Pompe à double aspiration à carter divisé
Qu'est-ce qu'une pompe à double aspiration à carter divisé ?
Une pompe à double aspiration à carter divisé est une forme essentielle de pompe centrifuge qui comprend une roue à double aspiration pour aspirer le fluide pompé à partir des deux extrémités de la roue et ensuite fusionner le flux dans une volute au milieu de la roue. La roue à double aspiration équivaut à deux roues à simple aspiration de même diamètre montées dos à dos et fonctionnant simultanément. Le débit double sous le même diamètre extérieur de la roue. Les fabricants de pompes à double aspiration à carter divisé développent le dispositif avec un carter divisé horizontalement ou verticalement, ce qui facilite le démontage, l'inspection et l'entretien. En outre, l'entrée et la sortie sont orientées en ligne droite, ce qui facilite la disposition et l'installation de la pompe et des tuyaux d'entrée et de sortie d'eau. La pompe à double aspiration à carter divisé est principalement utilisée pour le transfert d'eau et est largement préférée pour les systèmes d'ingénierie de l'eau parce qu'elle fonctionne en douceur et fournit une élévation élevée et un débit important.
Figure : pompe à double aspiration à carter divisé
Composants d'une pompe à double aspiration à carter divisé
Moteur électrique
La pompe à double aspiration à carter divisé peut fonctionner avec un moteur à courant alternatif, soit un moteur à induction monophasé, soit un moteur à induction triphasé. Le moteur électrique fournit l'énergie mécanique nécessaire au fonctionnement de la pompe. Il s'agit d'un dispositif électromécanique qui convertit l'énergie électrique en couple mécanique pour faire tourner le rotor.
Enveloppe
Le corps est le plus grand composant fixe d'une pompe à double aspiration à carter divisé, dont le but est de loger l'ensemble du rotor et les orifices d'aspiration et de refoulement. Le corps de pompe contient également le liquide et dirige le flux entrant et sortant de la pompe via les buses d'aspiration et de refoulement. Le corps de la pompe est généralement scellé pour maintenir la pression et empêcher le liquide pompé de fuir sous pression. Dans une pompe à carter divisé à double aspiration, le corps est divisé en deux chambres maintenues ensemble par des boulons. Le joint entre les deux moitiés peut être vertical ou horizontal, ce qui donne lieu à deux principaux types de corps de pompe : le corps de pompe divisé verticalement et le corps de pompe divisé horizontalement, comme illustré ci-dessous.
Figure : Illustration d'un corps de pompe divisé horizontalement.
Figure : Illustration d'un corps de pompe divisé verticalement.
Accouplement
Les fabricants de pompes à double aspiration à carter divisé préfèrent généralement un accouplement long pour la pompe, car il permet un démontage et une maintenance rapides. L'accouplement long relie l'arbre rotatif de la pompe à l'arbre d'entraînement du moteur, facilitant le transfert du couple mécanique à la tête de la pompe avec des pertes minimales.
Arbre
L'arbre est un composant mécanique rotatif solide reposant sur des roulements et généralement relié au moteur électrique par l'intermédiaire d'un accouplement rigide ou flexible. Sa fonction principale est de porter la roue à aubes. Il est généralement fabriqué en acier inoxydable et en acier allié de haute qualité pour résister à la corrosion et aux vibrations.
Roue
La fonction première d'une roue est de déplacer l'eau dans la pompe en augmentant son énergie cinétique et sa pression. La pompe à double aspiration utilise un type particulier de roue fermée appelée roue à double aspiration. La roue à double aspiration comporte deux roues dos à dos conçues comme une seule unité, et l'ensemble du rotor repose sur un arbre suspendu entre deux paliers pour un soutien adéquat. Elle permet à l'eau d'entrer simultanément des deux côtés, et le flux se mélange au milieu de la roue pour se déverser dans une volute. La roue à double aspiration offre une excellente rigidité, une grande efficacité hydrodynamique et une capacité anti-cavitation. Elle peut être fabriquée en bronze, en fonte et en acier au carbone.
Figure : Illustration de la conception et de l'assemblage d'une roue à double aspiration
Comment fonctionne une pompe à double aspiration à carter divisé ?
Lorsque la pompe à double aspiration à carter divisé est mise en marche, l'arbre de la pompe entraîne la roue à tourner au régime du moteur, forçant l'eau pré-remplie entre les pales à tourner à grande vitesse. Lorsque l'eau est projetée radialement de l'œil de la roue vers la périphérie extérieure, une zone de basse pression se forme et davantage d'eau est aspirée au centre de la roue en raison de la pression atmosphérique externe agissant sur la surface de l'eau à la source. Une fois que l'eau a atteint la roue, la force centrifuge agissant sur les pales de la roue la déplace radialement du centre de la roue vers la périphérie extérieure. Le flux tourbillonnant à la sortie de la roue entre ensuite dans le diffuseur, où la vitesse extrême du fluide diminue en raison de l'expansion progressive du passage du flux, et l'énergie cinétique élevée se transforme en énergie de pression statique. Enfin, l'eau sort de la pompe sous une pression élevée et s'écoule vers l'endroit désigné par le biais de l'orifice de décharge et du réseau de tuyauterie.
