Pompe axiale submersible à débit mixte
Qu'est-ce qu'une pompe axiale submersible à débit mixte ?
Une pompe axiale submersible à débit mixte est conçue pour produire un débit axial ou mixte et pour fonctionner dans le liquide pompé. Les pompes immergées à débit mixte axial utilisent une roue à débit mixte pour refouler le liquide dans une direction conique en combinant une action de pompage radiale et axiale. Un écoulement mixte se situe entre l'écoulement axial (parallèle à l'axe de l'arbre) et l'écoulement radial (perpendiculaire à l'axe de l'arbre). Par conséquent, une pompe axiale submersible à écoulement mixte combine les caractéristiques des pompes axiale et radiale et transporte le fluide dans une direction semi-axiale. Les fabricants de pompes axiales submersibles à débit mixte développent ces unités pour offrir des caractéristiques de performance uniques, telles qu'une capacité de pompage élevée pouvant atteindre 5500 gallons par minute, une hauteur de refoulement de 50 pieds et une large gamme de puissances de moteur. Les pompes axiales submersibles à débit mixte conviennent aux applications à grand débit et à pression de refoulement élevée. Elles sont généralement utilisées dans les eaux industrielles et municipales, les installations de traitement des eaux usées, les entreprises d'irrigation, etc.
Figure : montrant la configuration d'une pompe axiale submersible à débit mixte
Composants d'une pompe axiale submersible à débit mixte
Moteur électrique
Le moteur électrique fournit l'énergie nécessaire au fonctionnement de la pompe axiale submersible à débit mixte. Il est hermétiquement scellé et couplé à la tête de la pompe.
Corps de pompe
Le corps de pompe abrite les composants internes de la pompe et guide le flux dans la pompe par l'entrée d'aspiration et hors de la pompe par le tuyau de refoulement.
Accouplement
L'accouplement relie le moteur à la tête de pompe, facilitant la transmission en douceur du mouvement rotatif entre l'arbre du moteur et l'arbre de la pompe. L'accouplement peut être flexible, rigide ou étroit. Un accouplement flexible peut permettre un désalignement angulaire allant jusqu'à 3 degrés et un désalignement parallèle jusqu'à un certain degré. Cependant, les pompes axiales submersibles à débit mixte équipées d'accouplements flexibles sont moins courantes que celles équipées d'accouplements rigides et étroits.
Arbre de pompe
L'arbre de la pompe porte la (les) roue(s), les garnitures mécaniques ou les garnitures d'étanchéité. Il est en acier inoxydable et repose sur des roulements.
Roue à flux mixte
Une pompe submersible axiale à flux mixte utilise une roue à flux mixte en fonte, en acier moulé ou en acier inoxydable. La roue à flux mixte aide à déplacer le fluide de manière semi-axiale à travers le corps de la pompe. Lorsque le fluide s'écoule dans la pompe, les pales de la roue poussent le liquide loin de l'arbre de la pompe et dans l'orifice de refoulement à un angle supérieur à 90 degrés.
Figure : roue à flux mixte.
Veste auto-refroidissante
Il offre une grande fiabilité et dissipe efficacement la chaleur.
Détecteur de fuites à flotteur
Il permet d'avertir rapidement de la défaillance d'une garniture mécanique, évitant ainsi des réparations coûteuses du moteur.
Comment fonctionne une pompe axiale submersible à débit mixte ?
La pompe submersible axiale à débit mixte pousse l'eau à la surface par le biais d'un tuyau relié à l'une des extrémités de la pompe. Lorsque le moteur démarre, la roue de la pompe fait tourner l'eau remplie au préalable dans le corps de la pompe, ce qui confère au liquide une énergie cinétique et une vitesse élevées. La roue projette ensuite l'eau de manière semi-axiale dans la volute. Dans la volute, la vitesse du fluide diminue en raison de l'élargissement progressif de la voie d'écoulement, la vitesse élevée du fluide se transformant en une pression statique élevée. Enfin, l'eau sort de la pompe sous une pression élevée, ce qui permet de la pousser à la surface et de diriger le flux vers l'endroit désigné via les raccords de refoulement.
Types de pompes submersibles axiales à débit mixte
Pompe submersible axiale à débit mixte en porte-à-faux
Une pompe submersible axiale à débit mixte en porte-à-faux utilise une seule roue installée sur un arbre suspendu à une extrémité par des roulements. Dans cette pompe, la roue s'adapte verticalement ou horizontalement. Le moteur de cette pompe peut être accouplé de manière flexible, rigide ou étroite au corps de la pompe. En général, la pompe axiale submersible à débit mixte en porte-à-faux a une conception plus simple en raison de son logement à palier unique et de son joint ou garniture d'étanchéité unique.
Figure : Illustration d'une pompe submersible axiale à débit mixte en porte-à-faux.
