Pompe centrifuge multicellulaire horizontale
Qu'est-ce qu'une pompe centrifuge multicellulaire horizontale ?
Une pompe centrifuge multicellulaire horizontale est un type de pompe qui est installée à l'horizontale dans un plan horizontal. Le moteur est installé sur le même plan horizontal que la pompe. La pompe et le moteur peuvent être étroitement accouplés, c'est-à-dire que le moteur et la pompe sont reliés sans accouplement. L'autre option est une conception à accouplement long utilisant un accouplement. Le principe de fonctionnement de cette pompe repose sur la force centrifuge produite lorsque la roue de la pompe tourne à grande vitesse. Les fabricants de pompes centrifuges multicellulaires horizontales conçoivent la pompe avec plus d'une roue. En raison de la multiplicité des roues utilisées, la pompe possède plusieurs étages de génération de pression. Chaque roue sert d'étage pour l'écoulement du fluide. Plus il y a de roues, plus la pompe produit une pression élevée. Les applications de cette pompe sont, entre autres, l'approvisionnement en eau, le chauffage, la ventilation et la climatisation, les raffineries de pétrole et le traitement chimique.
Figure : Pompe centrifuge multicellulaire horizontale
Composants d'une pompe centrifuge multicellulaire horizontale
Moteur électrique
Le moteur électrique est le composant qui fournit l'énergie nécessaire pour pomper le liquide. L'arbre du moteur fournit l'énergie mécanique en termes de couple et de vitesse. Les fabricants de pompes centrifuges multicellulaires horizontales produisent des pompes fonctionnant avec un moteur à courant continu ou alternatif. Le moteur à courant continu présente l'avantage d'être alimenté par l'énergie solaire.
Arbre de pompe
L'arbre de la pompe est le composant qui reçoit la puissance du moteur et la transmet à la pompe. L'arbre est fabriqué à partir de matériaux métalliques solides, tels que l'acier inoxydable et l'acier au carbone, afin de garantir sa résistance au couple nécessaire à la rotation des roues de la pompe.
Roues
Les roues sont l'une des principales pièces de la pompe. Les roues servent à transmettre l'énergie cinétique au fluide. L'arbre de la pompe porte les roues de manière à ce qu'elles tournent en même temps que lui.
Enveloppe
Le corps est une enveloppe externe de la pompe qui recouvre les parties internes de la pompe. La conception du corps varie d'une pompe à l'autre puisqu'il existe plusieurs pompes centrifuges multicellulaires horizontales. Le corps permet également d'isoler l'intérieur de la pompe de l'atmosphère et d'éviter les fuites de liquide et les pertes de charge.
Paliers
Les roulements soutiennent l'arbre de la pompe pour améliorer la rotation, sans frottement. Ils sont de différentes tailles en fonction de la capacité de la pompe.
Soupape et tuyau d'aspiration
La vanne d'aspiration contrôle l'écoulement du produit du réservoir de stockage dans la pompe. La vanne est ouverte avant le démarrage de la pompe, sinon aucun fluide ne s'écoule. Le tuyau d'aspiration transporte le liquide du réservoir de stockage dans la pompe.
Vanne et tuyau de décharge
La vanne de refoulement régule la quantité de liquide qui sort de la pompe. Elle empêche également le fluide provenant de la canalisation de retourner dans la pompe lorsqu'elle est arrêtée. Le tuyau de refoulement relie la pompe au réseau de tuyauterie pour permettre l'écoulement du fluide à l'endroit voulu.
Figure : Composants d'une pompe centrifuge multicellulaire horizontale
Comment fonctionne une pompe centrifuge horizontale multicellulaire ?
La pompe fonctionne en utilisant une roue pour alimenter la roue suivante. Le liquide entre dans la pompe par l'extrémité d'aspiration et traverse chaque roue jusqu'à ce qu'il sorte par l'extrémité de refoulement. La pompe fonctionne en faisant tourner les roues à vitesse constante autour de l'arbre. La puissance de rotation de la roue provient de l'arbre du moteur via l'arbre de la pompe. La vitesse élevée de la roue crée un vide dans la pompe. Le vide est un état de basse pression par rapport à la pression atmosphérique du réservoir de stockage du fluide. En raison de la différence de pression, le fluide passe du réservoir de stockage à la pompe. Le liquide pénètre dans la pompe et rencontre les roues qui tournent à très grande vitesse. Le liquide absorbe alors l'énergie cinétique de la roue et sa vitesse augmente. Le liquide passe ensuite à la roue suivante le long du corps de la pompe.
Les fabricants de pompes centrifuges multicellulaires horizontales conçoivent le corps de manière à ce qu'il permette de réduire la vitesse du fluide tout en augmentant l'énergie de pression du fluide. La réduction de la vitesse et l'augmentation de la pression se poursuivent à mesure que le fluide progresse le long de la pompe. Ainsi, le fluide quitte la pompe au dernier étage avec plus d'énergie de pression qu'au premier étage.
