Pompe à eau sale auto-amorçante
Qu'est-ce qu'une pompe à eau sale auto-amorçante ?
Une pompe à eau sale auto-amorçante est conçue pour pomper de l'eau sans nécessiter d'amorçage manuel. La pompe doit être amorcée après avoir été achetée sur le marché. Après avoir pompé de l'eau pour la première fois, elle en stocke pour le processus de pompage suivant. Toutefois, si elle reste sans pomper d'eau, il est recommandé de procéder d'abord à l'amorçage. La pompe dispose d'un réservoir qui stocke l'eau d'amorçage. L'amorçage a pour but d'expulser l'air de la pompe et de la conduite d'aspiration. Avec l'air à l'intérieur de la pompe, il devient très difficile pour la pression atmosphérique de forcer l'eau du réservoir dans la pompe. La puissance de la pompe provient d'un moteur d'entraînement, le plus souvent un moteur électrique ou un moteur diesel. La pompe à eau sale auto-amorçante convient au pompage de l'eau contenant des particules solides, comme les eaux usées et d'autres formes d'eaux résiduaires. Elle est facile à installer et à réparer. Les fabricants de pompes à eau sale auto-amorçantes produisent des pompes de différentes tailles pour permettre des débits et des hauteurs d'écoulement différents.
Figure : Pompe à eau sale auto-amorçante
Composants d'une pompe à eau sale auto-amorçante
Moteur principal
Le rôle du moteur principal est de fournir la puissance mécanique nécessaire pour déplacer l'eau. Le moteur principal est soit un moteur électrique, soit un moteur à combustion interne. L'énergie du moteur principal à la pompe est transmise à l'aide d'un arbre.
Arbre
L'arbre est généralement solide et transmet la puissance du moteur à la pompe. Les fabricants de pompes auto-amorçantes pour eaux sales produisent l'arbre à partir de matériaux très résistants tels que l'acier au carbone et l'acier inoxydable. Ces matériaux à haute résistance garantissent que l'arbre est suffisamment solide pour transmettre le couple dont les pompes ont besoin pour acheminer l'eau jusqu'à votre site.
Accouplement
L'accouplement est un composant mécanique des pompes qui relie l'arbre d'entraînement du moteur principal à l'arbre de la pompe afin d'améliorer la transmission de puissance. L'accouplement contribue à introduire une flexibilité mécanique qui permet de tolérer le désalignement de l'arbre.
Paliers
Les roulements supportent les charges hydrauliques de l'arbre et de la roue, ainsi que les charges sur l'accouplement de l'arbre. Ils contribuent à maintenir la flexion latérale de l'arbre et le mouvement axial de l'extrémité dans les limites admissibles pour les joints de l'arbre et de la roue.
Roue
La roue est le composant responsable de la transmission de l'énergie mécanique à l'eau. Elle fonctionne lorsqu'elle est montée sur l'arbre de la pompe. Lorsque la pompe est mise en marche, l'arbre tourne et, par conséquent, la roue tourne à la même vitesse élevée. Les fabricants de pompes à eau sale auto-amorçantes conçoivent les roues de ce type de pompe à partir de matériaux très résistants, comme l'acier, afin de s'assurer qu'elles sont capables de résister à des charges hydrauliques élevées et à des particules solides.
Enveloppe
Le corps est une enveloppe qui abrite la roue et les autres pièces internes de la pompe. La conception du corps dépend du type de pompe. Le corps est conçu de manière à ce que la surface d'écoulement augmente vers l'extrémité de refoulement. Cette conception permet de réduire la vitesse de l'eau et d'augmenter la pression, puisque la pression augmente avec la diminution de la vitesse. La pression élevée est responsable de l'acheminement de l'eau vers votre destination.
Clapet de pied et tuyau d'aspiration
Le clapet de pied est un clapet unidirectionnel qui contrôle l'écoulement de l'eau dans la pompe et empêche également l'eau de s'écouler vers l'arrière lorsque la pompe est arrêtée. Le tuyau d'aspiration relie la pompe au réservoir d'eau ou au puits. Les fabricants de pompes à eau sale auto-amorçantes incluent un filtre sur le tuyau d'aspiration qui aide à filtrer les solides de grande taille que la pompe ne peut pas traiter.
Vanne et tuyau de décharge
Le tuyau de refoulement relie la pompe à la canalisation pour que l'eau s'écoule dans le réseau de canalisations. La vanne de refoulement contrôle la quantité d'eau qui s'écoule dans le réseau de canalisations.
Figure : Composants d'une pompe à eau sale auto-amorçante.
Travail sur une pompe à eau sale auto-amorçante
Une pompe à eau sale auto-amorçante fonctionne en expulsant d'abord tout l'air contenu dans la pompe. La pompe est d'abord mise en marche pour évacuer l'air, ce qui entraîne la rotation de la roue. La rotation de la roue provoque un vide partiel dans la pompe qui aide à faire entrer de l'eau et de l'air dans la pompe à partir de la conduite d'aspiration. Le mélange d'air et d'eau se déplace vers le haut, l'air se trouvant en haut en raison de sa faible densité. Lorsque le mélange air-eau se déplace vers le refoulement de la pompe, l'air est expulsé vers l'orifice de refoulement, laissant l'eau derrière lui. Sous l'effet de la force gravitationnelle, l'eau retourne dans le réservoir de la pompe. Le processus recommence jusqu'à ce que tout l'air contenu dans la pompe et dans la conduite d'aspiration soit entièrement éliminé. C'est après avoir éliminé tout l'air dans la pompe que le processus de pompage normal commence.
