Pompe à boues revêtue de caoutchouc
Qu'est-ce qu'une pompe à boues à revêtement en caoutchouc ?
Une pompe à boues revêtue de caoutchouc est un type de pompe centrifuge dotée de revêtements spéciaux en caoutchouc qui contribuent à protéger les installations et les équipements de l'usure, de l'abrasion et de la corrosion causées par les boues. La pompe à boues revêtue de caoutchouc est la pompe anti-usure la plus utilisée pour le transfert de boues à particules fines. Les boues se présentent sous de nombreuses formes, du sable fin à l'agrégat grossier. Le sable à particules fines est extrêmement abrasif et use souvent rapidement les pompes à boues conventionnelles. Dans une pompe à lisier à revêtement en caoutchouc, les particules heurtent la surface en caoutchouc, qui se déforme et absorbe l'énergie cinétique des particules. La majeure partie de cette énergie est ensuite restituée aux particules en raison de la nature élastique du caoutchouc, ce qui permet aux particules de rebondir avec peu ou pas d'usure. Les pompes à boues revêtues de caoutchouc sont parfaites pour refouler des boues corrosives ou abrasives de petite taille sans arêtes vives. La pompe est dotée d'un corps divisé radialement pour faciliter l'accès aux composants internes de la pompe et d'un revêtement en élastomère en deux parties, ce qui réduit l'usure du corps due aux fluides abrasifs.
Figure : Illustration de la configuration d'une pompe à boues à revêtement en caoutchouc
La plupart des pompes à boues à revêtement en caoutchouc utilisent un entraînement par accouplement d'arbre flexible qui présente l'avantage d'être peu coûteux et facile à installer. Les fabricants de pompes à lisier à revêtement en caoutchouc les proposent dans des configurations horizontales et verticales. Elles sont conçues pour pomper des boues jusqu'à une hauteur maximale de 100 mètres à des débits élevés allant jusqu'à 1500 mètres cubes par heure avec un moteur de 1200KW. Les pompes à boues revêtues de caoutchouc conviennent à un large éventail d'applications industrielles. Elles sont largement utilisées dans les mines, le lavage du charbon, les centrales électriques, la métallurgie, la pétrochimie, le dragage, etc.
Composants d'une pompe à boues à revêtement en caoutchouc
Corps de pompe
Le corps de la pompe est souvent en fonte et revêtu de caoutchouc pour éviter l'usure, l'abrasion et la corrosion lors de la manipulation des boues. Le corps de pompe abrite la roue et les orifices d'aspiration et de refoulement. Il contient également la chambre de volute qui contribue à la conversion de l'énergie cinétique en hauteur de pression. Les fabricants de pompes à lisier revêtues de caoutchouc utilisent un corps divisé radialement (c'est-à-dire un corps divisé dans le plan vertical et dont les deux parties sont maintenues ensemble à l'aide de boulons et de goupilles) pour faciliter l'accès au roulement, à la roue et aux surfaces revêtues de caoutchouc. Le corps de pompe peut également être de type diffuseur ou volute. Un corps de pompe à diffusion est circulaire et contient plusieurs pales de guidage, entourant la roue dans l'ensemble de la pompe. Un corps de pompe à volute a une conception en spirale où le passage du liquide pompé augmente progressivement tout autour de la circonférence du corps.
Moteur
Le moteur est la source de l'énergie mécanique nécessaire au fonctionnement de la pompe. Le type de moteur électrique le plus souvent utilisé dans les pompes à boues revêtues de caoutchouc est un moteur à induction à cage d'écureuil bipolaire et triphasé. Ce type de moteur peut fonctionner avec une large gamme de courants et de tensions.