Figure : Fonctionnement d'une pompe centrifuge multicellulaire horizontale
Types de pompes centrifuges multicellulaires horizontales
Pompe centrifuge multicellulaire horizontale à entraînement magnétique
Cette pompe utilise des aimants pour relier le moteur à la pompe. L'utilisation d'un accouplement magnétique dans cette pompe permet d'éliminer l'utilisation de garnitures mécaniques. Les garnitures mécaniques présentent l'inconvénient de s'user fréquemment, ce qui peut entraîner des fuites dans la pompe. La technologie magnétique utilise deux aimants : l'aimant externe et l'aimant interne. L'aimant externe est fixé à l'arbre du moteur, tandis que l'aimant interne est fixé à l'arbre de la pompe. Ainsi, lorsque l'arbre du moteur tourne, l'aimant externe tourne. En raison de la configuration du champ magnétique, l'aimant interne tourne également. La rotation de l'aimant interne force l'arbre de la pompe à tourner à la même vitesse que l'arbre du moteur. La rotation de l'arbre de la pompe entraîne la rotation des roues, créant un vide qui aspire le liquide dans la pompe.
Les fabricants de pompes centrifuges multicellulaires horizontales recommandent l'utilisation de cette pompe dans les applications où les fluides sont corrosifs et dangereux. L'utilisation de cette pompe dans de telles zones réduit la possibilité de poursuites judiciaires dues à des dommages environnementaux émanant de la fuite de tels fluides. En outre, cette pompe peut fonctionner pendant plusieurs années sans que l'aimant soit remplacé. Cette technologie rend la pompe coûteuse à l'achat mais très économique.
Figure : Pompe centrifuge multicellulaire horizontale à entraînement magnétique.
Pompe centrifuge horizontale multicellulaire à double aspiration
Il s'agit d'une pompe conçue avec deux entrées d'aspiration. Les fabricants de pompes centrifuges multicellulaires horizontales créent la pompe pour répartir le débit total du fluide sur les roues. Les roues de cette pompe sont disposées dos à dos sur l'arbre de la pompe. Cette conception permet d'équilibrer la poussée axiale sur les roues. Cette conception permet également d'éviter d'endommager les roues en raison du débit important entrant dans la pompe. Ainsi, la pompe fonctionne pendant une longue période sans qu'il soit nécessaire de remplacer les roues.
Pompe centrifuge multicellulaire horizontale revêtue de téflon
Cette pompe est conçue avec un revêtement intérieur en téflon. Le revêtement protège la pompe contre les produits corrosifs tels que les acides qui érodent et corrodent les roues métalliques, le corps, l'arbre et les garnitures. Le revêtement augmente la durée de vie et réduit les réparations et l'entretien fréquents. Cette pompe convient au traitement chimique, aux systèmes d'égouts et à l'eau salée. Cependant, l'utilisation de cette pompe est limitée aux applications à basse température car les températures élevées détruiraient le revêtement.
Pompe centrifuge multicellulaire horizontale auto-amorçante
Il s'agit d'une pompe conçue pour s'amorcer elle-même, contrairement aux autres pompes qui doivent être amorcées manuellement. La rotation des roues crée un vide au niveau de l'œil de la roue, ce qui aspire l'air dans la pompe à partir du tuyau d'aspiration. Simultanément, un anneau cylindrique de fluide est créé dans le corps de la pompe. Cela crée un joint étanche au gaz qui empêche l'air de se déplacer de l'extrémité du refoulement vers le côté de l'aspiration. Les bulles d'air sont piégées dans le fluide à l'intérieur des aubes de la roue, puis transférées vers l'orifice de sortie. Au niveau de l'orifice de sortie, l'air est éliminé et le liquide retourne par gravité dans le réservoir de la pompe. Le liquide remonte progressivement dans le tuyau d'aspiration au fur et à mesure qu'il est évacué. Le processus se poursuit jusqu'à ce que le liquide remplace tout l'air dans la pompe et dans le tuyau d'aspiration. Une fois que tout l'air présent dans la conduite d'aspiration et dans la pompe a été éliminé, le pompage normal du liquide commence. Les fabricants de pompes centrifuges multicellulaires horizontales conçoivent la pompe de telle sorte que lorsque la pompe est arrêtée, une certaine quantité de liquide est stockée dans la chambre d'amorçage pour être utilisée lors du redémarrage de la pompe.
Applications de la pompe centrifuge multicellulaire horizontale
- Ces pompes sont utilisées dans les centrales à vapeur pour fournir de l'eau et de la vapeur pour la production d'électricité.
- Ils sont utilisés dans l'approvisionnement en eau domestique et municipale.
- Ils sont utilisés dans les fermes irriguées.
- Les pompes centrifuges multicellulaires horizontales sont utilisées dans les raffineries de pétrole.
- Ils sont utilisés dans les applications de lutte contre l'incendie.
- Ils sont utilisés dans les applications de déshydratation.
- Les pompes centrifuges multicellulaires horizontales sont utilisées dans les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation.
- Ils sont utilisés pour le dessalement et le traitement de l'eau.
- Elles sont utilisées comme pompes de surpression pour les pipelines.
- Ils sont utilisés dans le traitement chimique et le transport.