Figure : Pompe à eau sale auto-amorçante évacuant l'air.
Le vide facilite le processus normal de pompage dans la pompe. Le vide se produit lorsque la roue de la pompe tourne à grande vitesse. Avec le vide, la pression atmosphérique agit sur l'eau du réservoir de stockage, la forçant à entrer dans la pompe par le tuyau d'aspiration. L'eau pénètre dans la pompe par un tuyau d'aspiration et rencontre la roue en son centre. La roue tournant à grande vitesse, elle imprime une grande vitesse à l'eau, la forçant à se déplacer le long de la zone d'écoulement sur le corps de la pompe. Au fur et à mesure qu'elle se déplace le long de la zone d'écoulement, la vitesse du fluide diminue tandis que l'énergie de pression augmente jusqu'à ce que l'eau quitte la pompe. L'eau utilise l'énergie de la haute pression pour se déplacer jusqu'à l'endroit voulu.
Figure : Fonctionnement de la pompe après l'amorçage.
Types de pompes auto-amorçantes pour eaux sales
Pompe diesel auto-amorçante pour eau sale
Cette pompe fonctionne avec un moteur diesel. Elle convient aux régions éloignées de toute source d'électricité, ce qui rend impossible l'utilisation d'une pompe électrique. Ce type de pompe est simple à utiliser, car il suffit d'allumer le moteur pour que la pompe commence à pomper de l'eau. Elle est très efficace, son débit et sa hauteur de refoulement étant proportionnels à la consommation de carburant. Les fabricants de pompes à eau sale auto-amorçantes conçoivent la pompe pour qu'elle soit alimentée par un moteur électrique lorsque l'utilisateur le juge nécessaire. Dans ce cas, il suffit de remplacer le moteur à combustion interne par un moteur électrique.
Figure : Pompe diesel auto-amorçante pour eau sale.
Pompe monobloc auto-amorçante pour eau sale
Une pompe monobloc auto-amorçante pour eau sale est unique dans sa conception car la pompe et le moteur sont constitués d'un seul bloc. Ainsi, un seul arbre relie le moteur à la pompe, sans accouplement ni autre élément de liaison mécanique. Les fabricants de pompes à eau sale auto-amorçantes conçoivent cette pompe pour une utilisation dans les zones où il est nécessaire d'économiser sur les coûts énergétiques. En effet, la pompe permet d'économiser de l'énergie puisqu'il n'y a pas de pertes de transmission de puissance de l'arbre comme c'est le cas pour les pompes qui utilisent un accouplement d'arbre.
Figure : Pompe monobloc auto-amorçante pour eaux sales.
Pompe à eau sale auto-amorçante à entraînement magnétique
Le type de pompe à entraînement magnétique utilise la technologie magnétique pour faire fonctionner la pompe. La pompe possède deux aimants : un aimant extérieur et un aimant intérieur. L'aimant externe est relié au moteur de sorte que lorsque l'arbre du moteur tourne, il tourne également. La rotation de l'aimant externe force l'aimant interne à tourner en raison de la configuration du champ magnétique. La rotation de l'aimant interne entraîne la rotation de la roue de la pompe, puisque l'aimant et la roue sont montés sur le même arbre. Cela crée un vide dans la pompe, qui démarre le pompage régulier de l'eau. Les pompes à eau sale auto-amorçantes à entraînement magnétique sont également connues sous le nom de pompes sans garniture, car elles n'utilisent pas les garnitures mécaniques communes aux autres pompes, mais utilisent l'aimant pour empêcher l'eau de s'écouler. Ces pompes sont très économiques en termes de réparation et d'entretien puisqu'elles peuvent fonctionner pendant sept ans sans que les aimants soient remplacés.
Pompe à eau sale monocellulaire auto-amorçante
C'est le type de pompe qui utilise une seule roue. C'est le type de pompe à eau le plus courant car il est moins cher et facile à réparer. Cependant, cette pompe est principalement destinée à des débits et des hauteurs de chute moyens, contrairement aux pompes multicellulaires.
Pompe multicellulaire auto-amorçante pour eau sale
La pompe multicellulaire utilise plus d'une roue. Les roues sont disposées en série et pour chaque étage, l'énergie de pression augmente jusqu'à ce que l'eau quitte la pompe. Ainsi, plus il y a de roues, plus la puissance hydraulique est élevée ; la pompe débite donc pour une hauteur de charge importante. Ce type de pompe est adapté aux grandes hauteurs de chute et aux débits élevés. Cependant, elle est difficile à réparer et à nettoyer en raison du grand nombre de roues. Elle est également coûteuse par rapport à la pompe à un étage.
