Pompe verticale API610 Vs1 et Vs5
Qu'est-ce que les pompes verticales API 610 Vs1 et Vs5 ?
Les pompes verticales API 610 Vs1 et Vs5 sont une catégorie de pompes fabriquées conformément aux normes API 610 et sont suspendues verticalement (Vs). Les fabricants de pompes verticales API 610 Vs1 et Vs5 conçoivent ces pompes avec un seul corps comprenant la chambre de la roue et le diffuseur/la volute comme une seule pièce et non enfermée dans un boîtier de pression ou une boîte. Le corps de la pompe et les roues sont immergés dans le fluide à pomper, suspendus verticalement sur une colonne sous une plaque de support. La plaque de support est généralement installée au sommet d'un réservoir et porte le moteur et les paliers de butée. Par conséquent, les pompes verticales API 610 Vs1 et Vs5 sont des pompes suspendues verticalement avec des diffuseurs à fosse humide, un seul corps conforme aux normes de conception API 610.
La principale différence entre les pompes verticales API 610 Vs1 et Vs5 est que la Vs1 évacue le liquide de pompage à travers la même colonne verticale qui suspend le bol. En revanche, une Vs5 évacue le liquide de pompage par une colonne séparée de la colonne de l'arbre. L'API Vs5 comprend un arbre de ligne différent en porte-à-faux et soutenu par des paliers dans le boîtier supérieur uniquement et ne contient pas de paliers de soutien dans la colonne. Les fabricants de pompes verticales API 610 Vs1 et Vs5 conçoivent la pompe pour lui conférer de grandes qualités de performance, telles qu'un débit élevé d'environ 400 mètres cubes par heure, une hauteur de refoulement maximale de 200 mètres et une large plage de températures de fonctionnement comprise entre -20 et 120 degrés centigrades. Les pompes verticales API 610 Vs1 et Vs5 sont généralement utilisées dans les usines de traitement des eaux usées, l'industrie du papier, les aciéries et les usines de laminage de l'acier, les centrales électriques, les usines chimiques et pétrochimiques, etc.
Figure : Présentation de la configuration de la pompe verticale API 610 Vs1
Caractéristiques de conception des pompes verticales API 610 Vs1 et Vs5
- Conforme aux exigences de l'API 610.
- Comprend la roue du premier étage avec une conception à faible NPSH.
- Il dispose d'une buse d'interface latérale.
- Les distances d'appui du journal sont conformes aux normes.
- Roulements antifriction lubrifiés à l'huile.
- Conception en porte-à-faux sans paliers immergés ni joint d'arbre.
- L'assemblage des roulements est scellé afin d'éviter toute contamination des roulements.
Figure : montrant la configuration de la pompe verticale API 610 Vs5
Composants de la pompe verticale API 610 Vs1 et Vs5
Moteur
Le moteur électrique est le moteur principal des pompes verticales API 610 Vs1 et Vs5, fournissant toute l'énergie nécessaire au fonctionnement de la pompe. Le moteur électrique est un dispositif électromécanique qui convertit l'énergie électrique du réseau en énergie mécanique. Un moteur électrique peut être soit un moteur à courant alternatif, soit un moteur à courant continu. Les moteurs à courant alternatif fonctionnent avec du courant alternatif, tandis que les moteurs à courant continu fonctionnent avec du courant continu. L'arbre du moteur est généralement couplé à l'arbre de la pompe pour transmettre le couple.
Arbre de la pompe
L'arbre de la pompe est un composant mécanique rotatif monté sur des roulements et portant la roue. Sa fonction est de faire tourner la roue pour déplacer le fluide dans la pompe. L'arbre de la pompe, le palier et la roue forment l'ensemble du rotor, qui est relié au moteur électrique par un accouplement. Les fabricants de pompes verticales API 610 Vs1 et Vs5 conçoivent l'arbre en utilisant des métaux solides et résistants tels que l'acier inoxydable et l'acier au carbone.
Paliers
Les roulements fournissent un support d'extrémité à l'arbre ou au rotor et contribuent à les aligner correctement avec les extrémités fixes sous l'action des forces radiales et axiales. Ils contribuent également à contenir le mouvement relatif du rotor et à minimiser le frottement entre l'arbre rotatif et le stator pour un fonctionnement en douceur.
Ihélice
La roue est un rotor qui a pour rôle d'augmenter l'énergie cinétique et la pression du fluide. Elle est équipée d'une série d'ailettes incurvées vers l'arrière. Elle est généralement montée sur l'arbre de la pompe et logée dans un corps étanche. Lorsque la roue tourne, elle transfère l'énergie cinétique dérivée d'une source, à savoir un moteur électrique, au fluide, augmentant ainsi la pression du fluide et induisant son écoulement. La conception de la roue est un facteur important pour déterminer l'efficacité de la pompe. Il existe deux types de roues : La roue à flux axial et la roue à flux radial. Dans les roues axiales, le fluide s'écoule axialement à l'arbre de la pompe, tandis que dans une roue radiale, le fluide se déplace perpendiculairement à l'arbre. Les roues axiales sont principalement utilisées pour les applications à haut débit et à basse pression. En revanche, les roues radiales sont utilisées dans les pompes centrifuges multicellulaires à carter divisé.
