Pompe centrifuge monobloc verticale en ligne
Qu'est-ce qu'une pompe centrifuge monobloc verticale en ligne ?
Une pompe centrifuge monobloc verticale en ligne est une pompe à entraînement électrique avec un seul arbre reliant le moteur à la tête de la pompe, principalement dans un arrangement vertical. Les roulements du moteur supportent la totalité de la charge rotative de l'arbre pendant le fonctionnement de la pompe. Les orifices d'aspiration et de refoulement de la pompe sont directement reliés au système de tuyauterie ; c'est pourquoi le terme "en ligne" est utilisé pour nommer la pompe. La conception en ligne facilite un écoulement régulier du liquide pompé à travers le système de pompage. Les fabricants de pompes centrifuges monoblocs verticales en ligne développent ces unités pour répondre aux applications légères et aux applications avec de courtes périodes de fonctionnement à pleine vitesse du moteur. La pompe centrifuge monobloc verticale en ligne est idéale pour le transport de fluides de faible viscosité, y compris l'eau et certains produits chimiques. Elle peut être suspendue le long d'une canalisation comme une vanne pour augmenter la pression. Sa conception verticale est peu encombrante et convient à une installation dans des espaces confinés. Les pompes centrifuges monoblocs verticales en ligne peuvent gérer une large gamme de débits et de hauteurs de pression.
Figure : Pompe centrifuge monobloc verticale en ligne
Composants d'une pompe centrifuge monobloc verticale en ligne
Moteur
Le moteur joue le rôle de moteur principal de la pompe, fournissant la puissance mécanique nécessaire pour faire fonctionner la pompe. La pompe centrifuge monobloc verticale en ligne utilise un moteur électrique à induction à courant alternatif qui, dans la plupart des cas, est étroitement couplé au corps de la pompe.
Corps de pompe
Le corps de pompe contient les composants internes de la pompe et agit comme un réservoir sous pression. Il est généralement fabriqué en acier moulé ou en fonte et scellé pour éviter les fuites. Le corps de pompe contient également la chambre de diffusion qui aide à convertir l'énergie cinétique du fluide en tête de pression et guide le liquide pompé vers la sortie.
Arbre
L'arbre est un composant cylindrique rotatif situé au centre de la pompe et supporté par des roulements. Sa fonction première est de porter la roue. Les fabricants de pompes centrifuges monobloc verticales en ligne conçoivent l'arbre de la pompe à partir de matériaux solides et résistants à la corrosion, tels que l'acier inoxydable, le bronze, etc.
Roue
L'objectif de la roue est de transmettre de l'énergie cinétique au liquide pompé et de le déplacer à travers le corps de la pompe. Les fabricants de pompes centrifuges monoblocs en ligne verticales créent la roue en utilisant divers matériaux tels que l'acier moulé, la fonte ductile et l'acier allié. Les fabricants de pompes centrifuges monoblocs en ligne verticales équipent principalement les unités d'une roue de type fermé afin de fournir un rendement élevé et une hauteur de charge importante. Une roue fermée peut être à simple ou à double aspiration.
Figure : Roue à simple aspiration.
Figure : Roue à double aspiration.
Figure : Roue à simple aspiration
Figure : Roue à double aspiration
Comment fonctionne une pompe centrifuge monobloc verticale en ligne ?
Une pompe centrifuge monobloc verticale en ligne fonctionne selon le principe du vortex forcé. Selon ce principe, lorsqu'une masse de liquide tourne sous l'effet d'une force extérieure, sa tête de pression augmente, ce qui entraîne un transfert de liquide d'un endroit à l'autre. Lorsque le moteur électrique démarre, la roue tourne avec le liquide à l'intérieur de la pompe, créant un vide dans l'œil de la roue. Par conséquent, l'eau s'écoule dans le corps de la pompe et se dirige vers l'œil de la roue pour combler le vide. Une fois que l'eau atteint la roue, la force centrifuge agissant sur les ailettes la fait tourner radialement et axialement vers l'extérieur jusqu'à ce qu'elle traverse tous les composants de la roue et pénètre dans le diffuseur à une vitesse très élevée. Dans la chambre de diffusion, la vitesse de l'eau diminue progressivement en raison de l'élargissement progressif de la voie d'écoulement, et la vitesse extrême du fluide se transforme en une tête de haute pression. L'eau est ensuite évacuée par la sortie de la pompe et entre dans le réseau de canalisations pour être acheminée vers la destination souhaitée.
