Pompe multicellulaire à carter divisé
Qu'est-ce qu'une pompe multicellulaire à carter divisé ?
Une pompe multicellulaire à carter divisé est un modèle spécialement conçu de pompe centrifuge comprenant plus de deux roues dans un carter divisé. Un carter divisé se compose de deux moitiés qui s'assemblent à l'aide d'écrous et de boulons. Selon l'orientation du joint entre les deux moitiés, le corps de pompe peut être divisé verticalement ou horizontalement. Les unités dotées d'un joint horizontal sont appelées pompes multicellulaires horizontales à carter divisé, tandis que celles dotées d'un joint vertical sont appelées pompes multicellulaires verticales à carter divisé. Le carter divisé permet un démontage et un entretien plus rapides des composants internes de la pompe. Les pompes multicellulaires à carter divisé peuvent générer une pression de fluide extrême et des débits plus élevés parce qu'elles font passer le fluide par plusieurs étages de pompage. Elles sont principalement utilisées pour pomper de l'eau et des fluides relativement fins ayant des propriétés similaires à celles de l'eau. Les applications typiques des pompes multicellulaires à carter divisé comprennent le transport d'eau propre, brute ou traitée dans les industries de transformation, les usines de traitement de l'eau, les systèmes municipaux d'approvisionnement en eau et les exploitations agricoles.
Figure : Configuration d'une pompe multicellulaire à carter divisé
Composants d'une pompe multicellulaire à carter divisé
Moteur électrique
Le moteur électrique fournit l'énergie mécanique nécessaire au fonctionnement de la pompe. Il existe deux types principaux de moteurs électriques : les moteurs à courant alternatif (CA) et les moteurs à courant continu (CC). Le fabricant de pompes multicellulaires à carter divisé utilise principalement le type de moteur à courant alternatif pour les unités, soit un moteur à induction à courant alternatif monophasé, soit un moteur à induction à courant alternatif triphasé. Dans la plupart des cas, le moteur électrique est relié à la tête de pompe par un long accouplement.
Enveloppe
Le corps de la pompe multicellulaire à carter divisé est divisé en deux moitiés qui s'assemblent à l'aide d'écrous et de boulons. Les orifices d'aspiration et de refoulement se trouvent dans une moitié du corps divisé. La fonction première du corps de pompe est de recouvrir les différents composants de l'ensemble rotor. Techniquement, le corps de pompe agit comme un récipient sous pression, empêchant les fuites de fluide sous pression. Le corps de pompe peut être divisé verticalement ou horizontalement.
Figure : Illustration d'un corps de pompe divisé horizontalement.
Figure : Illustration d'un corps de pompe divisé verticalement.
Accouplement
Les fabricants de pompes multicellulaires à carter divisé utilisent généralement un long accouplement entre le moteur et la tête de pompe. L'objectif principal de l'accouplement est de relier l'arbre d'entraînement du moteur à l'arbre rotatif de la pompe, afin d'assurer un transfert efficace du couple mécanique vers la tête de pompe. La conception de l'accouplement long facilite l'accès rapide à la tête de pompe sans interférer avec l'assemblage du moteur.
Arbre
L'arbre est un composant mécanique rotatif monté sur des roulements. Il porte la roue et relie l'ensemble du rotor à l'arbre d'entraînement du moteur par l'intermédiaire d'un accouplement. Les fabricants de pompes verticales à carter divisé conçoivent l'arbre à partir de matériaux de qualité tels que l'acier inoxydable et l'acier allié pour résister à la corrosion et surmonter les vibrations pendant le fonctionnement de la pompe.
Roue
La pompe multicellulaire à carter divisé fonctionne principalement avec une roue particulière appelée roue fermée. La roue est un composant rotatif monté sur l'arbre de la pompe, comportant une série d'ailettes incurvées vers l'arrière. Elle transmet l'énergie cinétique et la pression du fluide à l'eau et la déplace à travers la pompe et les connexions de distribution. En général, les roues fermées offrent une efficacité hydrodynamique, une pression du fluide et un débit élevés. Les fabricants de pompes multicellulaires à carter divisé créent la roue de type fermé dans deux configurations principales : roue à simple aspiration ou à double aspiration, en utilisant de l'acier au carbone, de la fonte ou du bronze.
Paliers
La pompe multicellulaire à carter divisé comprend également des roulements à billes lubrifiés à l'huile. Les paliers supportent l'arbre de la pompe ou l'ensemble du rotor à chaque extrémité et alignent correctement les composants avec les extrémités fixes sous l'effet des forces radiales et axiales. En outre, les roulements contiennent également le mouvement relatif du rotor et minimisent le frottement entre l'arbre rotatif et le stator.
Comment fonctionne une pompe multicellulaire à carter divisé ?