Types de pompes à double aspiration à carter divisé
Pompe horizontale à double aspiration à carter divisé
La pompe horizontale à double aspiration est constituée d'un arbre placé horizontalement à l'intérieur de la pompe. Dans la plupart des cas, la pompe horizontale à double aspiration à carter divisé présente une conception entre paliers où l'arbre de la pompe est suspendu entre les paliers à chaque extrémité pour soutenir le rotor et générer une pression d'aspiration élevée de manière efficace. Cette pompe peut être couplée en toute sécurité avec des accessoires externes tels que des turbines, des moteurs électriques ou des moteurs à carburant. Elle est peu encombrante et peut donc être installée à l'intérieur, où l'espace vertical est souvent restreint. Cependant, elle prend plus de place au sol et a une faible hauteur d'aspiration positive nette (NPSH).
Figure : Illustration d'une pompe horizontale à double aspiration et à carter divisé.
Pompe verticale à double aspiration à carter divisé
La pompe verticale à double aspiration à carter divisé possède un arbre orienté verticalement avec une conception radiale divisée et en porte-à-faux. Elle occupe moins d'espace au sol et est donc parfaite pour les installations dans des endroits où la surface est restreinte. De plus, son NPSH variable permet de répondre à une plus large gamme d'applications.
Cependant, il nécessite un dégagement vertical important pour l'installation, et l'arbre en porte-à-faux pose des problèmes d'équilibrage de la poussée axiale à une pression d'aspiration élevée.
Figure : Illustration d'une pompe verticale à double aspiration et à carter divisé.
Applications des pompes à double aspiration à carter séparé
Les pompes à double aspiration à carter divisé conviennent principalement aux systèmes d'approvisionnement en eau, à l'irrigation agricole, aux projets de conservation de l'eau, à l'industrie de la construction, aux travaux d'ingénierie de l'eau et au drainage dans les mines, les villes et les centrales électriques. Leurs utilisations typiques sont les suivantes :
- Les pompes à double aspiration à carter divisé sont utilisées dans les systèmes d'approvisionnement en eau domestiques et industriels pour déplacer de l'eau à haute pression et à haut débit.
- Ils sont utilisés pour soutenir l'équipement de lutte contre les incendies.
- Ils transportent des eaux claires et des eaux usées non saturées provenant de processus industriels à des hauteurs de chute moyennes.
- Ils sont utilisés pour fournir de l'eau d'appoint et de l'eau de refroidissement à l'usine.
- Ils rejettent les eaux usées des mines et des stations de pompage de drainage.
- Elles sont utilisées comme pompes de surpression dans les stations de surpression.
- Ils sont utilisés pour fournir un grand débit d'eau aux systèmes d'arrosage pour l'irrigation des terres agricoles.
Avantages d'une pompe à double aspiration à carter divisé
- Une pompe à double aspiration à carter divisé est parfaite pour les applications nécessitant un débit d'eau important et un fonctionnement stable.
- Il présente une forte résistance à la cavitation en raison de la vitesse d'écoulement réduite à l'entrée.
- Il permet un fonctionnement en douceur.
- Il a une capacité et une pression élevées.
- La conception du corps en deux parties facilite le démontage et l'entretien de la pompe.
- Il est simple et compact ; sa taille et son poids réduits permettent de gagner de l'espace et sont faciles à installer.
- Il a une grande efficacité volumétrique et hydrodynamique.
- Son application est très polyvalente, avec des utilisations dans l'approvisionnement en eau industrielle, la lutte contre les incendies et l'agriculture.
- Il fournit une sortie régulière et continue.
- Il aspire l'eau des deux côtés de la roue, créant une symétrie hydrodynamique qui fournit une poussée axiale équilibrée autour de la roue.
Inconvénients d'une pompe à double aspiration à carter divisé
- Une pompe à double aspiration et à simple fente nécessite plus de joints d'étanchéité. Elle est donc relativement coûteuse.
- Il ne peut pas traiter les fluides à haute viscosité et les liquides contenant de grandes particules en suspension.
- Elle est sujette à des problèmes de garniture mécanique ; une fuite dans la garniture mécanique peut entraîner la corrosion du composant de la pompe.
- Une pompe verticale à double aspiration et à carter divisé nécessite plus de hauteur pour l'installation, et son poids tombe sous le corps, ce qui entraîne une concentration des contraintes.