- Ils sont utilisés dans les industries alimentaires et des boissons.
Avantages des pompes centrifuges multicellulaires horizontales
- Ces pompes sont très polyvalentes.
- Ils sont disponibles dans une large gamme de tailles.
- Ils sont capables de débits élevés, de l'ordre de 3000 m3/h
- Ils peuvent supporter des pressions et des températures de fluide élevées, qui sont courantes dans les usines de dessalement et les centrales à vapeur.
- Il s'agit du type de pompe le plus courant, ce qui fait que leurs pièces de rechange sont disponibles sur le marché.
- Elles sont faciles à installer, à nettoyer et à réparer car elles sont facilement accessibles, contrairement aux pompes verticales.
- Ils sont résistants à la corrosion et à l'abrasion.
- Ils produisent une grande quantité d'énergie de pression.
Inconvénients des pompes horizontales multicellulaires
- Elles sont plus chères que les pompes à un étage.
- La plupart de ces pompes utilisent des garnitures mécaniques qui s'usent fréquemment et doivent être remplacées.
- Ils occupent une grande surface au sol.
Dépannage des pompes multicellulaires horizontales
La pompe ne s'amorce pas
- Fuite au niveau du tuyau d'aspiration. Réparer le tuyau d'aspiration.
- La soupape de décharge est ouverte ou fuit. Vérifiez la soupape de décharge et réparez-la si elle fuit. Si elle est ouverte, fermez-la.
- La garniture de la pompe est usée. Remplacer la garniture.
- Hauteur d'aspiration trop élevée. Réduire la hauteur d'aspiration si possible.
Flux de fluide nul
- La hauteur d'aspiration est trop élevée. Abaissez la pompe ou augmentez la quantité de liquide dans le réservoir d'aspiration.
- Air dans la conduite d'aspiration ou dans la pompe. S'assurer que la pompe est correctement amorcée pour éliminer l'air de la pompe et de la conduite d'aspiration.
- Mauvais sens de rotation du moteur. Modifier le sens de rotation du moteur pour qu'il corresponde à la flèche de rotation sur le corps de la pompe ou selon les recommandations du fabricant de la pompe horizontale multicellulaire.
- Roues, crépine ou soupape d'aspiration bouchées. Vérifier le filtre, les roues ou la soupape d'aspiration et éliminer les matériaux qui les obstruent.
- La soupape de décharge est fermée. Ouvrir la soupape de décharge.
- Aspiration fermée. Ouvrir le robinet d'aspiration.
Surchauffe des paliers
- Excédent de couple sur le couvercle de roulement. Desserrer le couvercle.
- Mauvais alignement de l'accouplement. Réaligner correctement l'accouplement.
- Le débit du produit dans la pompe est inférieur au débit réglé. Augmenter le débit selon les recommandations du fabricant de la pompe centrifuge multicellulaire horizontale.
- Manque d'huile de lubrification. Nettoyer les roulements et appliquer suffisamment de lubrifiant.
Pompe produisant de fortes vibrations
- Turbine bloquée. Nettoyer la roue.
- Roues usées. Remplacer la roue usée.
- Accouplement mal aligné. Aligner correctement l'accouplement.
- Arbre oblique. Remplacer l'arbre.
- Roulements usés. Remplacer les roulements.
- Le refoulement ou l'aspiration ne sont pas fermement soutenus. Améliorer le support de la pompe.
Réduction des performances de la pompe
- Fuite au niveau de la conduite d'aspiration. Réparer la conduite d'aspiration.
- Garniture usée. Remplacer la garniture.
- La vitesse de la pompe est trop faible. Augmenter la vitesse jusqu'à la plage recommandée par le fabricant de la pompe centrifuge multicellulaire horizontale.
Résumé
Une pompe centrifuge multicellulaire horizontale est une pompe dans laquelle le moteur et la pompe sont installés dans un plan horizontal. Cette pompe utilise plus d'une roue. Les roues sont disposées en série de gauche à droite. Chaque roue sert de chambre à fluide ou d'étage. Chaque étage se compose d'un diffuseur, d'une roue et d'une aube directrice de retour logés dans un corps d'étage. Cette pompe produit beaucoup d'énergie de pression par rapport au nombre de roues utilisées. À chaque étage, la pression du fluide augmente jusqu'à ce qu'il quitte la pompe par l'orifice de refoulement. La pompe fonctionne en faisant tourner les roues à vitesse pour créer un vide qui aspire le liquide du réservoir de stockage dans la pompe.
Les fabricants de pompes centrifuges multicellulaires horizontales conçoivent différents types de pompes, telles que les pompes à entraînement magnétique, les pompes auto-amorçantes, les pompes à revêtement en téflon et les pompes à double aspiration. Les avantages de cette pompe sont qu'elle est facile à installer et à réparer, qu'elle est très polyvalente, qu'elle résiste à la corrosion et qu'elle peut produire de l'énergie à haute pression. Les applications de cette pompe comprennent l'approvisionnement et le traitement de l'eau, le traitement chimique, la lutte contre les incendies, les systèmes CVC, les aliments et les boissons, et les raffineries de pétrole, entre autres.