Pompe submersible pour puits profonds
Qu'est-ce qu'une pompe submersible pour puits profonds ?
Une pompe submersible de puits profond est un long dispositif en forme de cylindre situé sous l'eau, profondément dans le puits comme son nom l'indique, et qui aide à pousser l'eau vers un réservoir en surface. La pression de l'eau environnante facilite le mouvement de l'eau dans la pompe. Les fabricants de pompes submersibles pour puits profonds équipent l'unité de moteurs à couple de démarrage élevé pour aider à décoller les dépôts minéraux qui peuvent adhérer aux pièces mobiles de la pompe. Les pompes submersibles pour puits profonds peuvent être utilisées dans presque tous les puits, qu'ils soient profonds ou peu profonds. Lorsque le moteur se met en marche, l'eau est aspirée dans la pompe, qui la pousse à la surface et dans un réservoir de stockage, où elle sera conservée jusqu'à ce qu'on en ait besoin. Les pompes submersibles pour puits profonds conviennent au pompage d'eau propre pour de nombreuses applications telles que l'approvisionnement domestique, l'irrigation et les systèmes d'approvisionnement en eau pour les petites communautés. Les pompes submersibles pour puits profonds sont étanches, durables, auto-amorçantes, économes en énergie, sans cavitation et nécessitent peu d'entretien.
Figure : montrant la configuration d'une pompe submersible de puits profond
Composants d'une pompe submersible pour puits profonds
Moteur électrique
La pompe submersible pour puits profond peut fonctionner avec un moteur monophasé (230V) ou triphasé (400V). Le moteur électrique fournit l'énergie mécanique nécessaire au fonctionnement de la pompe. Il est hermétiquement scellé et fixé au corps de la pompe. Les fabricants de pompes submersibles pour puits profonds intègrent également au moteur électrique un dispositif de protection qui arrête la pompe en cas de problème.
Câble électrique
Le câble électrique sert à alimenter la pompe submersible pour puits profonds. Les câbles électriques peuvent être au nombre de deux ou trois, en fonction de la conception du moteur.
Corps de pompe
Le corps est l'enveloppe extérieure de la pompe, qui est scellée pour retenir la pression et protéger contre les fuites de liquide. Il contient les composants internes de la pompe, aide à convertir l'énergie cinétique en une hauteur de pression et guide l'eau à l'intérieur et à l'extérieur de la pompe. Le corps de la pompe peut être fabriqué à partir de différents matériaux, notamment la fonte, l'acier moulé, l'acier inoxydable, l'acier allié, etc.
Arbre
L'arbre est un solide rotatif en acier inoxydable ou en acier au carbone, monté sur des roulements et portant la roue. Les fabricants de pompes à eau submersibles pour puits profonds créent l'arbre pour qu'il résiste aux charges lourdes et aux vibrations pendant le fonctionnement de la pompe.
Paliers
Le but premier des roulements est de supporter le rotor et l'arbre et de les aligner correctement avec les extrémités fixes sous l'action des forces radiales et axiales. En outre, ils réduisent le frottement entre l'arbre rotatif et le stator et contiennent le mouvement relatif de l'ensemble du rotor.
Roue
La roue consiste en un arrangement d'ailettes incurvées vers l'arrière et se déplace sur l'arbre du moteur électrique. Sa fonction principale est de déplacer le fluide dans la pompe en augmentant son énergie cinétique et sa pression. Les roues se distinguent par leur conception et peuvent être ouvertes, semi-ouvertes ou fermées.
Vannes
La pompe submersible pour puits profonds est également équipée de différents types de vannes pour faciliter l'opération de pompage. Ces vannes comprennent des soupapes de décharge, des vannes de vidange et des vannes à bille.
Figure : Composants d'une pompe submersible pour puits profonds
Comment fonctionne une pompe immergée pour puits profonds ?
La pompe submersible pour puits profonds pousse l'eau vers le haut par le biais d'un tuyau relié à l'une des extrémités de la pompe. La pompe convertit l'énergie électrique en énergie mécanique, puis en énergie cinétique et en énergie de pression du fluide. Lorsque le moteur démarre, la roue de la pompe fait tourner l'eau remplie au préalable dans le corps de la pompe, ce qui confère au liquide une énergie cinétique et une vitesse élevées. La roue projette ensuite l'eau dans la volute, où la vitesse du fluide diminue en raison de l'élargissement progressif de la voie d'écoulement, la vitesse élevée du fluide se transformant en une pression statique élevée. Enfin, l'eau sort de la pompe sous une pression élevée, ce qui permet de la pousser à la surface et de diriger le flux vers l'endroit désigné via les raccords de refoulement.
