Pompe d'épuration à fractionnement
Qu'est-ce qu'une pompe à eaux usées à fractionnement ?
Une pompe à eaux usées divisible est un type de pompe pour déplacer un fluide contenant un pourcentage élevé de solides durs et de matières fabuleuses. Elle est conçue avec un mécanisme de déchirement pour déchirer et couper les matières fabuleuses telles que les longues fibres, les sacs, l'herbe, les bandes de tissu et autres dans les eaux usées avant d'être évacuées. Les fabricants de pompes à eaux usées fendues conçoivent cette pompe pour déplacer des liquides très sales, visqueux et glissants d'un endroit à l'autre. Elle fait partie de la catégorie des pompes à eaux usées connues sous le nom de pompes de broyage. À l'instar d'un broyeur de déchets, les pompes de broyage tranchent et rainurent les éléments solides dans les eaux usées qu'elles pompent. Les fabricants de pompes d'épuration à fente conçoivent généralement les pompes en fonte, car celle-ci est abordable, durable et résistante à la corrosion dans un environnement d'épuration difficile. Une pompe d'épuration à fente offre d'excellentes performances avec un débit pouvant atteindre 200 mètres cubes par heure, une hauteur de chute maximale de 30 mètres, une large gamme de vitesses de pompage (de 1450 à 2900 tours par minute) et la capacité de traiter des eaux usées à différentes températures (entre 15 et 60 degrés centigrades).
Figure : Pompe d'épuration à fractionnement
La pompe est submersible, ce qui signifie qu'elle est entièrement immergée dans les eaux usées à transporter jusqu'à une profondeur maximale de cinq mètres. Elle est également dotée d'une conception à accouplement étroit - un seul arbre continu entre le moteur et la pompe, au lieu de deux arbres accouplés. La pompe d'épuration à fente est largement utilisée dans différentes industries, notamment dans les stations d'épuration urbaines et les usines chimiques. Il s'agit également d'un élément clé de l'ingénierie et des installations municipales pour le traitement des eaux usées et des particules contenant des matières fécales. La pompe à eaux usées séparatrice est compacte et facilement transportable, car elle ne nécessite pas l'installation d'une salle des pompes. Elle est également polyvalente et peut transporter les eaux usées de manière fiable et efficace.
Composants d'une pompe d'épuration à fractionnement
Moteur électrique
Le moteur fournit l'énergie mécanique nécessaire pour faire tourner la roue de la pompe. C'est l'entraînement qui convertit l'énergie électrique en énergie mécanique pour faire tourner la roue de la pompe. Le moteur électrique se compose d'un rotor, d'un stator, d'un collecteur et d'une chemise d'arbre. Il possède également deux types d'enroulements : les enroulements du stator et ceux du rotor. Les enroulements du moteur sont des fils placés dans des bobines et enfermés dans un noyau magnétique en fer doux revêtu pour produire des pôles magnétiques lorsque le courant circule dans ces bobines. Les moteurs électriques peuvent être alimentés en courant alternatif ou en courant continu. Le courant continu provient des batteries, tandis que le courant alternatif provient des réseaux électriques, des générateurs et des onduleurs.
Fermer l'accouplement
Une pompe d'épuration à fente est constituée d'un accouplement étroit entre le moteur et le rotor. L'objectif de l'accouplement est de transmettre le couple du moteur à l'ensemble du rotor. Dans un accouplement étroit, la roue est montée directement sur l'arbre du moteur et le corps de pompe est boulonné à l'extrémité d'entraînement du moteur, au lieu d'être installé sur un cadre de roulement de pompe. Un accouplement étroit est simple à concevoir et ne nécessite pas d'alignement, ni de plaque de base séparée puisqu'il ne comporte qu'un seul arbre.
Volute (carter)
La volute est le corps incurvé qui reçoit le fluide. Elle abrite le complément interne de la pompe. Y compris la roue et l'arbre. Elle comporte également un orifice d'aspiration par lequel l'eau entre et un orifice de refoulement par lequel l'eau sort. La volute dirige également le fluide hors de la pompe à travers le tuyau de refoulement. Lorsque le liquide de pompage pénètre dans la volute, son débit diminue tandis que la pression augmente. La volute est également scellée pour éviter les fuites et maintenir la pression
Roue
La roue est le composant contenant une série d'ailettes incurvées vers l'arrière et est généralement placée à l'intérieur de la volute et montée sur l'arbre de la pompe. Sa fonction est d'augmenter à la fois l'énergie cinétique et la pression du fluide. Lorsque la roue tourne, elle transfère l'énergie cinétique dérivée d'une source, c'est-à-dire un moteur électrique, au fluide, augmentant ainsi la pression du fluide et induisant son écoulement. La conception de la roue est un facteur important pour déterminer l'efficacité de la pompe. Les fabricants de pompes à eaux usées séparées produisent deux types de roues : La roue à flux axial et la roue à flux radial. Dans les roues axiales, le fluide s'écoule axialement à l'arbre de la pompe, tandis que dans une roue radiale, le fluide se déplace perpendiculairement à l'arbre. Les roues axiales sont principalement utilisées pour les applications à haut débit et à basse pression. En revanche, les roues radiales sont utilisées dans les pompes centrifuges multicellulaires à carter divisé.