Figure : Fonctionnement d'une pompe centrifuge verticale en ligne Monoblock
Types de pompes centrifuges monoblocs verticales en ligne
Pompe centrifuge monobloc verticale en ligne à simple aspiration
Dans une pompe centrifuge verticale monobloc à aspiration unique, le liquide pompé entre d'un côté de la roue de la pompe et sort de l'autre côté. Cette pompe est compacte et fonctionne sans à-coups.
Figure : Pompe centrifuge monobloc verticale en ligne à simple aspiration
Pompe centrifuge verticale en ligne monobloc à double aspiration
La pompe centrifuge monobloc verticale en ligne à double aspiration se compose d'une roue à double aspiration (également appelée roue à double entrée). La roue à double aspiration comporte deux roues dos à dos, ce qui permet au liquide pompé d'entrer par l'un ou l'autre côté et de sortir par la section centrale. Les pompes centrifuges verticales en ligne monobloc à double aspiration peuvent atteindre un débit plus élevé que leurs homologues à simple aspiration. Grâce à la roue à double aspiration, le débit à l'entrée de la pompe est également relativement faible, ce qui permet à la pompe centrifuge monobloc verticale en ligne à double aspiration de fonctionner sans cavitation.
Figure : Pompe centrifuge verticale en ligne monobloc à double aspiration
Applications des pompes centrifuges monoblocs verticales en ligne
Les pompes centrifuges monoblocs verticales en ligne répondent à un large éventail d'applications industrielles, civiles et commerciales, notamment l'irrigation agricole, l'approvisionnement en eau des bâtiments, les projets civils et les pipelines. Elles constituent également des composants essentiels de divers systèmes industriels, notamment les bouches d'incendie, la lutte contre les incendies, la climatisation et les systèmes d'eau chaude. Les pompes centrifuges monoblocs verticales en ligne sont utilisées pour effectuer les opérations suivantes :
- Les pompes centrifuges monoblocs verticales en ligne sont utilisées pour transporter l'eau à des fins diverses dans les habitations et les industries.
- Elles sont utilisées comme pompes de surpression dans les systèmes d'approvisionnement en eau et dans d'autres systèmes où le liquide pompé doit être mis sous pression.
- Ils sont utilisés pour soutenir l'équipement de lutte contre les incendies.
- Ils sont utilisés pour alimenter et faire circuler l'eau dans les systèmes de chauffage à eau chaude.
- Ils sont utilisés pour l'irrigation des exploitations agricoles.
- Ils sont utilisés avec les systèmes de climatisation dans les bâtiments commerciaux.
- Ils sont utilisés dans les systèmes de nettoyage et de recirculation industrielle.
- Elles s'appliquent également au transport de l'eau dans les installations municipales et au traitement des eaux usées.
Avantages d'une pompe centrifuge monobloc verticale en ligne
- Les pompes centrifuges monoblocs verticales en ligne ne nécessitent pas de plaques de base ou d'accouplements supplémentaires.
- Ils ont un rendement énergétique élevé car ils reposent sur un écoulement par gravité.
- Leur fonctionnement est très fiable.
- Les pompes centrifuges verticales monoblocs en ligne sont de petite taille et leur installation est moins complexe.
- La conception monobloc élimine le besoin d'alignement de l'accouplement et de l'arbre, ce qui facilite l'installation et l'entretien de la pompe.