Pompe submersible axiale à débit mixte entre paliers
Une pompe submersible axiale à débit mixte entre paliers utilise une ou plusieurs roues supportées par un arbre qui est suspendu aux deux extrémités entre deux roulements. L'utilisation de roulements à chaque extrémité apporte un soutien mécanique supplémentaire au rotor et améliore la capacité à équilibrer la charge axiale agissant sur la pompe. La conception entre deux paliers permet à la pompe de fonctionner parfaitement dans des applications nécessitant un débit et une pression encore plus élevés et où il existe des possibilités de charges plus lourdes.
Pompe submersible axiale monocellulaire à débit mixte
Une pompe submersible à un étage repose sur une seule roue pour effectuer l'action de pompage. Cette pompe est comparativement simple dans sa conception et peu coûteuse par rapport aux autres pompes submersibles axiales à débit mixte. Elle est facile à installer et a un volume réduit.
Figure : Illustration d'une pompe axiale submersible à débit mixte à un étage.
Pompe multicellulaire submersible à débit mixte axial
Une pompe submersible axiale multicellulaire à écoulement mixte utilise plus de deux roues pour effectuer une série d'étapes de pompage. Les roues sont montées sur le même arbre et logées dans des chambres différentes. La pompe axiale submersible à débit mixte à plusieurs étages peut gérer des débits beaucoup plus importants et des hauteurs de pression plus élevées que son homologue à un étage.
Applications d'une pompe axiale submersible à débit mixte
Les pompes axiales submersibles à débit mixte conviennent parfaitement à diverses applications dans le monde entier, notamment l'eau industrielle, l'eau municipale urbaine et rurale, le traitement des eaux usées, l'irrigation agricole, les parcs d'attractions, les effluents et les systèmes de traitement, ainsi que les papeteries. Elles sont utilisées pour effectuer les opérations suivantes
- Les pompes axiales submersibles à débit mixte sont largement utilisées pour pomper l'eau de diverses sources, telles que les lacs, les réservoirs, les rivières, les océans, etc.
- Ils sont également utilisés pour transporter les eaux usées dans les stations d'épuration.
- Ils sont utilisés pour pomper les eaux usées et les eaux industrielles contenant des solides en suspension.
- Ils sont utilisés pour pomper l'eau à des fins récréatives dans les parcs d'attractions.
- Les pompes axiales submersibles à débit mixte alimentent en eau les arroseurs des entreprises agricoles.
- Ils sont utilisés pour résoudre les problèmes de résistance aux inondations dans les rivières et les lacs présentant d'importantes fluctuations du niveau de l'eau.
- Ils sont utilisés pour l'assèchement des régions de basse altitude et le pompage de l'eau de mer.
- Ils sont utilisés pour le drainage à grande échelle.
Avantages d'une pompe submersible axiale à débit mixte
- Grâce à leur double action de pompage, les pompes axiales submersibles à débit mixte offrent des débits importants et une pression de refoulement élevée.
- Ils peuvent laisser passer des solides de grand diamètre avec des débits élevés, évitant ainsi le colmatage et réduisant les coûts d'exploitation.
- Elles peuvent fonctionner avec des liquides clairs et contaminés ou turbides grâce à la conception unique de la roue de la pompe.
- Les pompes axiales submersibles à débit mixte sont auto-amorçantes puisqu'elles fonctionnent à l'intérieur du liquide pompé.
- Elles sont exemptes de cavitation car il n'y a pas de pic de pression lorsque le fluide se déplace dans la pompe.
- Ils ont un faible coût de cycle de vie en raison des exigences minimales en matière de maintenance. De plus, le détecteur de fuite à flotteur permet d'avertir rapidement d'une défaillance de la garniture mécanique, ce qui évite des réparations coûteuses du moteur.
- Ils sont très efficaces sur le plan énergétique et leur fonctionnement est fiable.
- Elles dissipent efficacement la chaleur dans le liquide environnant car le fabricant de pompes axiales submersibles à écoulement mixte équipe les unités de chemises auto-refroidissantes.
- Ils sont compacts et faciles à installer et à utiliser.
- Elles réunissent les avantages des pompes axiales et radiales, offrant des débits et des pressions de refoulement élevés.
- Ils sont silencieux et exempts de vibrations.
Inconvénients d'une pompe axiale submersible à débit mixte
- La pompe axiale submersible à débit mixte a une hauteur de charge comparativement plus faible.
- Ils sont vulnérables aux fuites et aux défaillances de fonctionnement dues à des joints usés ou corrodés.
- Il n'est pas facile d'observer le fonctionnement de la pompe dans l'environnement sous-marin et de détecter le début d'une défaillance.
- La conception des pompes submersibles est plus technique et plus complexe. Par conséquent, les pompes axiales submersibles à débit mixte sont plus chères que leurs homologues de surface.
- Ils peuvent surchauffer s'ils ne sont pas entièrement immergés dans le liquide pompé.
Dépannage d'une pompe axiale submersible à débit mixte
La pompe ne démarre pas
- Le câblage du moteur présente des défauts. Consultez un revendeur de moteurs agréé pour inspecter l'état du câblage de la pompe et réparer les défauts éventuels.