Joints mécaniques
Les garnitures mécaniques ont pour but de réduire les fuites entre l'arbre en rotation et le corps de pompe stationnaire. Deux faces ou surfaces d'étanchéité sont en contact au niveau d'une interface d'étanchéité. L'une des faces de la garniture tourne avec l'arbre tandis que l'autre est stationnaire. Les garnitures mécaniques d'une pompe à eaux usées fendues se composent de quatre éléments principaux : la première face, les deuxièmes pages, l'actionnement et l'entraînement, c'est-à-dire le moteur. La première face de la garniture tourne avec l'arbre de la pompe et est encastrée dans le corps de la pompe. Elle est généralement fabriquée en carbure de tungstène, en carbure de silicium ou en céramique. La seconde face est normalement fixe. La garniture mécanique se trouve à l'intérieur de la plaque de couverture de la garniture, la surface fixe étant appuyée contre la plaque de couverture et l'autre tournant avec l'arbre. Cette configuration crée une barrière étanche qui empêche les fuites à travers le moteur.
Condensateur du moteur
Le condensateur du moteur stocke l'énergie électrique et la libère dans les enroulements en cuivre, créant ainsi une impulsion supplémentaire et augmentant le couple du moteur. Les fabricants de pompes à eaux usées séparatrices spécifient un condensateur de moteur en fonction de plusieurs paramètres tels que la capacité, la taille physique, la tension nominale, la fréquence et la température de fonctionnement.
Entrée d'aspiration et sortie de refoulement
Le fluide entre dans la pompe d'épuration par l'entrée d'aspiration et sort par la sortie de refoulement.
Figure : Présentation des différents composants d'une pompe d'épuration à fente
Comment fonctionne une pompe à eaux usées à fractionnement ?
Lorsque la pompe est mise en marche, le moteur fait tourner la roue, ce qui crée un vide à l'intérieur de la pompe grâce à l'effet centrifuge. Le liquide est alors aspiré dans l'œil de la roue par la grille d'aspiration située au fond de la pompe. Au fur et à mesure que la roue tourne, le mécanisme de déchirement tranche et coupe toute matière fibreuse présente dans le liquide. Le flux tourbillonnant pénètre ensuite dans la volute où la vitesse d'écoulement du fluide diminue progressivement, ce qui entraîne la conversion de l'énergie à grande vitesse en énergie à haute pression. Enfin, la volute dirige le fluide sous haute pression vers la sortie de refoulement, où il quitte les pompes et se dirige vers l'endroit souhaité par le biais des tuyaux de refoulement.
Figure : Fonctionnement d'une pompe à eaux usées à fractionnement
Types de fractionnement Pompes à eaux usées
Pompes à eaux usées à simple aspiration et à fractionnement
Dans cette pompe, le fluide pénètre dans la roue de la pompe d'un seul côté. Sa conception est simple et elle est moins chère que la pompe à double aspiration.
Figure : Illustration d'une pompe à eaux usées à simple aspiration et à fractionnement.
Pompes à eaux usées à double aspiration
Dans ce type de pompe, la roue est conçue pour aspirer le fluide des deux côtés. La conception à double aspiration élimine les forces axiales sur la roue et peut gérer un débit plus élevé que la conception à simple aspiration. Elle est également moins vulnérable à l'usure causée par la poussée axiale, qui se produit lorsque le fluide pénètre dans la roue.
Figure : Illustration d'une pompe à eaux usées à double aspiration et à fractionnement
Applications d'une pompe à eaux usées à fractionnement
Les pompes à eaux usées à fractionnement sont largement utilisées dans de nombreuses industries, notamment le traitement des eaux usées urbaines, l'industrie chimique et l'industrie papetière. Les utilisations typiques sont les suivantes :
- Les pompes à eaux usées séparatrices sont utilisées pour le traitement des eaux usées et des particules contenant des matières fécales dans les installations publiques et l'ingénierie municipale.
- Ils sont utilisés pour le drainage des eaux usées dans les usines, les chantiers de construction et les installations commerciales.
- Ils sont utilisés dans le système de drainage des stations d'épuration municipales.
- Ils sont utilisés dans les stations d'épuration des quartiers résidentiels.
- Ils sont au cœur de la plupart des projets municipaux.
- Ils sont parfaits pour les bassins de méthane et l'irrigation des champs à la campagne.
Avantages d'une pompe d'épuration à fractionnement
- La pompe à eaux usées à fractionnement est de construction simple et rentable
- Il est facile à installer et à entretenir
- Il a une grande capacité de soufflage
- Il peut fonctionner sans blocage grâce au mécanisme d'arrachage sans blocage.
