Pompe centrifuge périphérique magnétique
Qu'est-ce qu'une pompe centrifuge à périphérie magnétique ?
Une pompe centrifuge périphérique magnétique est un type de pompe centrifuge composée d'une roue périphérique et utilisant la technologie magnétique pour déplacer le fluide dans la pompe. La technologie magnétique qui permet de faire fonctionner la roue de la pompe consiste en un aimant d'entraînement et un aimant interne séparés par un boîtier sans joint. Les fabricants de pompes centrifuges périphériques magnétiques conçoivent les deux aimants de manière à ce que leurs champs magnétiques soient alignés pour créer un couplage magnétique qui aide la roue à tourner lorsque le moteur est démarré. La roue tourne à l'intérieur d'un corps concentrique, et le liquide s'écoule entre les palettes et le corps, transmettant une grande quantité d'énergie et créant une pression élevée à l'intérieur de la pompe. Ainsi, le liquide s'écoule le long de la circonférence, depuis les entrées jusqu'à la sortie, avec une pression croissante.
Les fabricants de pompes centrifuges périphériques magnétiques conçoivent la pompe pour traiter des fluides propres en raison de l'étroitesse de l'espace entre les aubes de la roue et le corps de la pompe. Toute particule solide présente dans le fluide peut arrêter la roue. Ces pompes sont utilisées dans des applications de transfert de liquides à moyenne et haute pression, telles que l'alimentation d'hydrocyclones, les jets, la filtration, le transfert de fluides sur de grandes distances et les fontaines d'affichage. La conception du boîtier sans joint empêche les fuites de liquide, ce qui rend la pompe parfaite pour le transfert de liquides potentiellement dangereux et coûteux.
Figure : (a) Vue de face de la pompe centrifuge périphérique à aimant (b) Pompe centrifuge périphérique à aimant
Composants d'une pompe centrifuge périphérique magnétique
Aimants
Une pompe centrifuge périphérique magnétique est constituée de deux aimants qui forment l'entraînement magnétique de la pompe. L'un des aimants est fixé à l'arbre du moteur, appelé l'aimant extérieur ou l'aimant d'entraînement, et se trouve à l'extérieur du corps de la pompe. L'autre, appelé aimant entraîné ou aimant interne, est situé à l'intérieur de la pompe, fixé à la roue de la pompe et monté sur l'arbre interne. Les fabricants de pompes montent l'aimant interne au centre du champ magnétique de l'aimant externe. Lorsque l'aimant d'entraînement tourne sous l'effet de la rotation du moteur, l'aimant interne tourne de manière synchronisée en raison du couplage magnétique créé entre lui et l'aimant d'entraînement, ce qui force la roue à tourner.
Moteur électrique
Le moteur électrique est le moteur principal de la pompe centrifuge périphérique magnétique, fournissant toute l'énergie nécessaire au fonctionnement de la pompe. Le moteur électrique est un dispositif électromécanique qui convertit l'énergie électrique provenant de l'alimentation principale en énergie mécanique. Dans une pompe centrifuge périphérique magnétique, le moteur électrique fonctionne avec l'entraînement magnétique pour faciliter la rotation de la roue par le biais d'un accouplement magnétique au lieu d'une connexion directe entre le moteur électrique et la roue, comme c'est le cas avec les pompes centrifuges conventionnelles. Un moteur électrique peut être un moteur à courant alternatif ou 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.
Périphérie Roue
La roue périphérique est le composant comprenant une série d'aubes radiales sur le bord extérieur. Elle est généralement montée sur un arbre supporté par un roulement et logée dans un boîtier étanche. La fonction première d'une roue est de déplacer le fluide dans la pompe en augmentant l'énergie cinétique et la pression du liquide. Les pompes périphériques magnétiques utilisent des types de roues fermées dans lesquelles les palettes sont fermées aux deux extrémités par des plaques de carénage. Dans une pompe centrifuge périphérique magnétique, la roue est reliée à l'aimant interne, dont la rotation, due au couplage magnétique avec l'aimant externe, entraîne la rotation de la roue et le déplacement du liquide dans la pompe.
Figure : Roue périphérique
Arbre de la roue
L'arbre est un composant mécanique rotatif supporté par des roulements. L'arbre de la pompe porte la roue et les aimants internes dans une pompe centrifuge périphérique magnétique. L'ensemble est relié au moteur électrique par le biais d'un couplage magnétique créé entre l'aimant d'entraînement et l'aimant interne lorsque le moteur électrique est démarré. Les fabricants de pompes périphériques magnétiques conçoivent l'arbre en utilisant des métaux solides tels que l'acier inoxydable et l'acier au carbone pour transmettre le couple nécessaire à la rotation de la roue.
Tuyau d'aspiration
Comme pour tout autre type de pompe, le tuyau d'aspiration d'une pompe magnétique périphérique comporte deux extrémités. L'une des extrémités est reliée à la bride d'aspiration, tandis que l'autre plonge dans l'eau. L'extrémité inférieure du tuyau d'aspiration est équipée d'un clapet de pied pour empêcher le reflux de l'eau et d'un filtre pour empêcher les corps étrangers de pénétrer dans le tuyau d'aspiration.