Applications de la pompe à eau sale auto-amorçante
- Ces pompes sont utilisées pour le transport des eaux usées dans les applications domestiques et municipales.
- Les pompes auto-amorçantes pour eaux sales sont utilisées dans les applications minières.
- Ces pompes sont utilisées pour transporter l'eau à des fins agricoles.
- Ils sont utilisés dans les secteurs de la construction et du bâtiment.
- Les pompes auto-amorçantes pour eaux usées sont utilisées dans le cadre de l'assèchement pour évacuer les inondations.
- Ils sont utilisés pour le dessalement et le transport de l'eau douce et de l'eau salée.
- Ils sont utilisés dans la fabrication du papier et de la pâte à papier.
- Ils sont utilisés dans les industries minières.
Avantages de la pompe à eau sale auto-amorçante
- Ces pompes peuvent fonctionner aussi bien avec de l'eau sale qu'avec de l'eau propre.
- Ils sont capables de s'amorcer eux-mêmes.
- Les pompes à eau sale auto-amorçantes sont faciles à réparer et à nettoyer.
- Ils sont résistants à la corrosion.
- Ces pompes ont un débit élevé.
- Ils sont de différentes tailles et conviennent à différentes hauteurs de chute et à différents débits.
- Ils sont polyvalents et peuvent être utilisés dans diverses applications.
- Les pompes auto-amorçantes pour eaux sales sont de conception simple et compacte.
- Ils produisent peu de bruit et de vibrations.
- Elles ont un débit régulier, contrairement aux pompes à piston.
- Ils sont très fiables.
Inconvénients de la pompe à eau sale auto-amorçante
- Ces pompes sont sujettes à la cavitation.
- Les pompes auto-amorçantes doivent être amorcées après être restées sans pomper d'eau.
- La pompe nécessite un réservoir, ce qui augmente sa taille par rapport aux autres pompes.
- Ces pompes ont un faible rendement en raison de l'espace libre important pour permettre l'écoulement de l'eau et des solides.
Dépannage de la pompe à eau sale auto-amorçante
Débit nul dans la pompe
- Le moteur principal n'est pas alimenté. Vérifiez que le moteur est alimenté (alimentation électrique). Vérifiez également que tous les câbles d'alimentation sont bien connectés pour assurer la transmission de la puissance.
- Blocage de la roue. Démontez la pompe en suivant les instructions du fabricant de la pompe auto-amorçante pour eau sale et nettoyez les matériaux qui la bloquent.
- La pompe est-elle restée longtemps sans pomper d'eau ou est-elle neuve ? Amorcez la pompe manuellement.
- Filtre bouché. Vérifier que le filtre est débarrassé des matières qui le bloquent.
- La vanne d'aspiration est bloquée. Nettoyer le matériau obstruant.
- Mauvais sens de rotation. S'assurer que le sens de rotation du moteur correspond à la flèche indiquée sur le corps de pompe.
Surchauffe des paliers
- Désalignement de l'arbre. Vérifier si l'accouplement et les arbres sont parfaitement alignés et les réaligner correctement.
- Les couvercles des roulements sont excessivement serrés. Desserrer les couvercles.
- Les roulements ne sont pas lubrifiés. Lubrifier les roulements de manière adéquate.
La pompe produit beaucoup de bruit et de vibrations
- La connexion pompe-fondation est lâche. Serrer la pompe de manière adéquate.
- Les roulements sont usés. Remplacer les roulements.
- Roue partiellement obstruée. Ouvrez la pompe et nettoyez les matériaux qui la colmatent.
- Mauvais alignement de l'arbre. Aligner correctement l'arbre.
Résumé
Les pompes à eau sale auto-amorçantes sont utilisées pour pomper de l'eau propre et sale contenant des particules solides. La pompe s'amorce d'abord avant de commencer le transfert régulier de l'eau. Le processus d'amorçage permet d'expulser l'air contenu dans la pompe ou dans la conduite d'aspiration. Le processus d'amorçage implique la rotation de la roue qui crée un vide à l'intérieur de la pompe. Ce vide aspire l'eau et l'air dans la pompe. Le mélange d'eau et d'air monte dans la pompe jusqu'au refoulement, mais en raison de la faible densité de l'air, l'air quitte la pompe par l'orifice de refoulement et l'eau retourne dans la pompe par gravité. Le processus se répète plusieurs fois pour s'assurer que tout l'air est expulsé, et le pompage proprement dit recommence.
Les fabricants de pompes auto-amorçantes pour eaux sales ont produit plusieurs types de pompes, telles que les pompes à un étage, les pompes à plusieurs étages, les pompes à entraînement magnétique, les pompes à moteur diesel et les pompes monoblocs. Les avantages de cette pompe sont la facilité d'installation et de réparation, les capacités d'auto-amorçage, le débit élevé et la grande fiabilité, la polyvalence en termes de taille et le faible niveau de bruit et de vibrations. Les pompes sont utilisées pour la lutte contre les incendies, la construction, l'agriculture, le dessalement, l'exploitation minière, l'approvisionnement en eau des municipalités et l'assèchement.