Roue
La roue est la principale pièce rotative de la pompe à boues à revêtement en caoutchouc. La fonction principale de la roue est de déplacer le fluide dans la pompe lorsqu'elle tourne. La roue est conçue avec des pales qui contribuent à transmettre l'énergie cinétique et à augmenter la vitesse du liquide pompé. Le nombre de roues dans une pompe est égal au nombre d'étages de la pompe. La roue de la pompe à boues revêtue de caoutchouc est constituée de revêtements en élastomère moulés sous pression. Les fabricants de pompes à boues revêtues de caoutchouc regroupent les roues en fonction de leur géométrie de construction, du type d'aspiration et du sens d'écoulement. Les roues de pompe sont généralement fabriquées en acier moulé et en fonte à grains serrés.
Arbre
L'objectif de l'arbre est de transférer les couples mécaniques du moteur à la roue pendant le fonctionnement de la pompe. L'arbre de la pompe est généralement couplé au moteur électrique. Les fabricants de pompes à boues revêtues de caoutchouc créent des arbres de pompe en acier inoxydable et en acier au carbone. Ces matériaux sont préférés car ils améliorent la capacité de l'arbre à surmonter les charges lourdes et les vibrations pendant le fonctionnement de la pompe.
Paliers
Les roulements portent l'arbre et la roue et veillent à ce qu'ils s'alignent correctement avec les extrémités fixes sous l'action des forces radiales et axiales. Les roulements servent également à réduire le frottement entre l'arbre rotatif et le stator et à contenir le mouvement relatif de l'ensemble du rotor.
Section d'entrée et de sortie
La section d'aspiration est le collecteur d'aspiration et fournit le liquide de pompage à l'œil de la roue. Dans les applications où la pression de fond est faible, le fluide pompé peut contenir une quantité importante de gaz susceptibles d'endommager la pompe. Dans de telles applications, un séparateur de gaz remplace la section d'aspiration pour séparer le gaz du fluide lorsqu'il entre dans la pompe. La section de sortie permet au fluide pompé de sortir de la pompe et de s'écouler dans les tuyaux de refoulement.
Revêtement en caoutchouc
La pompe à boues revêtue de caoutchouc est dotée d'un revêtement en élastomère en deux parties conçu pour protéger le corps et la roue de l'usure prolongée causée par les matériaux abrasifs et corrosifs, tout en améliorant les performances.
Garniture mécanique à noyau de diamant
Les garnitures mécaniques à noyau de diamant améliorent les performances de la pompe en empêchant les fuites du fluide pompé. Elles améliorent également l'efficacité de la manipulation des fluides à haute température et hautement corrosifs.
Figure : Composants d'une pompe à boues à revêtement en caoutchouc.
Comment fonctionne une pompe à boues à revêtement en caoutchouc ?
Lorsque la pompe est mise en marche, le moteur fait tourner l'arbre de la pompe et la roue à un régime très élevé. En tournant, la roue déplace le liquide d'amorçage à l'intérieur du corps de pompe, créant ainsi un vide à l'intérieur de la pompe. En raison de la pression atmosphérique à l'extérieur de la pompe, une plus grande quantité de liquide pompé est poussée dans la pompe par l'entrée d'aspiration et vers l'œil de la roue pour occuper le vide. Tant que la roue tourne, le liquide est continuellement aspiré pour être transféré. Dès que le liquide atteint l'œil de la roue, la force centrifuge agissant sur les pales de la roue pousse le fluide du centre de la roue vers les bords extérieurs et dans la volute à une énergie cinétique et une vitesse de fluide très élevées. Dans la volute, la vitesse du fluide diminue lentement en raison de l'expansion progressive de la voie d'écoulement, et une partie de l'énergie cinétique est convertie en énergie de pression statique. Le liquide pénètre alors dans le tuyau de refoulement à une pression très élevée, ce qui lui permet d'être déplacé vers l'endroit où il est nécessaire.