Les roues peuvent également être classées en roues ouvertes et roues fermées. Les roues ouvertes n'ont qu'un seul carénage et les palettes sont exposées d'un côté ; on les trouve principalement dans les pompes centrifuges aspirantes à un seul étage. Une roue fermée possède un couvercle de chaque côté des palettes. Les roues des pompes verticales API 610 Vs1 et Vs5 sont orientées verticalement, suspendues sous le support et immergées dans le fluide.
Corps de pompe
Le corps de pompe est la coque ou le boîtier qui protège ou supporte la plupart des composants de la pompe. Il sert à sceller la pompe, à la protéger contre les fuites et à maintenir la pression. Il abrite les pièces vitales de la pompe, telles que l'arbre, les paliers, les roues, etc. Le corps de pompe contient également le liquide et dirige le flux à travers le tuyau d'aspiration et hors de la pompe à travers le tuyau de refoulement.
Comment fonctionne une pompe verticale API 610 Vs1 et Vs5 ?
Lorsque le moteur électrique est alimenté, il convertit l'énergie électrique en énergie mécanique pour faire tourner la roue à aubes de la pompe. Lorsque la roue commence à tourner, elle transmet de l'énergie cinétique au liquide pompé. Sous l'effet de la force centrifuge qui s'exerce sur le rotor de la roue, le liquide se déplace radialement vers l'extérieur à une vitesse tangentielle élevée, en s'éloignant du centre de rotation de la roue. Le flux tourbillonnant à la sortie de la roue est ensuite dirigé vers le diffuseur où la vitesse d'écoulement du fluide est progressivement réduite, ce qui entraîne la conversion de l'énergie à grande vitesse en une hauteur de pression élevée. Dans les pompes à suspension verticale, la pression de sortie élevée permet de pomper le fluide à des emplacements verticaux élevés. Par conséquent, les pompes verticales API 610 Vs1 et Vs5 utilisent la force de la pression de sortie élevée pour soulever le liquide aux endroits souhaités, souvent à une pression résiduelle élevée.
Figure : Fonctionnement des pompes verticales API610 Vs1 et Vs5
Types de pompes verticales API 610 Vs1 et Vs5
Les pompes verticales API 610 Vs1 et Vs5 peuvent être mono ou multiétagées. Les pompes mono-étagées n'ont qu'une seule roue et un seul diffuseur installés dans une seule volute. En revanche, les pompes multicellulaires comportent au moins trois roues et diffuseurs installés dans la volute. Les pompes multicellulaires verticales API 610 Vs1 et Vs5 permettent d'obtenir une hauteur d'aspiration positive nette (NPSH) plus faible en la concevant, en particulier dans le premier étage, puis en la complétant par une hydraulique en série unique à hauteur d'élévation élevée par étage dans les étages suivants.
Figure : Pompe multicellulaire verticale API 610 VS1.
Figure : Pompe multicellulaire verticale API 610 VS5.
Applications des pompes verticales API 610 Vs1 et Vs5
- Ils sont utilisés dans les applications de traitement des minéraux et de l'exploitation minière.
- Ils sont utilisés pour le transport du pétrole brut et des produits pétroliers.
- Les pompes verticales API 610 Vs1 et vs5 sont utilisées pour l'approvisionnement en eau industrielle.
- Ils sont utilisés pour le pompage de liquides abrasifs et de liquides contenant de grandes quantités de solides.
- Les pompes verticales API 610 Vs1 et vs5 sont également utilisées dans les services auxiliaires des centrales électriques.
- Ils sont également utilisés pour le transfert de boues fibreuses et non fibreuses contenant de grandes quantités de solides.
- Ils sont utilisés pour le transfert d'effluents et de liquides dangereux.
- Ils sont également utilisés pour pomper l'eau d'irrigation.
- Ils sont utilisés pour soutenir les équipements de protection contre les incendies industriels.
- Ils sont utilisés dans les usines de traitement chimique
- Ils sont utilisés dans l'industrie alimentaire.
- Les pompes verticales API 610 Vs1 et Vs5 sont utilisées dans les applications souterraines d'eaux pluviales et de drainage.
- Ils sont utilisés dans les services de condensats.
- Ils sont utilisés pour le transport du gaz de pétrole liquéfié.
Avantages des pompes verticales API 610 Vs1 et Vs5
- Les pompes verticales API 610 Vs1 et Vs5 sont parfaites lorsqu'il n'y a pas assez de NPSHA pour une pompe horizontale.
- Ils conviennent au pompage de toutes sortes de liquides et de boues, propres ou contaminés.
- Elles sont adaptables et parfaitement adaptées à toutes les applications de pompes de puisard industrielles.
