En particulier, les critères suivants doivent être pris en compte :(1) Aptitude générale du type de pompe
En principe, les pompes centrifuges ne conviennent que jusqu’à une certaine viscosité, qui dépend de la taille. Une pompe volumétrique doit être choisie pour les viscosités très élevées.(2) Caractéristiques de la pompe
Les caractéristiques de la pompe ont généralement été mesurées avec de l’eau dans des conditions standard. Si la densité et la viscosité diffèrent, les courbes caractéristiques doivent être converties en conséquence. Ceci est généralement fait automatiquement par le logiciel de sélection de pompe s’il s’agit d’un fluide newtonien.(3) Sélection des matériaux
Le choix des matériaux appropriés est extrêmement important, surtout si le fluide pompé contient des composants abrasifs ou agressifs. De nombreux fabricants proposent des informations sur la résistance des supports à cet effet. Cependant, un contact direct avec le fabricant est fortement recommandé pour ce type d’utilisation.(4) Sélection du sceau
En plus de la résistance fluide-matériau, les caractéristiques du fluide pompé doivent être prises en compte lors du choix d’un joint approprié. Dans le cas de substances dangereuses (par exemple des fluides toxiques ou explosifs) ou de fluides particulièrement précieux, il est généralement nécessaire d’utiliser une solution étanche. Les pompes sans joint d’arbre avec moteur fixe ou accouplement magnétique sont idéales ici.(5) Fractions solides ou gazeuses
Si le fluide pompé contient des composants solides et/ou gazeux, des conceptions de pompes spéciales qui sont prévues à cet effet doivent être sélectionnées. Par exemple, des roues adaptées empêchent la pompe de se bloquer lorsqu’il y a des composants solides ou fibreux. Les proportions de gaz affectent le comportement d’aspiration des pompes centrifuges. Une teneur en gaz plus élevée conduit à une augmentation de la valeur NPSH requise et donc à l’apparition plus précoce de la cavitation.
Avec l’augmentation de la viscosité, cependant, l’influence du nombre de REYNOLDS augmente, de sorte qu’en pratique on suppose que cette approximation est insuffisante à partir d’une viscosité cinématique de l’ordre de 20 mm²/s. Pour corriger cela, des méthodes ont été développées empiriquement pour convertir les courbes caractéristiques enregistrées en milieux de viscosité moyenne et élevée, ce qui dans l’application pratique dans les anciennes versions signifie l’évaluation complexe des diagrammes, mais qui dans les versions actuelles ont été préparés en utilisant des ensembles de formules appropriés.La plus répandue dans le monde est la procédure de l’Hydraulic Institute (USA), qui a été normalisée en tant que ANSI / HI 9.6.7 et ISO / TR 17766.En pratique, la conversion s’effectue aujourd’hui majoritairement à l’aide de programmes informatiques tels que Spaix PumpSelector. La mise en œuvre technique informatique de cette procédure permet la conversion de courbes caractéristiques, l’utilisateur n’ayant qu’à définir les données de transport souhaitées et le support de transport. Dans toutes les méthodes connues, le point de conception de la pompe joue un rôle particulier dans la conversion des courbes caractéristiques.Les conditions suivantes peuvent être précisées pour la validité de la procédure :
- Pompes centrifuges à roues fermées ou semi-ouvertes
- Viscosité cinématique comprise entre 1 et 3000 mm²/s
- Débit au meilleur point de fonctionnement entre 3 et 410 m³/h
- Hauteur par pas entre 6 et 130 m
- Production dans des conditions normales d’exploitation
- Convoyage des fluides NEWTON
Une pompe centrifuge est une machine à écoulement hydraulique dans laquelle le fluide de transport est transporté à l’aide des forces centrifuges (forces centrifuges) provoquées par la rotation de la roue. L’énergie est transférée en déviant le flux dans les aubes de la turbine.Les pompes centrifuges sont généralement utilisées pour un fonctionnement sans impulsions, continu ou intermittent, mais ne conviennent pas aux applications de dosage ou de remplissage. Les points forts de ce processus résident dans le mode de fonctionnement continu et sans pulsation. Un autre avantage est la construction relativement simple et la bonne adaptabilité, ce qui évite des coûts de maintenance élevés.L’application est limitée en ce qui concerne la viscosité du fluide pompé. Au fur et à mesure que la viscosité du liquide augmente, l’efficacité diminue. Par conséquent, l’application est pratiquement limitée aux liquides avec une viscosité cinématique allant jusqu’à 100 … 150 mm² / s. Les pompes volumétriques sont le choix préféré pour les viscosités très élevées.Les paramètres importants sont la hauteur manométrique, le débit, la puissance requise, l’efficacité et la valeur NPSH. Les paramètres sont généralement représentés sous forme de courbes caractéristiques en fonction du débit volumique (débit de refoulement).
