Cours mecaflux exploitation des pompes centrifuges

POMPE et point de fonctionnement
Les pompes sont des machines qui réalisent l'écoulement d'un fluide (liquide ou gaz) dans un
réseau en utilisant une certaine quantité d'énergie fournie par un moteur.
Les caractéristiques de débit et de pression de la pompe determinent une courbe de
fonctionnement de pompe à comparer avec les pertes de charges et le dénivelé du réseau. La
comparaison de la courbe de la pompe et du réseau permet de trouver un point de
fonctionnement du système pompe réseau. Si le fluide est un liquide, il faudra éviter la
cavitation du conduit d'aspiration ou de la pompe .
Il existe de très nombreux types de pompes classifiées en 2 types: les pompes volumetriques
et les turbopompes:
1: Les pompes volumétriques: ont un domaine d'application de pressions jusqu'à 10 000 bar
et des débits de 0.1 à 10 m3/h. Elles peuvent etre rotatives ou alternatives, elles peuvent
s'appliquer aux liquides et aux gaz ( compresseurs ou surpresseurs) elles peuvent generer de
grandes pressions:
Exemples de Pompes volumetriques
alternatives:
Exemples de Pompes volumetriques
rotatives:
à membranes:
à lobes:
à piston:
à palettes:
à pistons en ligne:
à engrenages:
à pistons en etoile:
à vis:
à plateau tournant debit fixe:
peristaltique:
à barillet tournant debit variable:
Pompe à grains:
2: Les pompes turbopompes: ont un domaine d'application de pressions de 0.6 à 20 bar et
des débits jusqu'à 50 000 m3/h. Les turbopompes peuvent etre axiales (helices) radiales
(centrifuges) ou les deux à la fois (helicocentrifuges) , elles peuvent s'appliquer aux liquides
et aux gaz ( compresseurs soufflantes ventilateurs).
Les types de turbo pompes sont liés au débit , à la masse volumique du fluide et à la pression
à générer pour réaliser le débit du cahier des charges:
Exemples de pompes turbopompes:
Pompes hélico
Pompes Radiales centrifuges:
centrifuges:
Pompe turbines multi
Pompes axiales helices: grands debits faible étages:
pression
Pour dimensionner et calculer correctement le point de fonctionnement d'une pompe , il faut
connaître les paramètres du réseau auquel est destinée la pompe. ces paramètres sont:
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-Le débit volumique m3/s
-La pression de vapeur saturante du fluide si c'est un liquide (permet d'évaluer les
risques de cavitation).
-La hauteur d'aspiration.(si c'est un liquide)
-La hauteur de refoulement.(si c'est un liquide)
-La pression ou dépression du réservoir aspiré (devra être ajouté ou soustrait de la
hauteur )
-La pression ou dépression du réservoir de refoulement (devra être ajouté ou soustrait
de la hauteur )
-Les pertes de charges à l'aspiration et au refoulement "pertes de charges régulières"
et "pertes de charges singulières"
-le rendement de la pompe (pour les calculs de consommation d'énergie et de
puissance motrice)
-Le NPSH requis de votre pompe.(permet d'évaluer les risque de cavitation)
Exemple de courbe de hauteur manométrique totale (hmt) d'une pompe en fonction du débit:
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Voir aussi autres courbes et carracteristiques de pompes: Le point de fonctionnement
des pompes
Calculer le point de fonctionnement d'une pompe et Dimensionner la pompe d'un réseau
en fonction des pertes de charges du réseau Avec MECAFLUX standard:
1. -vous avez calculé les pertes de charges de différents éléments de votre réseau le plus
défavorisé (les autres tronçons devrons êtres équipés de vanne ou autres accessoires
permettant d'équilibrer la perte de charge).
2. -vous avez enregistré votre réseau dans l'inventaire des pertes de charge
3. -vous avez déjà entré des courbes de pompes dans l'éditeur de pompe ou vous avez
une courbe a entrer(6 points de hauteur en fonction de débits )
Dans l'inventaire de pertes de charge, cliquer sur analyse graphique,
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si vous désirez tester un tronçon inventaire que vous aviez enregistré auparavant,
cliquez sur chargez un réseau (dans l'interface de l'analyse graphique).
Si votre réseau est ouvert sélectionnez réseau ouvert et entrez la hauteur de charge et
la section de l'organe de sortie sinon sélectionnez réseau fermé.
Vous êtes prés a lancer la recherche de points de fonctionnement de votre pompe en fonction
des pertes de charge du réseau et de la pompe sélectionnée dans l'éditeur ou entrée sous forme
de courbe.
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Vous pouvez cocher "recherche rapide" pour n'afficher que les points de
fonctionnement de votre pompe en fonction du réseau en miniature et ainsi passer
rapidement d'une pompe a une autre avec votre éditeur et relancer le test:
ou bien lancer une analyse complète en testant aussi les configurations de couplage:
Points de fonctionnements de la pompe couplée en parallèle ou en série ou seule.
Exemple de courbes de hauteur manométriques en fonction du débit de pompes couplées en
parallèle ou en série dans l'éditeur de pompes de mecaflux
Contrôler les risques de cavitation, et calculer la puissance de la pompe a un débit
donné:
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Sélectionnez l'onglet systèmes pompes et turbines :
Dans cet onglet vous pouvez étudier les paramètres des pompes et turbines
1. -Entrez le débit du réseau:0,006m3/sec (si vous suivez l'exemple reseau hydraulique)
2. -Selectionnez le fluide eau à 20 degrés (ceci détermine la pression de vapeur saturante
et la masse volumique )
3. -Entrez la température ambiante et l'altitude
4. -Entrez la hauteur d'aspiration Attention dans ce schéma exemple la pompe se trouve
au dessous du réservoir aspiré (pompe en charge, le fluide descend) il faut donc entrer
une hauteur négative:-3 mètres (la bulle associée à la zone de saisie vous l'indique)
Ceci mérite explication:pour se repérer au niveau des signes, il faut penser à la pompe
et à l'effort qu'elle devra fournir pour faire circuler le fluide:
descente=signe négatif
monter=signe positif
5. -Entrez la hauteur de refoulement: comme le réservoir de refoulement est au dessus de
la pompe, le fluide monte, la valeur est positive : 7 mètres
6. Entrez soit :
o Le rendement de votre pompe (0.8 est un rendement moyen) pour obtenir
l'énergie absorbée par l'axe de pompe en KW. Pour la consommation électrique
du moteur de pompe, il faut entrer un rendement comprenant le rendement du
moteur électrique (0.5 est un rendement moyen pour un ensemble corps de
pompe et moteur)
o La puissance absorbée à l'axe de pompe(vous obtiendrez le rendement de votre
corps de pompe)
o ou à la sortie moteur (vous aurez le rendement de l'ensemble "moteur-corps de
pompe")
7. Cliquez sur afficher et la fiche de résultats fait la synthèse de votre réseau
o
o
Dans cette partie de la fiche de résultats,
nous voyons que la pompe ne Cavite pas et qu'elle consomme 0.99 KW pour un rendement de
0.8