- Les pompes centrifuges monoblocs verticales en ligne présentent un fonctionnement silencieux et peu vibrant car l'arbre vertical est naturellement équilibré et la force de gravitation n'agit pas contre le sens de rotation de l'arbre.
- Ils ont un rendement élevé et peuvent tolérer des températures et des pressions plus élevées.
- Les pompes centrifuges monoblocs verticales en ligne ont une hauteur d'aspiration positive nette (NPSH) plus élevée que les pompes d'aspiration.
- Ils sont autosuffisants et rentables.
Les pompes centrifuges monoblocs verticales en ligne nécessitent un espace réduit pour l'installation car le moteur et le jeu de service se trouvent au-dessus du corps de la pompe.
Inconvénients d'une pompe centrifuge monobloc verticale en ligne
- Les pompes centrifuges monoblocs verticales en ligne nécessitent une hauteur d'élévation plus importante pour l'installation et la maintenance.
- Il peut être difficile de réparer les composants internes car un moteur à arbre standard ne peut pas s'appliquer, et l'approvisionnement doit se faire auprès des fabricants de pompes centrifuges monoblocs verticales en ligne d'origine.
- Des fuites de joints peuvent se produire au-dessus du corps de la pompe, entraînant une corrosion.
- Les pompes centrifuges monoblocs verticales en ligne peuvent présenter des problèmes de garniture mécanique.
Les garnitures mécaniques peuvent se dessécher ou se rompre en raison de l'infiltration et de l'accumulation de gaz dans la chambre d'étanchéité. Les fuites dans les garnitures mécaniques peuvent endommager le moteur.
- Les pompes équipées de gros moteurs de plus de 25 CV peuvent être difficiles à entretenir car le personnel de maintenance doit déconnecter le moteur principal et la roue de la volute pour effectuer l'entretien des garnitures mécaniques.
Dépannage d'une pompe centrifuge monobloc verticale Inline
La pompe ne démarre pas
- Un fusible a sauté ou un disjoncteur s'est déclenché. Inspecter la pompe centrifuge monobloc en ligne verticale pour vérifier si un fusible est grillé et le remplacer si nécessaire.
- L'alimentation électrique du panneau est insuffisante. Veillez à ce que le moteur reçoive la tension et le courant nécessaires.
L'entraînement de la pompe est surchargé
- Il y a une friction mécanique dans la pompe. Inspecter l'assemblage de la pompe pour vérifier qu'il n'y a pas d'obstruction ou de déviation.
- Tension d'alimentation incorrecte. Vérifier que la pompe reçoit la tension adéquate en suivant les indications du fabricant de la pompe centrifuge monobloc en ligne verticale.
- La vitesse de la pompe est trop élevée. Réduisez la vitesse de la pompe.
- La densité et la viscosité du liquide dépassent la conception de la pompe. Assurez-vous que la pompe centrifuge monobloc verticale en ligne est adaptée à l'application particulière.
Décharge nulle après le démarrage
- Le fonctionnement de la pompe en ligne est inversé. Vérifier que le sens de rotation du moteur correspond au sens de la flèche du fabricant de la pompe centrifuge monobloc verticale en ligne indiquée sur le corps de la pompe. Inverser les polarités du moteur.
- Il y a de l'air dans la pompe ou dans la tuyauterie d'aspiration. Les pompes centrifuges monoblocs verticales en ligne ne peuvent pas s'amorcer avec de l'air du côté de l'aspiration. Assurez-vous que la pompe ou la tuyauterie est remplie d'eau pour chasser l'air du système de pompage.
- Le clapet anti-retour est mal monté. Installer correctement le clapet de non-retour ou le remplacer.
- La hauteur manométrique de la pompe est insuffisante en raison de pertes de charge élevées dépassant la conception de la pompe. Veillez à augmenter la puissance de la pompe au niveau recommandé par les fabricants de pompes centrifuges monoblocs en ligne verticales. Ouvrez toutes les vannes et assurez-vous que les tuyaux de refoulement sont de taille correcte.