Figure : Fonctionnement d'une pompe submersible pour puits profonds
Types de pompes submersibles pour puits profonds
Pompe submersible en acier inoxydable pour puits profonds
La pompe submersible en acier inoxydable pour puits profonds est fabriquée en acier inoxydable 304 pour résister parfaitement à la rouille et à la corrosion dans des conditions sous-marines. Les fabricants de pompes submersibles pour puits profonds équipent l'appareil d'un clapet anti-retour intégré afin d'améliorer son adéquation aux applications domestiques et industrielles. La pompe submersible en acier inoxydable pour puits profonds peut fournir une hauteur de refoulement allant jusqu'à 164 pieds et un débit maximum de 25 gallons par minute.
Figure : Pompe submersible en acier inoxydable pour puits profonds.
Pompe submersible mono-étagée pour puits profonds
Une pompe submersible mono-étagée pour puits profonds est constituée d'une roue tournant sur un arbre dans une chambre de pompage, conçue pour pressuriser et pousser le liquide à la surface lorsqu'elle est alimentée par un moteur. Cette pompe offre la conception la plus simple des pompes submersibles pour puits profonds. Elle est donc moins coûteuse et facile à acquérir.
Figure : Pompe submersible mono-étagée pour puits profonds.
Pompe submersible multicellulaire pour puits profonds
La pompe submersible multicellulaire pour puits profonds comporte plus de deux roues supportées par un seul arbre et situées dans différentes chambres de pompe montées en série. Chaque chambre et chaque roue constituent un étage de la pompe. Cette pompe aspire l'eau dans le premier étage à la pression d'aspiration et la sort du dernier étage à la pression élevée. La pompe submersible multicellulaire pour puits profonds peut générer une puissance et une pression statique plus importantes en utilisant un moteur plus petit, consommant ainsi moins d'énergie. Elle peut également fournir une pression d'eau et des débits plus élevés que sa contrepartie à un étage.
Figure : Pompe submersible multicellulaire pour puits profonds.
Applications des pompes submersibles pour puits profonds
Les pompes submersibles pour puits profonds sont largement utilisées pour pomper de l'eau propre à partir de puits profonds à des fins domestiques, civiles et industrielles. On les trouve principalement dans les exploitations agricoles, les usines, les chemins de fer, les mines, les systèmes d'approvisionnement en eau et les systèmes de pression. Ils sont également utilisés dans les rivières, les réservoirs, les canaux et autres ouvrages de levage d'eau. Leurs utilisations typiques sont les suivantes :
- Les pompes submersibles pour puits profonds sont utilisées pour pomper l'eau d'un puits souterrain profond vers des réservoirs de stockage en surface ou des installations de traitement.
- Ils sont utilisés pour l'approvisionnement en eau domestique et en eau d'irrigation.
- Ils sont utilisés pour des tâches de pompage dans le domaine de l'ingénierie municipale.
- Ils sont utilisés pour l'assèchement des mines.
- Ils sont utilisés avec les robinets domestiques pour assurer une alimentation en eau régulière de la maison et des réservoirs.
Avantages d'une pompe submersible pour puits profonds
- Les pompes submersibles pour puits profonds sont très polyvalentes.
- Les besoins d'entretien sont minimes.
- Elles peuvent traiter de l'eau contenant jusqu'à 150 g/m3 de sable, car les fabricants de pompes pour puits profonds les construisent avec des roues flottantes.
- Elles sont exemptes de cavitation car elles éliminent le pic de pression lorsque l'eau circule dans la pompe.
- Les pompes sont plus efficaces pour les puits profonds et descendent à plusieurs centaines de pieds par rapport aux pompes à jet.
- Ils offrent une durée de vie prolongée.
- Ils sont de conception robuste et faciles à utiliser et à installer.
- Les pompes assurent un approvisionnement constant en eau, même pendant les saisons sèches.
- Ils ne nécessitent pas d'apprêt puisqu'ils sont immergés dans l'eau.
- Ils fournissent une pression d'eau constante.
- Ils peuvent déplacer l'eau sur de longues distances.
- Elles sont économes en énergie grâce à une consommation d'énergie réduite. Elles tirent également parti de la gravité dans le processus de pompage ; elles ne consomment donc pas d'énergie pour aspirer l'eau dans la pompe.
Inconvénients d'une pompe submersible pour puits profonds
- Les pompes submersibles pour puits profonds sont plus complexes à concevoir et donc plus chères que les pompes de surface.
- Ils ne conviennent pas aux liquides abrasifs et aux eaux fortement chargées en calcaire.
- Il n'est pas facile de réparer la pompe. Les réparations de la pompe impliquent le retrait de la pompe du puits vers la surface, ce qui peut augmenter les frais de réparation.
- Les joints de la pompe peuvent se corroder pendant une longue période de fonctionnement de la pompe, ce qui entraîne des fuites.
- Le moteur étant hermétiquement fermé, il est souvent difficile de le démonter et de le réparer.
Dépannage d'une pompe submersible pour puits profonds
Le moteur ne fonctionne pas
- Le panneau de contrôle n'est pas alimenté. Utilisez un voltmètre au niveau de la borne d'entrée pour confirmer la tension d'alimentation du panneau. Assurez-vous que les connexions du câble d'alimentation sont conformes aux normes du fabricant de la pompe submersible pour puits profonds.