Figure : Fonctionnement d'une pompe à boues à revêtement en caoutchouc
Types de pompes à boues à revêtement en caoutchouc
Pompe à boues verticale à revêtement en caoutchouc
Ce type vertical de pompe à boues revêtue de caoutchouc a un arbre orienté verticalement et utilise généralement un accouplement étroit entre le moteur et la tête de pompe. Les principaux avantages de la pompe à lisier verticale à revêtement en caoutchouc sont la réduction de l'encombrement au sol et la capacité à soulever des liquides à partir d'une zone de plus grande profondeur.
Figure : Illustration d'une pompe à boues verticale à revêtement en caoutchouc.
Pompe à boues horizontale à revêtement en caoutchouc
La pompe à boues horizontale à revêtement en caoutchouc consiste à aligner la tête de pompe sur le même plan horizontal que le moteur de la pompe. La tête de pompe et le moteur de la pompe peuvent être accouplés de près ou de loin. Les principaux avantages sont la facilité d'installation, l'accessibilité et l'entretien des composants de la pompe.
Figure : Illustration d'une pompe à boues horizontale à revêtement en caoutchouc.
Applications des pompes à boues à revêtement en caoutchouc
La pompe à boues revêtue de caoutchouc répond à une multitude d'applications dans différentes industries telles que l'exploitation minière, le charbon, les centrales électriques, la métallurgie, la pétrochimie, la chimie, le dragage, le ciment, le sable minéral, etc. Les utilisations typiques des pompes à boues à revêtement en caoutchouc sont les suivantes :
- Les pompes à boues revêtues de caoutchouc sont utilisées pour transporter le sable et le gravier dans les mines de sable.
- Ils sont utilisés pour le transport du charbon et des boues.
- Ils sont également utilisés pour la construction de barrages et le déplacement de la vase du lit.
- Ils s'appliquent également au traitement des liquides chimiques, des acides ou des bases, des boues et des eaux usées à basse et moyenne température dans les usines chimiques.
- Ils sont également utilisés pour le criblage, le classement et le transport de liquides denses dans les usines de charbon.
- Ils sont utilisés dans les papeteries pour traiter la barbotine et la pâte à papier.
- Les pompes à boues revêtues de caoutchouc sont également utilisées pour le transport de l'argile à porcelaine et du sable et du gravier dans les usines de céramique et de verre.
- Ils sont également utilisés pour transporter des boues, des peaux d'oxyde et des liquides corrosifs dans les aciéries.
Avantages des pompes à boues à revêtement en caoutchouc
- La pompe à boues à revêtement en caoutchouc présente une conception solide. Le revêtement en caoutchouc confère à la pompe une plus grande tolérance à la corrosion et à l'abrasion que les pompes à boues conventionnelles.
- Les pompes à boues revêtues de caoutchouc sont facilement réparables. Le corps divisé radialement facilite l'accès aux parties internes de la pompe.
- Ils ont une longue durée de vie.
- Ils conviennent à une vaste gamme d'applications.
- Ils sont légers et faciles à installer.
- Les pompes ont une excellente résistance à l'usure.
- Les pompes ont des intervalles de maintenance plus longs car le revêtement en caoutchouc réduit le taux d'usure.
- Leur installation et leur utilisation sont sûres car le caoutchouc est plus léger et plus souple que d'autres matériaux de revêtement d'usure.
- Les pompes à boues revêtues de caoutchouc sont parfaitement efficaces pour pomper les boues, les graviers, le béton, la boue et la vase, sans usure. La combinaison de leur solidité et de leur résistance à la corrosion en fait une bonne pompe à boues.
- Ils ont moins de temps d'arrêt.
Inconvénients de la pompe à boues à revêtement en caoutchouc
- Les pompes à boues revêtues de caoutchouc ont une faible hauteur de refoulement. Le revêtement en caoutchouc est relativement souple et une vitesse élevée peut déformer la roue, ce qui entraîne une faible hauteur de refoulement.