- L'entrée de la pompe est bloquée. Dégagez le canal de toute obstruction.
- La roue ou les clapets anti-retour sont obstrués. Éliminez toute obstruction de la roue et des vannes.
Le niveau sonore est trop élevé
- La partie rotative frotte sur la partie fixe. Démonter la pompe et corriger l'assemblage du rotor.
- Certains composants de la pompe sont excessivement usés. Inspectez l'ensemble du rotor pour vérifier si les roulements ou les roues sont usés et remplacez-les si nécessaire.
- La pompe fonctionne en dehors de la plage de fonctionnement. Veillez à ce que la plage de fonctionnement soit correcte, conformément au manuel du fabricant de la pompe centrifuge monobloc en ligne verticale.
- La pompe fonctionne en cavitation. Assurez-vous que la hauteur de pression nette à l'aspiration est conforme aux spécifications du fabricant de la pompe centrifuge monobloc en ligne verticale. Veillez à ouvrir complètement les vannes de la ligne d'aspiration.
- Certaines pièces de la pompe sont desserrées. Serrez les composants au couple recommandé par les fabricants de pompes centrifuges monoblocs en ligne verticales.
La pompe vibre excessivement
- La pompe comporte des composants déséquilibrés. Inspecter et rééquilibrer les composants de la pompe centrifuge monobloc en ligne verticale si nécessaire.
- La roue est très usée. Inspectez la roue et remplacez-la par une autre roue du fabricant de la pompe centrifuge monobloc en ligne verticale si vous la trouvez adaptée.
- L'arbre de la pompe est oblique ou déséquilibré. Inspecter le poteau, le rééquilibrer si nécessaire ou le remplacer.
- L'arbre est plié. Démonter et remplacer l'arbre si nécessaire.
- La poussée est excessive en raison d'une défaillance mécanique. Inspecter l'ensemble de la pompe et corriger les défauts éventuels.
Les roulements ont une durée de vie courte
- Refroidissement excessif du roulement refroidi à l'eau, entraînant la condensation de l'humidité atmosphérique dans le logement du roulement. Réduire le débit de l'eau de refroidissement.
- L'arbre est plié. Inspecter et remplacer l'arbre si nécessaire.
- Les roulements sont rouillés en raison de la présence d'eau dans le boîtier. Inspecter les voies de pénétration de l'eau et les colmater.
- Les roulements sont usés en raison de l'usure de l'arbre. Les remplacer si nécessaire.
- Les composants rotatifs frottent contre la partie fixe. Corrigez l'assemblage.
Résumé
Une pompe centrifuge monobloc verticale en ligne est une pompe à entraînement électrique constituée d'un seul arbre reliant le moteur à la tête de la pompe. Le moteur de la pompe est étroitement couplé à la tête de pompe, généralement dans une installation verticale. En outre, les orifices d'aspiration et de refoulement sont directement reliés au système de tuyauterie. Les roulements du moteur supportent toute la charge rotative de l'arbre pendant le fonctionnement de la pompe. La conception en ligne facilite un écoulement régulier du liquide pompé à travers le système de pompage. Les pompes centrifuges monoblocs verticales en ligne sont idéales pour le transport de fluides de faible viscosité, y compris l'eau et certains produits chimiques. Elles sont largement utilisées dans diverses applications industrielles, civiles et commerciales, notamment l'irrigation agricole, les canalisations, l'approvisionnement en eau des bâtiments et les projets civils. Les pompes centrifuges monobloc verticales en ligne présentent de nombreux avantages, notamment une conception peu encombrante, une installation moins complexe, un excellent rendement énergétique et une grande fiabilité. Cependant, la réparation des composants internes de la pompe est difficile car un moteur à arbre standard ne peut pas s'appliquer, et l'approvisionnement doit se faire auprès des fabricants de pompes centrifuges monoblocs verticales en ligne d'origine.