- Il y a une forte sédimentation autour de la pompe submersible du puits profond. Inspectez la pompe et éliminez toute accumulation.
- Le câble d'alimentation de la pompe submersible du puits profond est cassé. Inspectez, réparez ou remplacez tout câble d'alimentation.
- Un disjoncteur s'est déclenché ou un fusible a sauté. Réinitialisez le disjoncteur si nécessaire. Inspectez la pompe pour vérifier si un fusible est grillé et remplacez-le.
- Le câblage du moteur présente des défauts. Consultez un revendeur agréé de pompes submersibles pour puits profonds afin d'inspecter la connexion du câblage et de corriger les défauts éventuels.
La pompe donne un débit nul
- Le filtre à sédiments est obstrué. Inspecter et nettoyer le filtre à sédiments.
- Le tuyau d'évacuation est obstrué. Inspecter et nettoyer le tuyau d'évacuation.
- La hauteur de refoulement de la pompe est insuffisante. Assurez-vous qu'il n'y a pas d'obstruction ou de fuite dans les tuyaux. Assurez-vous que la hauteur de refoulement de la pompe correspond aux valeurs de conception du système spécifiées par le fabricant de la pompe submersible pour puits profonds.
- La pompe fonctionne en sens inverse. Veillez à inverser les polarités du moteur. Vérifiez que le sens de rotation du moteur est conforme au sens indiqué par la flèche sur la plaque signalétique de la pompe submersible pour puits profonds.
- La roue est obstruée. Inspectez et nettoyez tout matériau obstruant la roue.
Voyage thermique
- Le plongeur est surchargé. Assurez-vous que la pompe consomme la bonne quantité de courant et de tension.
- La hauteur de refoulement est trop faible. Régler la hauteur de refoulement ou installer une vanne de contrôle pour détecter la contre-pression en fonction de la valeur réglée..
- Le niveau d'arrêt est trop bas. Vérifiez le niveau de l'interrupteur d'arrêt dans le manuel du fabricant de la pompe submersible pour puits profonds et ajustez-le en conséquence.
Faible débit de la pompe
- Le moteur de la pompe tourne en sens inverse. Veillez à inverser les polarités du moteur.
- Un jeu excessif entraîne une recirculation du fluide. Veillez à ce que la pompe submersible pour puits profonds utilise des roues de taille correcte.
- La roue est très usée. Inspecter la roue pour vérifier qu'elle n'est pas usée et la remplacer si nécessaire.
- L'aspiration est bouchée. Nettoyer la conduite d'aspiration de tout matériau qui la bouche.
- Le tuyau d'évacuation est obstrué. Inspectez et éliminez toute obstruction du tuyau d'évacuation.
La pompe surchauffe
- La pompe n'est pas complètement immergée pendant le fonctionnement. Vérifier et immerger complètement la pompe si nécessaire.
- Le thermostat est réglé trop haut. Réglez le thermostat au niveau de température spécifié par les fabricants de pompes submersibles pour puits profonds.
- Des matières organiques ou minérales se sont accumulées autour de la pompe. Inspectez et nettoyez la pompe de toute accumulation.
- Le système de refroidissement fournit un débit d'eau de refroidissement insuffisant. S'assurer que le système de refroidissement fonctionne correctement et ne présente pas de fuite.
Le détecteur de fuites est activé
- Le câble du détecteur est endommagé en raison de l'usure ou du contact avec des huiles. Inspecter le câble du détecteur et le remplacer si nécessaire. Rembobinez le moteur en cas d'infiltration d'eau.
Résumé
Une pompe submersible de puits profond est un long dispositif en forme de cylindre situé au fond du puits pour aider à pousser l'eau vers un réservoir en surface. Les fabricants de pompes submersibles pour puits profonds équipent l'unité de découpe des bords d'un moteur à couple de démarrage élevé pour aider à détacher les dépôts minéraux qui peuvent adhérer aux pièces mobiles de la pompe. Elles sont disponibles avec des moteurs monophasés ou triphasés et dans des configurations à un ou plusieurs étages. Les pompes pour puits profonds peuvent être fabriquées à partir de différents matériaux, notamment la fonte, l'acier moulé, l'acier inoxydable, l'acier allié, etc. Les pompes submersibles pour puits profonds sont parfaites pour tous les puits, qu'ils soient profonds ou peu profonds. Elles sont largement utilisées pour pomper l'eau propre des puits profonds à des fins domestiques, civiles et industrielles. Les pompes submersibles pour puits profonds sont économes en énergie car elles tirent parti de la gravité et de la pression de l'eau environnante pour faciliter le processus de pompage. Elles peuvent également pomper de l'eau contenant une quantité importante de sable (150 g/m3) car les fabricants de pompes pour puits profonds les construisent avec des roues flottantes.