- Ils sont disponibles dans des matériaux résistants à l'abrasion et à la corrosion, qui résistent à l'usure dans les applications de pompage difficiles.
- Ils sont faciles à assembler et à entretenir.
- Ils sont très performants et durables.
- Ils présentent une fiabilité et une efficacité opérationnelle élevées.
Les inconvénients des pompes verticales API 610 Vs1 et Vs5
- La pompe verticale API 610 Vs1 et Vs5 nécessite un dégagement vertical pour l'installation et la maintenance.
- Leur poids s'accumule sous la volute, ce qui peut entraîner une concentration de contraintes.
- Dans l'API 610 Vs1, le fluide est transféré du puisard à travers la colonne de support et dans un coude de décharge. Cependant, le virage serré au niveau de la décharge entraîne une perte de performance.
- La pompe VS1 nécessite généralement une double garniture mécanique et un système de support de garniture pour éviter les fuites.
Dépannage des pompes verticales API 610 Vs1 et Vs5
La pompe ne démarre pas
- Fusible grillé ou disjoncteur déclenché. Inspecter et remplacer le fusible si nécessaire
- Réceptacles de fusibles sales ou corrodés. Vérifier et nettoyer les réceptacles de fusibles si nécessaire.
- La tension est irrégulière en raison de la présence de saletés ou de corrosion au niveau du pressostat. Inspecter le pressostat et le nettoyer de tout débris ou pollution.
La quantité d'eau qui circule dans le système de pompage est insuffisante
- Le clapet anti-retour est défectueux ou mal installé. Inspecter le clapet anti-retour, l'installer correctement ou le remplacer.
- La pompe n'est pas complètement immergée. Assurez-vous que la pompe est entièrement immergée dans le fluide.
- La pompe est liée à l'air. S'assurer que le système de la pompe est exempt d'air.
- Roue bouchée. Inspecter la roue et retirer tout matériau causant l'obstruction.
- La pompe fonctionne en sens inverse. Vérifier que le sens de rotation du moteur correspond au sens indiqué par le fabricant de pompes verticales API610 Vs1 et Vs5 sur le corps de pompe. Inverser les polarités du moteur.
Le fonctionnement de la pompe est bruyant
- La pompe fonctionne en cavitation. S'assurer que la hauteur de pression d'aspiration nette n'est pas trop faible et qu'elle est conforme aux spécifications du fabricant de la pompe verticale API610 Vs1 et Vs5. Assurez-vous que les vannes de la conduite d'aspiration sont complètement ouvertes. Vérifiez également que la viscosité du fluide est conforme aux spécifications du fabricant de la pompe.
- Il y a de l'air dans le fluide. Veillez à ce que la pompe soit entièrement immergée pour éviter la formation de tourbillons à la surface du fluide.
- La pompe fonctionne en dehors de la plage de fonctionnement prévue. S'assurer que la pompe fonctionne dans la plage de fonctionnement recommandée par le fabricant.
La pompe subit des vibrations excessives
- Certaines pièces de la pompe sont déséquilibrées. Inspecter et rééquilibrer les composants si nécessaire.
- La roue est très usée ou défectueuse. Inspecter et remplacer la roue par une autre provenant du fabricant de pompes verticales API610 Vs1 et Vs5 si nécessaire.
- Arbre oblique ou déséquilibré. Inspecter le poteau et le remplacer ou l'équilibrer si nécessaire.
Le protecteur de surcharge ne cesse de se déclencher
- Le protecteur est exposé à la lumière directe du soleil. Mettez la boîte à l'ombre ou ventilez-la
- Tension incorrecte. Inspecter les bornes de la ligne pour déterminer si la pompe reçoit la tension prévue par le fabricant de la pompe.
Résumé
Les pompes verticales API 610 Vs1 et Vs5 peuvent être décrites comme des pompes verticales suspendues, à fosse humide, à diffuseur, dotées d'un seul corps et conformes aux normes de conception API 610. Les corps de pompe et les roues sont immergés dans le fluide à pomper et suspendus verticalement à une colonne sous une plaque de support. La plaque de support est généralement installée au sommet d'un réservoir et porte le moteur et les paliers de butée. La principale différence entre les pompes verticales API 610 Vs1 et Vs5 est que la Vs1 évacue le liquide de la pompe à travers la même colonne verticale qui suspend l'ensemble du bol. En revanche, la Vs5 refoule le liquide de pompage à travers une colonne séparée de la colonne de l'arbre.
Les fabricants de pompes verticales API610 Vs1 et Vs5 conçoivent ces pompes pour des applications telles que les usines de traitement des eaux usées, l'industrie du papier, les aciéries et les usines de laminage de l'acier, les centrales électriques, les usines chimiques et pétrochimiques. Les avantages de cette pompe sont sa conception simple et compacte, sa facilité de réparation, sa capacité à traiter les boues, sa résistance à la corrosion, son débit élevé, sa hauteur de pression élevée, sa faible dilatation thermique, sa grande fiabilité et sa longévité.