Tuyau de refoulement
Le tuyau de refoulement se compose également de deux extrémités. Une extrémité est reliée à la bride de refoulement de la pompe, tandis que l'autre refoule l'eau à une hauteur déterminée. L'objectif principal de la conduite d'aspiration est d'élever le fluide jusqu'à la destination voulue.
Figure : brides d'aspiration et de refoulement où sont montés les tuyaux d'aspiration et de refoulement
Comment fonctionne une pompe centrifuge périphérique magnétique ?
La pompe fonctionne grâce à la technologie magnétique. La technologie magnétique comprend des aimants extérieurs et intérieurs disposés de manière à ce que leurs pôles magnétiques soient alignés. L'aimant extérieur (aimant d'entraînement) est relié à l'arbre du moteur, tandis que l'aimant intérieur (aimant entraîné) est relié à la roue de la pompe. Le moteur électrique est alimenté par l'électricité provenant de l'alimentation principale pendant le fonctionnement. Lorsque le moteur électrique commence à tourner, il fait tourner l'aimant extérieur, ce qui génère un champ magnétique rotatif. Le champ magnétique ainsi créé affecte l'aimant interne et commence à tourner de manière synchronisée avec l'aimant externe grâce à l'accouplement magnétique. La rotation de l'aimant interne entraîne la rotation de la roue périphérique et le déplacement du fluide dans la pompe.
Lorsque la roue périphérique commence à tourner, un vide est créé à l'intérieur du corps de la pompe et le liquide pénètre dans le canal annulaire par la bride d'aspiration. Une fois que le liquide frappe les pales de la roue, la force centrifuge agissant sur les bords tourne et transforme le liquide en un mouvement centrifuge. Le liquide tourne à la même vitesse que la roue périphérique dans le canal annulaire. L'énergie cinétique de l'eau est convertie en une hauteur de pression avant qu'elle ne quitte la pompe par la bride de refoulement.
Figure : fonctionnement de la pompe centrifuge à périphérie magnétique
Applications de la pompe centrifuge périphérique magnétique
Les pompes centrifuges à périphérie magnétique sont préférées pour la plupart des activités de transfert de fluides dans diverses industries. Parmi les industries où les pompes centrifuges à périphérie magnétique sont le plus souvent utilisées, on peut citer les usines de traitement des eaux, les centrales pétrolières, chimiques et pétrochimiques, les centrales énergétiques et pétrolières, et les centrales électriques. Les utilisations les plus courantes des pompes centrifuges à périphérie magnétique sont les suivantes :
- Ils sont utilisés pour transférer des liquides dangereux pour l'environnement, des produits toxiques, des matières inflammables, des acides et des bases, des produits de haute pureté et des ingrédients actifs.
- Ils sont également utilisés pour les applications de dosage.
- Ils sont utilisés pour des applications hygiéniques et stériles.
- Ils sont également utilisés dans les zones potentiellement explosives car ils sont étanches et peuvent transférer des liquides inflammables.
- Les pompes centrifuges à périphérie magnétique sont utilisées dans les applications de transfert de liquides à haute pression, telles que l'alimentation d'hydrocyclones, les jets, la filtration, le transfert de fluides sur de grandes distances et les fontaines d'exposition.
- Elles sont utilisées comme pompes d'alimentation de chaudières pour les petites chaudières.
- Les pompes centrifuges à périphérie magnétique peuvent être utilisées comme pompes de surpression.
Avantages de la pompe centrifuge périphérique magnétique
Les pompes centrifuges à périphérie magnétique offrent de nombreux avantages, dont les suivants
- Les pompes centrifuges à périphérie magnétique sont de conception robuste et faciles à entretenir.
- Ils sont exempts de pression externe. La présence d'un couplage magnétique permet d'éviter l'apparition d'une pression externe.
- Ils ont un faible besoin en hauteur d'eau positive nette (NPSH).
- Ils peuvent fournir un faible débit à une pression élevée
- Ils ont une conception compacte et une faible poussée axiale, d'où leur longue durée de vie.
- Ils sont silencieux et faciles à nettoyer.
- Ils sont étanches car le corps de la pompe est hermétiquement fermé.
- Ils sont parfaits pour les grandes têtes de décharge et de coupe-bordures.
- Ils sont très fiables.
- Ils ont une efficacité énergétique et opérationnelle incroyable.
- Ils fournissent un rendement régulier et constant.
Inconvénients de la pompe centrifuge périphérique magnétique
- La pompe centrifuge périphérique magnétique peut surchauffer.
- Le couplage magnétique peut entraîner une perte d'énergie importante
- Ils peuvent céder sous l'effet d'une charge intense.
- Les pompes périphériques ont un rendement inférieur à celui des pompes radiales.
- Les pompes centrifuges périphériques magnétiques ne peuvent pas traiter les fluides contaminés, car toute particule solide dans la pompe arrêterait la roue.
- Les pompes centrifuges périphériques magnétiques ne sont pas adaptées aux environnements à haute température, car la surchauffe peut entraîner une perte de magnétisme.
