Pompe submersible verticale en porte-à-faux
Qu'est-ce qu'une pompe submersible de puisard verticale en porte-à-faux ?
Une pompe submersible verticale en porte-à-faux est un type de pompe centrifuge dotée d'un long arbre immergé dans le liquide pompé pendant son fonctionnement. Dans une pompe submersible à carter en porte-à-faux vertical, la roue est ancrée verticalement à une extrémité et suspendue au moteur et à la plaque de base ; c'est pourquoi le terme de porte-à-faux est utilisé. Le moteur de la pompe est supporté par la partie supérieure de la plaque de base et est refroidi à l'air, tandis que tous les autres composants sont montés sous la plaque de base. L'arbre en porte-à-faux de la pompe est supporté par des paliers robustes situés au-dessus de la surface du liquide. Cependant, dans le cas d'une pompe submersible de puisard en porte-à-faux vertical, seuls la roue, les bagues et le corps sont immergés dans le liquide du puisard. La conception en porte-à-faux vertical élimine le besoin de joints, de paliers ou de clapets d'aspiration immergés, ainsi que les problèmes de maintenance liés à ces composants supplémentaires. Les pompes submersibles de puisard en porte-à-faux vertical sont utilisées dans les applications où la température du liquide pompé est supérieure à 40 degrés Celsius et où le moteur électrique submersible ne peut pas être refroidi efficacement.
Figure : montrant la configuration d'une pompe submersible verticale de puisard en porte-à-faux
Composants d'une pompe submersible de puisard verticale en porte-à-faux
Enveloppe
Le corps de la pompe est un passage d'air étroit entourant la roue. Le corps agit comme une enceinte de confinement de la pression et comporte des orifices d'aspiration et de refoulement. Il convertit également l'énergie cinétique du fluide en une hauteur de pression et dirige le flux hors de la pompe à travers le tuyau de refoulement. Les fabricants de pompes submersibles de puisard en porte-à-faux vertical utilisent la fonte pour le corps de la pompe car elle dissipe facilement la chaleur dans le fluide environnant. L'acier inoxydable et l'acier allié sont également utilisés lorsque la pompe est destinée à être utilisée avec des liquides corrosifs.
Roue
La roue est la partie de l'ensemble du rotor constituée d'une série de pales ou d'aubes incurvées vers l'arrière. La fonction principale de la roue est d'augmenter l'énergie cinétique et la pression du fluide. Elle est généralement montée sur l'arbre de la pompe et logée dans un boîtier étanche.
Arbre
L'arbre est un composant mécanique rotatif monté sur des roulements et relié à la machine motrice par un accouplement. Sa fonction principale est de supporter la roue à aubes.
Paliers
La fonction principale des roulements est de maintenir l'arbre et l'ensemble du rotor en place et de les aligner correctement avec les extrémités fixes sous l'action des forces radiales et axiales. Ils contribuent également à contenir le mouvement relatif du rotor et à minimiser le frottement entre l'arbre en rotation et le stator. Les pompes submersibles de puisard verticales en porte-à-faux sont équipées de roulements à billes antifriction standard lubrifiés à la graisse ou à l'huile.
Entrée de la pompe
L'entrée de la pompe est le point où le liquide pompé entre dans le corps de la pompe. C'est le point où la pression est la plus basse dans une pompe donnée. L'extrémité inférieure du tuyau d'aspiration est équipée d'un filtre pour empêcher les corps étrangers de pénétrer dans le tuyau.
Tuyau de refoulement
L'objectif principal de la conduite d'aspiration est de relier le corps de la pompe à la source de sortie. Le fluide pompé est transporté jusqu'à l'endroit voulu par cette conduite.
Comment fonctionne une pompe submersible de puisard verticale en porte-à-faux ?
Lorsque le moteur électrique est mis en marche, l'énergie électrique qui lui est fournie est convertie en énergie mécanique, qui est ensuite transmise au rotor de la pompe par l'intermédiaire de l'accouplement et de l'arbre de la pompe. Lorsque le rotor tourne, les pales de la roue transmettent une grande énergie cinétique au liquide pompé. Tant que la roue tourne, le liquide est aspiré dans le corps de la pompe et la force centrifuge agissant sur la roue fait que le liquide se déplace radialement vers l'extérieur à une vitesse tangentielle élevée, en s'éloignant du centre de rotation de la roue. Le flux tourbillonnant à la sortie de la roue est ensuite dirigé vers le diffuseur où la vitesse extrême du fluide diminue progressivement, ce qui entraîne la conversion de l'énergie de la haute vitesse en une tête de pression élevée. Cette pression de sortie élevée permet à la pompe submersible de puisard en porte-à-faux vertical de pousser le liquide à la surface et de l'acheminer jusqu'à l'endroit désigné via le tuyau de refoulement.