- Le fusible est grillé ou le disjoncteur est déclenché. Inspectez la pompe submersible à débit mixte axial pour vérifier que le fusible n'est pas endommagé et remplacez-le si nécessaire. Veillez à réinitialiser le disjoncteur s'il est déclenché.
- Réceptacles de fusibles sales ou corrodés. Inspecter et nettoyer les réceptacles de fusibles si nécessaire.
- La tension est irrégulière en raison de la présence de saletés ou de corrosion au niveau du pressostat. Vérifier le pressostat et éliminer les débris éventuels.
La pompe ne débite que peu ou pas du tout
- La pompe fonctionne en sens inverse. Faire correspondre la rotation du moteur avec le sens indiqué par le fabricant de la pompe axiale submersible à débit mixte sur le corps de la pompe.
- Le clapet anti-retour est défectueux ou mal installé. Inspecter le clapet anti-retour, l'installer correctement ou le remplacer si nécessaire.
- La hauteur de charge monomère est insuffisante. Cela est dû à des pertes de charge élevées qui dépassent la conception de la pompe axiale submersible à débit mixte. Augmentez la puissance de la pompe jusqu'au niveau requis. Veillez à ouvrir toutes les vannes. Vérifiez que les tuyaux de refoulement sont de dimensions correctes, conformément au guide du fabricant de la pompe axiale submersible à débit mixte.
- L'entrée de la pompe est bloquée. Éliminez toute obstruction de l'entrée de la pompe.
- La roue, le filtre ou les clapets anti-retour sont bouchés. Inspectez les composants et nettoyez tout matériau obstruant.
Le moteur surchauffe
- Le moteur est sur le point de tomber en panne. Consulter un revendeur qualifié de pompes axiales submersibles à débit mixte pour inspecter l'état du moteur ou le remplacer si nécessaire.
- Il y a une pointe de tension due à un orage ou à la foudre. Équipez la pompe d'un parasurtenseur externe.
- La pompe n'est pas complètement immergée pendant le fonctionnement. Vérifier et immerger complètement la pompe si nécessaire.
- Le thermostat est réglé trop haut. Assurez-vous que le thermostat est réglé sur le niveau de température spécifié par les fabricants de la pompe axiale submersible à débit mixte.
- Il y a une forte accumulation de matières organiques ou minérales à l'extérieur du moteur. Inspecter et nettoyer la pompe de toute accumulation.
Voyage thermique
- Le conducteur est en surcharge. S'assurer que la pompe consomme une quantité correcte de courant.
- La hauteur de refoulement est trop faible. Régler la hauteur de refoulement ou installer une vanne de contrôle pour détecter la contre-pression en fonction de la valeur réglée..
- Le niveau d'arrêt est trop bas. Vérifier le niveau de l'interrupteur d'arrêt dans le manuel du fabricant de la pompe axiale submersible à débit mixte et l'ajuster en conséquence.
Faible capacité de la pompe
- Il y a un jeu excessif entre la roue et le corps de la pompe, ce qui entraîne une recirculation du fluide. Veillez à ce que la taille de la roue de la pompe corresponde à celle spécifiée par le fabricant de la pompe axiale submersible à débit mixte.
- L'aspiration est obstruée. Débarrassez l'aspiration de tout débris.
- Le tuyau d'évacuation est obstrué. Inspectez et éliminez toute obstruction du tuyau d'évacuation.
- La roue est très usée. Inspecter la roue pour vérifier qu'elle n'est pas usée et la remplacer si nécessaire.
Le détecteur de fuites est activé
- Le câble du détecteur est compromis par l'usure, les dommages ou le contact avec des huiles. Inspectez le câble du détecteur et corrigez-le ou remplacez-le si nécessaire.
Résumé
Une pompe axiale submersible à flux mixte est un dispositif destiné à produire un flux axial ou mixte d'un liquide pompé tout en fonctionnant à l'intérieur du même liquide. Les fabricants de pompes axiales submersibles à débit mixte équipent le dispositif d'une roue à débit mixte afin de générer une action de pompage combinée axiale et radiale. Un flux mixte se situe entre le flux axial (parallèle à l'axe de l'arbre) et le flux radial (perpendiculaire à l'axe de l'arbre). En tant que telle, une pompe axiale submersible à débit mixte combine les caractéristiques des pompes axiales et radiales. Les pompes axiales submersibles à débit mixte sont parfaites pour les applications à grand débit et à pression de refoulement élevée. On les trouve dans les réseaux d'eau industriels et municipaux, les stations d'épuration, les parcs d'attractions, etc. La conception unique de la roue de la pompe permet à l'appareil de traiter des liquides clairs et contaminés. La conception unique de la roue de la pompe permet à l'appareil de traiter des liquides clairs et contaminés. Les utilisations typiques d'une pompe axiale submersible à débit mixte comprennent le pompage d'eau propre, d'eaux usées et d'eau industrielle contenant des solides en suspension. Elles sont auto-amorçantes, non colmatantes, sans cavitation, très efficaces et fiables.