Dépannage d'une pompe centrifuge périphérique magnétique
La pompe ne débite pas de produit
- Le moteur ne fonctionne pas. Vérifier les enroulements et les phases du moteur et les remplacer si nécessaire.
- La vanne d'entrée ou de sortie est fermée. Ouvrir toutes les vannes
- Faible NPSH. Confirmer que le NPSH de la pompe est conforme aux spécifications du fabricant de la pompe périphérique à aimant.
- Mauvais sens de rotation du moteur. Confirmer que le sens de rotation du moteur est correct, conformément à l'annexe A. fabricant de pompes guide
- Le filtre est obstrué par des sédiments. Lavez le filtre à contre-courant ou retirez-le, nettoyez-le et remettez-le en place.
Consommation excessive d'énergie
- Il y a des particules dans l'évacuation. Déconnectez la bride d'évacuation, rincez-la et remettez-la en place.
- La pression de la pompe, la viscosité du fluide ou la température ne correspondent pas aux spécifications du fabricant de la pompe à périphérie magnétique. Vérifier la conception de la pompe, les caractéristiques du fluide et les exigences du système auprès du fabricant de la pompe. fabricant de pompes magnétiques guide.
- Utilisation d'un tuyau replié. Monter des tuyaux rigides selon les recommandations du fabricant de la pompe.
- Fin de vie ou conditions de pompage défavorables. Contre-vérifier l'historique de l'installation et de la maintenance de la pompe.
- Certaines pièces sont très usées. Inspectez la pompe pour détecter les composants usés tels que l'arbre, le palier et la roue périphérique. Remplacez ces composants par des pièces recommandées par le fabricant de la pompe.
Faible pression/débit
- La vitesse de la pompe est incorrecte. Confirmez le réglage VDFD de la pompe conformément au guide du fabricant de la pompe.
- Moteur défectueux. Inspecter le bobinage du moteur et les phases pour vérifier s'il y a des erreurs et les remplacer si nécessaire.
- Un corps étranger se trouve dans la conduite d'aspiration. Inspecter le filtre et rincer la tuyauterie d'aspiration si nécessaire.
- Fin de la durée de vie de la pompe. Vérifiez la durée de vie de la pompe dans le guide du fabricant et remplacez-la si nécessaire.
- Vitesse du moteur incorrecte. Assurez-vous que le moteur fonctionne dans la plage de vitesse spécifiée par le fabricant de la pompe. Inspectez le roulement du moteur et demandez à un ingénieur électricien agréé d'inspecter l'état du moteur.
- Les composants de la pompe sont usés. Inspectez la pompe pour détecter les pièces usées et remplacez-les.
- Les particules à l'intérieur de la pompe. Vérifiez que la palette n'est pas endommagée et nettoyez la pompe et le filtre.
La pompe fuit
- Joints toriques endommagés. Vérifier qu'il n'y a pas de particules ou de joints coincés/tordus dans le corps de la pompe.
- L'arbre de la pompe est usé. L'usure peut entraîner un sous-dimensionnement de l'arbre de la pompe, ce qui provoque des fuites autour des extrémités de l'arbre. Inspectez l'usure de l'arbre et remplacez l'arbre et les joints toriques si nécessaire.
- Fixations de la bride desserrées. Vérifier que le couple de serrage des boulons est conforme aux exigences du fabricant de la pompe.
- Dilatation thermique. Les températures élevées peuvent entraîner une dilatation du fluide à l'intérieur de la pompe lors de sa circulation. Veillez à ce que le fabricant de la pompe conçoive le système de manière à éviter que cela ne se produise.
Résumé
Une pompe centrifuge à périphérie magnétique utilise la technologie magnétique pour faire fonctionner la roue périphérique, qui déplace le fluide à travers la pompe et le réseau de tuyauterie. Les fabricants de pompes conçoivent des pompes centrifuges à périphérie magnétique composées de plusieurs éléments tels qu'un moteur, une roue périphérique, des aimants, un arbre et des brides d'aspiration et de refoulement. La technologie magnétique utilisée pour la pompe consiste en un entraînement et des aimants entraînés disposés de telle sorte que leurs champs magnétiques sont alignés pour créer un couplage magnétique. Lorsque le moteur est démarré, il fait tourner l'aimant d'entraînement, ce qui crée un champ magnétique rotatif dans l'aimant extérieur. Ce champ magnétique rotatif interagit avec les champs magnétiques de l'aimant entraîné, créant un couplage magnétique qui entraîne un transfert de couple de l'aimant extérieur à l'aimant intérieur, met la roue périphérique en mouvement rotatif et provoque le déplacement du fluide dans la pompe.
Les pompes centrifuges à périphérie magnétique ont de nombreuses applications dans de nombreux secteurs, notamment les usines de traitement des eaux, les centrales pétrolières, chimiques et pétrochimiques, les centrales énergétiques et pétrolières, et les centrales électriques. Bien que les pompes centrifuges à périphérie magnétique soient limitées par une faible capacité de traitement des solides et une perte d'énergie due au couplage magnétique, elles offrent de nombreux avantages, tels qu'un faible coût de maintenance, un excellent rendement et un fonctionnement silencieux et sans fuite.