Figure : Fonctionnement d'une pompe submersible de puisard verticale en porte-à-faux
Types de pompes submersibles de puisard verticales en porte-à-faux
A un étage pompe submersible de puisard verticale en porte-à-faux
La pompe submersible de puisard verticale en porte-à-faux à un étage est équipée d'une seule roue qui transmet le mouvement au fluide. Il s'agit de la conception la plus simple de la pompe et elle est moins coûteuse à acquérir.
Figure : montrant la configuration d'une pompe submersible de puisard verticale en porte-à-faux à un étage.
Pompe submersible de puisard verticale en porte-à-faux à double étage
La pompe submersible de puisard verticale en porte-à-faux à double étage est équipée de deux roues pour faire circuler le liquide dans la pompe, et elle fonctionne comme deux pompes reliées en série.
Pompe submersible de puisard verticale en porte-à-faux à plusieurs étages
La pompe submersible de puisard verticale en porte-à-faux multicellulaire possède plus d'une roue, ce qui lui confère la fonctionnalité de plusieurs pompes disposées en série. La conception multicellulaire permet de pomper un fluide à une pression plus élevée que la pompe à un ou deux étages. Les fuites sont également minimes car la hauteur de pression par étage est moindre.
Pompe submersible de puisard verticale en porte-à-faux avec paliers immergés
Dans ce type de pompe submersible verticale en porte-à-faux, les paliers de la pompe sont situés sous la surface du liquide pompé. Les manchons fendus de l'ensemble de paliers immergés sont fixés sur la colonne de la pompe à l'aide de boulons traversants. Ces boulons facilitent le démontage et l'entretien de la pompe.
Figure : montrant la configuration d'une pompe submersible verticale en porte-à-faux avec des paliers immergés.
Applications d'une pompe submersible de puisard verticale en porte-à-faux
Une pompe submersible verticale en porte-à-faux convient parfaitement à toutes les applications impliquant le passage et le traitement de liquides ou de boues propres ou contaminés. Les fabricants de pompes submersibles verticales en porte-à-faux dotent l'unité d'une grande adaptabilité grâce à une large gamme de conceptions pour répondre à de nombreuses applications de pompes de puisard. On les trouve dans les usines chimiques, les installations de traitement des eaux usées, les usines de pâte et de papier, les centrales électriques, etc. Les pompes submersibles de puisard verticales en porte-à-faux sont utilisées dans les domaines suivants :
- Les pompes submersibles verticales en porte-à-faux sont utilisées pour le pompage des eaux usées industrielles.
- Ils sont utilisés pour le transfert des effluents des locaux commerciaux
- Ils sont utilisés pour manipuler des liquides corrosifs et abrasifs.
- Ils sont utilisés pour le transport de boues fibreuses abrasives ou de boues non fibreuses contenant de grandes quantités de solides.
- Ils sont également utilisés pour traiter des boues lourdes contenant jusqu'à 70% de solides.
Avantages d'une pompe submersible de puisard verticale en porte-à-faux
- Une pompe submersible de puisard verticale en porte-à-faux est de conception simple et robuste et facile à entretenir.
- Le coût du cycle de vie de la pompe est minime en raison des exigences de maintenance exceptionnellement faibles.
- La pompe peut fonctionner à sec sans dommage.
- Son fonctionnement est très fiable.
- La pompe est auto-amorçante car le niveau de liquide est normalement au-dessus de la volute.
- La pompe submersible de puisard en porte-à-faux vertical est exempte de cavitation car il n'y a pas de pic de pression lorsque le liquide pompé s'écoule dans la pompe.
- La pompe est très économe en énergie car elle n'a pas besoin d'énergie pour aspirer le fluide dans le corps de pompe.
- La conception verticale en porte-à-faux de la pompe permet d'économiser de l'espace.
Inconvénients d'une pompe submersible de puisard verticale en porte-à-faux
- Comme la pompe submersible de puisard en porte-à-faux vertical est immergée, le personnel de maintenance ne peut pas observer les composants de la pompe pendant son fonctionnement. Cela rend le diagnostic et la réparation des pannes de la pompe un peu difficiles.
- La pompe est sujette à une usure indétectable dans les conditions d'immersion, ce qui peut entraîner une fuite ou une défaillance de la pompe.
- La pompe est plus chère que les pompes non submersibles.
- Une grue est nécessaire pour désinstaller la pompe et celle-ci doit être transportée vers un centre de réparation local pour être inspectée et réparée en raison de l'absence de structure à la surface.
Dépannage d'une pompe submersible de puisard verticale en porte-à-faux
La pompe ne démarre pas
- Il y a un fusible grillé ou un disjoncteur déclenché. Inspectez la pompe submersible de puisard en porte-à-faux vertical à la recherche d'un fusible grillé et remplacez-le si nécessaire. Réinitialisez le disjoncteur s'il est déclenché.
- Réceptacles de fusibles encrassés ou corrodés. Vérifier 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. Inspecter le pressostat et le nettoyer de tout débris ou pollution.
Le débit de la pompe est insuffisant
- La pompe n'est pas entièrement immergée. Assurez-vous que la pompe submersible de puisard en porte-à-faux vertical est immergée dans le fluide pompé comme il se doit.
