cela élimine le besoin d’étanchéité de l’arbre au moyen d’un presse-étoupe ou d’un joint mécanique, ce qui est nécessaire pour d’autres types de pompes. Le fluide pompé est utilisé pour lubrifier les roulements du moteur (paliers lisses) ainsi que pour refroidir l’intérieur du rotor. Cet espace dit humide est isolé de l’atmosphère ou du bobinage du moteur par un bidon. Cette boîte a une épaisseur de paroi moyenne de seulement 0,1 à 0,3 mm et est fabriquée en acier fortement allié non magnétique. La cartouche est scellée statiquement à l’aide de joints toriques. Fonction / fonctionnalité L’avantage de cette construction est clairement qu’elle ne nécessite aucun entretien. Pas d’échange ni de messages, pas d’échange d’éléments d’étanchéité, mais fonctionnement parfait pendant toute la durée de fonctionnement. La finesse de cette conception est remarquable. Outre les propriétés d’amortissement de l’eau, dans laquelle se déplacent les pièces en rotation, la raison de cette douceur est le palier lisse du rotor. Cela élimine tous les bruits de roulement ou de roulement qui se produisent dans les roulements z. B. peut se produire au moyen de roulements à billes. Non seulement le bon fonctionnement, mais aussi la durée de vie et le degré de susceptibilité aux pannes sont influencés de manière décisive par ce composant. La conception du roulement est l’une des caractéristiques de conception les plus importantes des pompes à rotor noyé. En plus de la conception structurelle des roulements, l’association des matériaux du roulement est d’une importance décisive pour la sécurité de fonctionnement de la pompe. Les combinaisons suivantes ont prévalu dans la pratique :
  • Arbre en céramique / roulement en céramique
  • Arbre en acier chromé trempé / roulement en carbone.
Le roulement en céramique, l’arbre et le roulement fabriqués dans le même matériau, un appariement qui contredit la théorie traditionnelle des roulements, a très peu d’usure des roulements en raison du matériau extrêmement dur et cassant en céramique d’oxyde d’aluminium avec une lubrification optimale des roulements. Cependant, si la condition préalable à une bonne lubrification est manquante, par ex. B. Fonctionnement à sec dû à l’accumulation d’air ou à la formation de vapeur en cas de surchauffe, il existe un risque de blocage après un court laps de temps. De plus, l’arbre en céramique est relativement susceptible de se casser lorsqu’il est soumis à des contraintes mécaniques, par exemple en raison de vibrations de transport ou lors d’une tentative de déblocage en raison d’un basculement avec un tournevis. En revanche, le roulement bi-matière – arbre en acier au chrome trempé / roulement en carbone – montre les très bonnes propriétés de marche à sec ou de fonctionnement d’urgence des roulements en carbone imprégnés de métal. A cela s’ajoute la résistance à la rupture proverbiale de l’arbre en acier trempé contre les chocs et les vibrations. Comportement opérationnel Sur la base de décennies de pratique avec des millions de pompes, une moyenne statistique dans des conditions de fonctionnement normales et en fonction de la conception de la pompe a abouti à une durée de vie d’environ 40 000 à 70 000 heures de fonctionnement. Cela correspond à une moyenne de 8 à 12 ans avec un fonctionnement normal de chauffage. La fonctionnalité optimale de cette construction est également soulignée par le fait qu’un certain nombre de pompes à fonctionnement humide fonctionnent pendant plus de 15 à 20 ans (plus de 100 000 heures de fonctionnement) sans dysfonctionnement ni entretien. Les pompes à circulation d’eau dans la technique du bâtiment présentent systématiquement le contrôle de la vitesse des moteurs d’entraînement comme une particularité. Entre-temps, les commandes commutables manuellement ne sont plus autorisées pour les nouvelles installations dans de nombreux pays et ont été largement remplacées par des commandes automatiques.

Pompe à canal latéral

Ils transportent le fluide à travers une roue en forme d’étoile dans un canal à côté de la roue. Cela permet d’atteindre des hauteurs de livraison 5 à 15 fois supérieures à celles des engrenages radiaux. Les pompes sont auto-amorçantes. Ils sont notamment utilisés lors du transport de mélanges liquide-gaz (transport partiel de gaz) et lorsqu’il existe des exigences particulières en matière d’aspiration. L’efficacité est relativement faible. Par conséquent, la plage de puissance ne va que jusqu’à environ 4 kW. En raison des espaces étroits, ils ne sont généralement pas adaptés au pompage de fluides contenant des composants abrasifs.