- Les coûts initiaux sont plus élevés que ceux d'une pompe à boues en alliage conventionnel revêtue de fonte grise, de fonte noire ou d'autres métaux résistants à l'usure.
Dépannage d'une pompe à boues à revêtement en caoutchouc
Le moteur ne démarre pas
- Pas d'alimentation électrique pour contrôler le panneau. Inspecter le panneau d'entrée principal. Vérifiez que les câbles d'alimentation sont connectés conformément aux directives du fabricant de la pompe à lisier à revêtement en caoutchouc.
- Un disjoncteur s'est déclenché ou un fusible a sauté. Réinitialisez le disjoncteur si nécessaire. Inspecter la pompe pour vérifier si un fusible est grillé et le remplacer si nécessaire.
- Les câbles de la pompe sont cassés. Inspecter et remplacer les câbles cassés.
La pompe donne un débit nul après le démarrage
- La hauteur d'aspiration est trop élevée. Abaisser la pompe ou augmenter le niveau de liquide dans le réservoir.
- La pompe fonctionne en sens inverse. Inverser les polarités du moteur. Vérifiez que le sens de rotation du moteur est conforme au manuel du fabricant de la pompe à boues à revêtement en caoutchouc.
- La roue ou le clapet anti-retour est bouché. Inspecter la roue et les clapets anti-retour et éliminer toute obstruction.
- Hauteur manométrique insuffisante. S'assurer que toutes les vannes sont ouvertes et que le diamètre des tuyaux est conforme aux dimensions fixées par le fabricant de la pompe à lisier à revêtement en caoutchouc.
Le débit de la pompe est instable
- La pompe soulève le liquide avec de l'air. Vérifier la profondeur de la tuyauterie d'aspiration ou de la vanne dans le liquide et l'approfondir si nécessaire.
- La vanne de fond fuit. Inspecter la vanne de fond pour vérifier qu'elle ne fuit pas et y remédier.
- La tension est trop faible, ce qui entraîne une diminution de la vitesse de la pompe. Vérifier la tension d'alimentation et l'ajuster si nécessaire.
- La pompe soulève le liquide avec de l'air. Vérifier la profondeur de la tuyauterie d'aspiration ou de la vanne dans le liquide et l'approfondir si nécessaire.
La pompe est bruyante et vibre excessivement
- Désalignement important entre l'arbre de la pompe et l'arbre du moteur. Inspecter et réaligner les arbres.
- Les roulements de la pompe sont usés. Inspecter l'usure du roulement et le remplacer si nécessaire.
- Certains composants de la pompe sont déséquilibrés. Inspecter et rééquilibrer les composants de la pompe
- Arbre oblique. Contrôler l'arbre et le remplacer si nécessaire.
Résumé
Une pompe à boues revêtue de caoutchouc est un type de pompe centrifuge contenant des revêtements spéciaux en caoutchouc qui aident à prévenir l'usure, l'abrasion et la corrosion causées par les boues. Les fabricants de pompes à boues revêtues de caoutchouc recommandent l'utilisation de ces pompes pour le pompage de boues à particules fines, telles que les boues de sable humide, en raison de leurs capacités anti-usure. Lorsque les particules du liquide pompé heurtent la surface en caoutchouc, les revêtements en caoutchouc se déforment et absorbent l'énergie cinétique des particules, qui est ensuite renvoyée aux particules, ce qui les fait rebondir avec peu ou pas d'usure. Les pompes à boues à revêtement en caoutchouc répondent à une multitude d'applications dans différentes industries telles que l'exploitation minière, le charbon, les centrales électriques et la métallurgie, entre autres. Les pompes à boues à revêtement en caoutchouc offrent de nombreux avantages, notamment une conception solide, une excellente résistance à l'usure, une facilité d'entretien et une longue durée de vie. Les revêtements spéciaux en caoutchouc font également de la pompe à boues à revêtement en caoutchouc une pompe robuste capable de résister à des liquides très abrasifs.