Dépannage d'une pompe à double aspiration à carter divisé
Le moteur ne démarre pas
- Le moteur est mal installé. Consultez un revendeur de pompes agréé pour vérifier l'installation du moteur par rapport au guide d'installation du fabricant de la pompe à double aspiration à carter divisé et corriger les défauts éventuels.
- Le moteur est défectueux. Inspecter et remplacer le moteur si nécessaire.
- L'alimentation électrique du panneau est insuffisante. Veillez à ce que le moteur reçoive la tension et le courant nécessaires.
- Un disjoncteur s'est déclenché ou un fusible a sauté. Inspectez et réinitialisez le disjoncteur si nécessaire. Inspectez la pompe pour vérifier si un fusible est grillé et remplacez-le.
La pompe émet un faible débit
- La pompe fonctionne en sens inverse. Assurez-vous que le moteur tourne dans le sens indiqué par le fabricant de la pompe à double aspiration à carter divisé en utilisant la flèche sur le corps de la pompe. Veillez à inverser les polarités du moteur.
- Il y a de l'air dans la pompe ou dans la tuyauterie d'aspiration. Veillez à remplir la pompe ou la tuyauterie d'eau pour chasser l'air.
- La hauteur manométrique est insuffisante en raison de pertes de charge extrêmes, dépassant la conception de la pompe. Augmenter la puissance de la pompe. S'assurer que les tuyaux utilisés dans le réseau de tuyauterie ont le diamètre recommandé par le fabricant de la pompe à double aspiration à carter divisé.
- La roue ou le clapet anti-retour est obstrué. Inspectez et éliminez toute obstruction de la vanne ou de la roue.
Le niveau sonore est trop élevé
- Des corps étrangers sont présents dans la pompe à double aspiration à carter divisé. Démontez et nettoyez l'intérieur de la pompe.
- La plaque de montage et la fondation manquent de rigidité. Renforcez les fondations et montez la pompe à double aspiration à carter divisé de manière étanche.
- La roue est endommagée ou usée. Inspecter et remplacer la roue.
- La pompe fonctionne en cavitation. Vérifier que les vannes de la ligne d'aspiration sont complètement ouvertes.
- La pompe fonctionne en dehors de sa plage de fonctionnement. Assurez-vous que la plage de fonctionnement de la pompe est correcte en suivant les spécifications du fabricant de la pompe à double aspiration à carter divisé.
La pompe subit des vibrations excessives
- Certains composants de la pompe sont déséquilibrés. Inspectez la pompe à double aspiration à carter divisé pour détecter les pièces instables et rééquilibrez-les si nécessaire.
- Certains composants de la pompe sont montés de manière lâche dans le corps de la pompe. Serrez toutes les pièces desserrées au couple recommandé par le fabricant de la pompe à double aspiration à carter divisé.
- L'arbre de la pompe est oblique ou déséquilibré. Inspecter le poteau, le rééquilibrer si nécessaire ou le remplacer.
- La roue de la pompe est partiellement bouchée. Inspecter et nettoyer la roue.
- L'arbre de la pompe est oblique ou déséquilibré. Inspecter le composant et le rééquilibrer si nécessaire ou le remplacer.
Le pilote de la pompe est surchargé
- Moteur de la pompe défectueux. Inspecter le moteur pour vérifier qu'il n'est pas défectueux et le réparer ou le remplacer si nécessaire.
- Certaines pièces de la pompe subissent des frottements mécaniques extrêmes. Inspecter l'ensemble de la pompe pour détecter toute déviation ou obstruction et y remédier.
- La vitesse de la pompe est trop élevée. Assurez-vous que la pompe fonctionne dans la plage de vitesse spécifiée par le fabricant de la pompe à double aspiration à carter divisé.
Résumé
Une pompe à double aspiration à carter divisé est un modèle particulier de pompe centrifuge dotée d'un carter divisé verticalement ou horizontalement et d'un type de roue fermée appelé roue à double aspiration. La roue à double aspiration équivaut à deux roues à simple aspiration disposées dos à dos pour aspirer l'eau simultanément des deux côtés et fusionner le flux dans une volute située au milieu de la roue. Les fabricants de pompes à double aspiration à carter divisé développent le dispositif avec une conception de carter divisé pour permettre un démontage, une inspection et une maintenance rapides. La pompe à double aspiration à carter divisé possède également une entrée et une sortie orientées en ligne droite, ce qui simplifie l'agencement et le raccordement de la pompe et des tuyaux d'entrée et de sortie d'eau. Elle est principalement utilisée pour le transfert d'eau et répond à diverses applications, telles que les systèmes d'ingénierie de l'eau, l'irrigation agricole et les projets de conservation de l'eau. En général, une pompe à double aspiration à carter divisé offre de nombreux avantages, notamment un débit régulier et continu, un fonctionnement sans cavitation et un rendement élevé.