Une pompe multicellulaire à carter divisé déplace l'eau d'un endroit à un autre en convertissant l'énergie cinétique de la roue en vitesse du fluide et en énergie de pression statique à travers une série d'étages de pompage. Lorsque la pompe démarre, l'arbre de la pompe fait tourner la roue à la vitesse du moteur. La pression atmosphérique externe pousse l'eau dans le corps de la pompe par l'orifice d'aspiration pour combler le vide. Lorsque l'eau pénètre dans la roue du premier étage, la rotation de la roue génère une force centrifuge qui dirige le fluide le long de l'aube de la roue et pousse le liquide au-delà des bords extérieurs dans le diffuseur à une vitesse tangentielle très élevée. Dans le diffuseur, la vitesse d'écoulement diminue, l'énergie cinétique du fluide se transforme en une hauteur de pression statique et les aubes directrices dirigent le flux vers l'entrée de la roue du deuxième étage. Ce processus se poursuit jusqu'au dernier étage de la roue et de la chambre de diffusion, où l'eau atteint la pression requise et sort de la pompe par l'orifice de refoulement et les connexions de la tuyauterie de refoulement.
Types de pompes multicellulaires à carter séparé
Pompe multicellulaire horizontale à carter divisé
Dans une pompe multicellulaire horizontale à carter divisé, le joint entre les deux moitiés du corps de pompe est horizontal. Ce fabricant de pompes multicellulaires à carter divisé conçoit également ce type de pompe pour des installations horizontales. Cette pompe est parfaite pour les applications intérieures où l'espace vertical est limité. Elle est également facile à utiliser, équilibrée dynamiquement et exempte de vibrations. Les utilisations typiques de la pompe horizontale multicellulaire comprennent les systèmes d'alimentation en eau à haute pression et les systèmes de chauffage, ventilation et climatisation (HVAC).
Figure : Pompe multicellulaire horizontale à carter divisé.
Pompe multicellulaire verticale à carter divisé
La pompe multicellulaire verticale à carter divisé présente un joint vertical entre les deux moitiés du carter divisé. L'arbre de la pompe peut être installé en position verticale ou horizontale. L'installation en position verticale nécessite beaucoup moins d'espace au sol et s'effectue de la même manière qu'en position suspendue. Cependant, elle nécessite plus d'espace pour l'installation et ne peut être accouplée qu'à un moteur électrique. Cette pompe fournit un débit stable et contrôlable. Elle convient aux applications à haute pression et à haute température.
Figure : Pompe multicellulaire verticale à carter divisé.
Applications de la pompe multicellulaire à carter divisé
Les pompes multicellulaires à carter divisé sont largement utilisées pour fournir de l'eau propre à haute pression dans de nombreuses applications. Elles sont évidentes dans l'irrigation des terres agricoles, les équipements de lutte contre les incendies, les eaux usées et les centrales électriques. Les applications typiques de ces pompes sont les suivantes :
- Les pompes verticales à carter divisé sont utilisées pour transporter de l'eau à des débits et des pressions élevés dans les systèmes d'approvisionnement en eau résidentiels, commerciaux et industriels.
- Ils sont utilisés pour soutenir l'équipement de protection contre les incendies.
- Elles s'appliquent également au transport de l'eau dans les installations municipales et au traitement des eaux usées.
- Ils sont utilisés pour fournir de l'eau pour l'irrigation des terres agricoles.
- Ils sont également utilisés dans les systèmes de climatisation pour fournir de l'eau de chauffage ou de refroidissement.
- Ils sont également utilisés dans les systèmes de tuyauterie d'eau d'alimentation des chaudières.
- Ils sont utilisés dans les applications de déshydratation.
Avantages d'une pompe multicellulaire à carter divisé
- Une pompe multicellulaire à carter divisé peut gérer des débits et des pressions d'eau extrêmement élevés.
- La conception du corps en deux parties de la pompe augmente les performances d'aspiration et équilibre les forces axiales hydrauliques, ce qui augmente la durée de vie des roulements et améliore la fiabilité.
- Une pompe multicellulaire à carter divisé est facile à entretenir grâce au long accouplement entre le moteur électrique et la tête de pompe. Il est possible d'accéder à la tête de pompe sans démonter le moteur, ce qui permet de gagner du temps pour l'entretien et les réparations.
- Il offre une grande fiabilité et une grande efficacité énergétique.
- L'accouplement long garantit également un espace suffisant entre le moteur et la tête de pompe, ce qui empêche le liquide pompé de pénétrer dans le moteur principal en cas de défaillance de la garniture mécanique.
- Le montage de roulements supplémentaires entre le moteur électrique et la tête de pompe soulage considérablement le moteur électrique pendant le fonctionnement, ce qui rend la pompe parfaite pour un fonctionnement continu.
- Il possède des moteurs et des arbres de pompe indépendants, ce qui signifie qu'un seul devra être remplacé en cas d'endommagement.
- Une pompe multicellulaire à carter divisé assure un débit d'eau régulier, stable et facile à régler.
Inconvénients de la pompe multicellulaire à carter divisé
- Ils sont complexes à concevoir en raison de la combinaison de plusieurs caractéristiques.
- Les coûts d'acquisition et d'installation initiaux peuvent être assez élevés.