Dans les fluides NEWTON, les processus d’écoulement laminaire produisent des contraintes de cisaillement et des contraintes normales superposées à la pression, qui sont proportionnelles à la vitesse de déformation, le facteur de proportionnalité étant la viscosité dynamique.
La viscosité cinématique est définie comme :
La viscosité dépend de la température et de la pression, la dépendance à la pression étant négligeable dans le cas des liquides.Dans le cas de fluides non-NEWTON, la viscosité peut également être dépendante du temps (comportement d’écoulement thixotrope ou rhéopexique). Elle ne peut alors plus être spécifiée comme valeur matérielle.La viscosité d’un fluide a une influence à la fois sur la caractéristique du tuyau et sur la caractéristique de la pompe. Pour les pompes centrifuges, les caractéristiques de la pompe sont converties en pratique avec une viscosité cinématique supérieure à 10 mm²/s.
Ceci est caractérisé en ce qu’il n’y a pas de relation linéaire entre la déformation et le tenseur des contraintes et/ou que la viscosité est fonction du temps.Un comportement de flux non newtonien peut, par ex. B. peut être observé dans les milieux suivants :
- Noir gazeux en vernis à l’huile
- Suspension de grains dans l’eau
- Boues d’épuration
- Fèces
- Dentifrice
- Mortier
- Solutions savonneuses
Exemples:
Un comportement thixotrope peut être observé dans de nombreuses peintures et vernis, c’est-à-dire H. la viscosité dépend du temps. Lors d’une agitation à vitesse angulaire constante, une résistance très élevée peut initialement être observée, tandis qu’après un certain temps la viscosité diminue significativement et tend vers une valeur limite inférieure.De nombreuses boues industrielles, par ex. B. Les suspensions de chaux (mortier) et de craie (dentifrice) présentent un comportement viscoplastique. En dessous de la limite d’élasticité (limite d’élasticité), ils se comportent comme des solides et au-delà comme des fluides.
Les solutions et les masses fondues de nombreuses substances à haut polymère ainsi que les suspensions avec des particules allongées telles que les caoutchoucs et les solutions de savon sont pseudoplastiques. La viscosité de ces fluides diminue avec l’augmentation du taux de cisaillement.Le comportement inverse (comportement dilatant) peut être trouvé par exemple avec certaines suspensions très concentrées. Ici, la viscosité augmente avec l’augmentation du taux de cisaillement.Les caractéristiques de la pompe et les méthodes classiques de calcul des canalisations supposent une viscosité constante et ne sont pas valables pour les liquides non newtoniens. En fonction du comportement d’écoulement du fluide pompé, elles peuvent au mieux être utilisées comme une approximation. Pour de nombreux milieux non newtoniens, il existe donc des méthodes de calcul ou d’approximation spéciales pour la conception.
Dans le cas d’un écoulement unidimensionnel, ce qui suit s’applique :
& nbsp;Les fluides NEWTON sont par exemple utilisés pour les procédés d’écoulement de :
- eau
- Huiles
- Gaz
- Mercure
- Alcool
- Essence
Si l’on ne sait pas si un milieu présente ou non un comportement d’écoulement NEWTONien, des tests en laboratoire doivent être effectués.& nbsp;
Pour la conception de la pompe, les températures maximale et minimale du fluide pompé sont particulièrement importantes. Ils sont pris en compte dans le choix des matériaux et des joints et, si nécessaire, dans un test de résistance support-matériau.Les propriétés physiques du fluide pompé (densité, viscosité) changent avec la température. La puissance requise de la pompe est directement proportionnelle à la densité. Par conséquent, la température de la plage de fonctionnement avec la densité maximale doit être prise en compte. De plus, pour les fluides visqueux (ν & gt; 10 mm² / s), le cours des caractéristiques de la pompe doit être converti.
Ce point est également appelé point de conception (BEP = meilleur point de rendement) de la pompe. La position du point change si les paramètres hydrauliques de la pompe, tels que le diamètre de la roue ou la vitesse ou la viscosité du fluide pompé, changent.L’objectif d’une sélection optimale de la pompe est que la pompe fonctionne au point de conception afin qu’elle atteigne son efficacité maximale.