- Le clapet est mal installé ou défectueux. Inspecter le clapet de retenue, corriger sa position ou le remplacer si nécessaire.
- Le fonctionnement de la pompe est inversé. Inversez les polarités du moteur. Assurez-vous que le sens de rotation du moteur correspond au sens indiqué par le fabricant de la pompe submersible de puisard en porte-à-faux vertical sur le corps de la pompe.
- La pompe est liée à l'air. Assurez-vous que le système de pompe submersible de puisard en porte-à-faux vertical est exempt d'air.
- Roue bouchée. Inspectez la roue et retirez tout matériau qui la bouche.
Le fonctionnement de la pompe est bruyant
- Usure excessive des roulements. Inspectez l'état des roulements sur le rotor ou à l'intérieur du moteur et remplacez-les si nécessaire.
- Il y a de l'air dans le fluide. Veillez à ce que la pompe submersible à puisard vertical en porte-à-faux soit suffisamment immergée pour éviter la formation de tourbillons à la surface du fluide.
- La pompe submersible de puisard en porte-à-faux vertical fonctionne en cavitation. Assurez-vous que la hauteur de pression d'aspiration nette n'est pas trop faible et qu'elle est conforme aux spécifications du fabricant de la pompe. Assurez-vous que les vannes de la ligne d'aspiration sont complètement ouvertes.
- La pompe fonctionne en dehors de la plage de fonctionnement prévue. Assurez-vous que la pompe fonctionne dans la plage de fonctionnement recommandée par le fabricant de la pompe submersible de puisard en porte-à-faux vertical.
La pompe vibre excessivement
- Certains composants de la pompe submersible de puisard en porte-à-faux vertical sont déséquilibrés. Inspecter et rééquilibrer les composants si nécessaire.
- Arbre oblique ou déséquilibré. Inspecter l'arbre et le remplacer ou l'équilibrer si nécessaire.
- La roue est très usée ou défectueuse. Inspectez et remplacez la roue par une autre du fabricant de la pompe submersible de puisard en porte-à-faux vertical si nécessaire.
Le protecteur de surcharge se déclenche trop souvent
- Tension incorrecte. Utilisez un voltamètre entre les bornes de la ligne pour déterminer si la pompe reçoit la tension prévue par le fabricant de la pompe submersible de puisard en porte-à-faux vertical.
- Le protecteur est exposé à la lumière directe du soleil. Mettez la boîte à l'ombre ou ventilez-la.
- Le niveau de l'interrupteur d'arrêt est trop bas. Relever l'interrupteur d'arrêt au niveau recommandé par le fabricant de la pompe submersible de puisard en porte-à-faux vertical.
- La densité ou la viscosité du liquide est trop élevée. Assurez-vous que la pompe submersible pour puisard en porte-à-faux vertical est adaptée à l'application.
Le moteur surchauffe
- Il y a une surtension et un pic de tension dus à un orage ou à la foudre. Équipez la pompe submersible de puisard verticale en porte-à-faux d'une protection externe contre les surtensions.
- La pompe n'est pas entièrement immergée pendant le fonctionnement. Assurez-vous que la partie de la pompe submersible est entièrement immergée.
- Le moteur est mal câblé. Consultez un électricien agréé pour inspecter le câblage du moteur et remédier à toute anomalie.
- Le moteur fonctionne en dehors de ses limites de conception. Assurez-vous que le moteur est utilisé dans les limites de conception spécifiées par les fabricants de pompes.
- Utilisation de mauvais lubrifiants. Assurez-vous que le lubrifiant est adapté à la pompe submersible de puisard en porte-à-faux vertical.
- La pompe submersible de puisard en porte-à-faux vertical est surchargée. Veillez à ce que le moteur reçoive un courant et une tension corrects.
Résumé
Une pompe submersible de puisard en porte-à-faux vertical est un type de pompe centrifuge contenant un arbre en porte-à-faux et une tête de pompe ancrée verticalement à une extrémité et suspendue au moteur et à la plaque de base. La pompe est conçue pour fonctionner sous la surface du liquide pompé. Dans une pompe submersible de puisard en porte-à-faux vertical, le moteur et les paliers sont montés sur le côté supérieur de la plaque de base et restent au-dessus du liquide pompé, tandis que la roue, les bagues et le corps de la pompe sont immergés dans le liquide du puisard. Les pompes submersibles verticales en porte-à-faux sont parfaites pour toutes les applications impliquant le passage et le traitement de liquides propres ou contaminés, ou de boues. Les fabricants de pompes submersibles verticales à carter en porte-à-faux offrent une grande adaptabilité grâce à une large gamme de modèles qui s'adaptent à diverses applications dans de nombreuses industries, telles que les usines chimiques, les centrales électriques, etc. Les pompes submersibles verticales en porte-à-faux sont auto-amorçantes, de construction robuste, faciles à entretenir et très fiables.