- Les pompes multicellulaires à carter divisé peuvent rencontrer des problèmes de garniture mécanique. Ces problèmes peuvent être liés à l'assèchement des joints ou à la défaillance des joints causée par l'infiltration et l'accumulation de gaz dans la chambre d'étanchéité. Les fuites dans les garnitures mécaniques peuvent endommager le moteur.
Dépannage d'une pompe multicellulaire à carter divisé
La pompe ne démarre pas
- L'alimentation électrique du panneau est insuffisante. Veillez à ce que le moteur électrique reçoive la tension et le courant nécessaires.
- Un fusible a sauté ou un disjoncteur s'est déclenché. Inspecter la pompe multicellulaire à carter divisé pour vérifier si le fusible est grillé et le remplacer si nécessaire.
- Mauvais câblage du moteur. Inspectez le câblage du moteur par rapport au schéma de câblage du fabricant de la pompe multicellulaire à carter divisé et corrigez les défauts éventuels.
Décharge insuffisante après le démarrage
- Le fonctionnement de la pompe en ligne est inversé. Vérifier que le sens de rotation du moteur correspond au sens de la flèche du fabricant de la pompe multicellulaire à carter divisé sur le corps de la pompe. Inversez les polarités du moteur.
- Le clapet anti-retour est mal installé. Installer correctement le clapet de non-retour ou le remplacer.
- L'entrée de la pompe est bloquée ou la roue est obstruée. Lavez le canal et la roue pour éliminer toute obstruction.
- Il y a de l'air dans la pompe ou dans la tuyauterie d'aspiration. Les pompes multicellulaires à carter divisé ne peuvent pas s'amorcer avec de l'air du côté de l'aspiration. Assurez-vous que la pompe ou la tuyauterie est remplie d'eau pour chasser l'air du système de pompage.
La pompe vibre trop
- La pompe comporte des composants déséquilibrés. Inspecter et rééquilibrer les composants de la pompe multicellulaire à carter divisé si nécessaire.
- Certaines pièces de la pompe sont desserrées. Serrez les composants au couple recommandé par le fabricant de la pompe multicellulaire à carter divisé.
- La roue est très usée. Inspectez et remplacez la roue par une autre roue du fabricant de la pompe multicellulaire à carter divisé si vous la trouvez adaptée.
- L'arbre est plié. Démonter et remplacer l'arbre si nécessaire.
- La poussée est excessive en raison d'une défaillance mécanique. Inspecter l'ensemble de la pompe et corriger les défauts éventuels.
Le niveau sonore est trop élevé
- La pompe fonctionne en cavitation. Assurez-vous que la hauteur de pression nette d'aspiration est conforme aux spécifications du fabricant de la pompe multicellulaire à carter divisé. Veillez à ouvrir complètement les vannes de la ligne d'aspiration.
- La partie rotative frotte sur la partie fixe. Démonter la pompe et corriger l'assemblage du rotor.
- Certains composants de la pompe sont excessivement usés. Inspectez l'ensemble du rotor pour vérifier si les roulements ou les roues sont usés et remplacez-les si nécessaire.
- La pompe fonctionne en dehors de la plage de fonctionnement. Veillez à ce que la plage de fonctionnement soit correcte, conformément au manuel du fabricant de la pompe multicellulaire à carter divisé.
Les roulements ont une durée de vie courte
- L'arbre est plié. Inspecter et remplacer l'arbre si nécessaire.
- Les composants rotatifs frottent contre la partie fixe. Corrigez l'assemblage.
- Les roulements sont rouillés en raison de la présence d'eau dans le boîtier. Inspecter les voies de pénétration de l'eau et les colmater.
- Les roulements sont usés en raison de l'usure de l'arbre. Les remplacer si nécessaire.
Résumé
Une pompe multicellulaire à carter divisé comprend plus de deux roues disposées en série à l'intérieur d'un corps divisé en deux moitiés qui s'emboîtent à l'aide d'écrous et de boulons. Le corps de palier de la pompe, les orifices d'entrée et de sortie se trouvent d'un côté du carter divisé. La jonction entre les deux moitiés du corps divisé peut être verticale ou horizontale. Les pompes multicellulaires à carter divisé se distinguent par l'orientation du joint du carter divisé. Les deux principaux types de pompes sont les pompes multicellulaires à carter divisé horizontales et les pompes multicellulaires à carter divisé verticales. Le carter divisé facilite le démontage et l'entretien des composants internes de la pompe. Les pompes multicellulaires à carter divisé sont parfaites pour le transport de l'eau et des fluides relativement fins ayant des propriétés similaires à celles de l'eau. Les applications typiques comprennent le pompage d'eau propre dans les industries de transformation, l'irrigation des terres agricoles, les usines de traitement de l'eau, les systèmes d'approvisionnement en eau des municipalités, etc. Les pompes multicellulaires à carter divisé présentent d'excellentes performances d'aspiration et des forces hydrauliques axiales équilibrées, ce qui augmente la durée de vie des roulements et améliore la fiabilité.