- Il peut facilement traiter les matières solides et fibreuses contenues dans les eaux usées sans les endommager.
- Le couplage étroit du moteur et de la pompe améliore la portabilité de la pompe.
- Il est très efficace sur le plan énergétique et son fonctionnement est fiable
- La pompe peut fonctionner sans cavitation
- Il est pratique et facile à utiliser
- Il est auto-amorçant ; il n'est pas nécessaire de l'amorcer avant l'opération.
Inconvénients d'une pompe à eaux usées à fractionnement
- La pompe à eaux usées fendue ne peut pas fonctionner à sec et doit toujours être immergée dans le fluide.
- En mode automatique, il se peut qu'il ne draine pas complètement une surface, car il doit être immergé
- Une usure imperceptible peut se produire, entraînant des fuites et la corrosion du moteur.
Dépannage d'une pompe à eaux usées qui se fissure
Le moteur ne démarre pas
- Le moteur est mal câblé. Assurez-vous que les câbles d'alimentation sont raccordés conformément au guide du fabricant de la pompe à eaux usées de fendage.
- Le moteur est endommagé. Démontez le moteur et inspectez les enroulements et les connexions internes. S'il y a des traces de brûlures, le moteur a probablement explosé et doit être remplacé.
- Le fusible centrifuge ou le condensateur est défectueux. Inspecter le fusible ou le condensateur et le remplacer.
- Le fusible est grillé ou le disjoncteur est déclenché. Vérifier que le fusible de la pompe n'est pas grillé et le remplacer. Réinitialisez le disjoncteur si nécessaire.
- Les câbles de la pompe sont cassés. Inspecter et changer les câbles si nécessaire.
Débit nul de la pompe
- La pompe ne se remplit pas de liquide avant le démarrage. Débouchez l'entrée d'aspiration.
- La roue est obstruée. Nettoyez l'hélice pour éliminer toute obstruction.
- La pompe fonctionne en sens inverse. Inversez les polarités du moteur. Vérifiez que le sens de rotation du moteur est conforme au guide du fabricant de la pompe à eaux usées de fendage.
- Le tuyau d'évacuation est obstrué. Démontez le raccord d'évacuation, inspectez-le et éliminez toute obstruction.
La pompe fournit un débit instable
- La tension est trop faible, ce qui entraîne une diminution de la vitesse de la pompe. Inspecter l'alimentation en tension et la régler si nécessaire.
- La vanne de fond fuit. Inspectez la vanne de fond pour vérifier qu'elle ne fuit pas et corrigez-la ou remplacez-la si nécessaire.
- La roue ou la bague d'étanchéité est très usée. Inspectez l'usure de la roue ou de la bague d'étanchéité et remplacez-les si vous constatez qu'elles sont en bon état.
La capacité de la pompe est faible
- Le tuyau d'évacuation est obstrué. Inspectez et éliminez toute obstruction du tuyau d'évacuation.
- La pompe est inversée. Inverser les polarités de la pompe
- Le corps de la pompe ou la roue est partiellement bouché. Inspecter et nettoyer l'intérieur de la pompe.
- La roue est usée. Inspecter la roue pour vérifier qu'elle n'est pas usée et la remplacer si nécessaire.
La pompe ne développe pas de pression
- Fuite au niveau des garnitures mécaniques. Inspecter et remplacer les garnitures mécaniques si nécessaire.
- La conduite de refoulement est fermée et l'air d'amorçage ne peut pas s'échapper. Ouvrir la conduite de refoulement
- La pompe ne peut pas s'amorcer automatiquement. S'assurer que l'entrée d'aspiration n'est pas bloquée et que le fluide peut pénétrer dans la pompe.
- Fuite au niveau du clapet de pied ou du clapet anti-retour. Inspecter et remplacer les vannes.
Résumé
Une pompe à eaux usées divisible est utilisée pour déplacer des fluides contenant des pourcentages élevés de solides durs et de matières fabuleuses. Elle est dotée d'un mécanisme de déchirement qui tranche et coupe les matières fabuleuses telles que les longues fibres, les sacs, l'herbe, les bandes de tissu et autres dans les eaux usées avant qu'elles ne puissent être évacuées. Les fabricants de pompes à eaux usées fendues conçoivent des pompes à accouplement étroit où le moteur est directement boulonné à la pompe sans flamme de soutien. La conception à accouplement étroit minimise les coûts de fabrication et améliore la portabilité et la facilité d'utilisation de la pompe. Pendant le fonctionnement, la pompe est complètement immergée dans le liquide pompé et peut descendre jusqu'à 5 mètres de profondeur. La pompe d'épuration à fente convient parfaitement à différentes industries, notamment les stations d'épuration urbaines, les usines chimiques et les papeteries. Ce type de pompe est utilisé pour le traitement des eaux usées et des particules contenant des matières fécales dans les installations publiques et l'ingénierie municipale. Elle est également parfaite pour transférer des liquides très sales, visqueux et glissants d'un endroit à un autre.