Les pompes centrifuges

Les pompes centrifuges

Installation des pompes centrifuges

L’installation d’une pompe est une opération qui peut se révéler relativement complexe.
Elle dépend de telles conditions à respecter et nécessite des équipements hydrauliques plus au moins importants, à savoir le type d’installation (en charge, en aspiration et en siphon), et le type de la pompe [17].

Hauteur limite d’aspiration

Pour chaque type de pompe, il y a une charge nette d’aspiration pratique a prendre en considération quelque soit le type d’installation (en charge ou en aspiration) dans le but d’éviter tous risque de cavitation, parce qu’il existait, pour une pompe donnée fonctionnant à une vitesse déterminée, une hauteur-limite d’aspiration qu’il faut respecter. Cependant il faut que le NPSH disponible doive être toujours supérieur au NPSH requis. C’est à dire, il faut déterminer la côte exacte de l’axe de la pompe, d’où on doit déterminer la hauteur d’aspiration admissible.

Amorçage

Lorsqu’une pompe centrifuge n’est pas en charge à l’aspiration, un amorçage de la pompe doit être prévu avant la mise en marche du groupe.Pour les petites pompes dont l’aspiration est munie d’un clapet de pied, il suffit parfois de prévoir manuellement le remplissage de l’aspiration par l’eau déversée dans un entonnoir disposé sur la volute ou par l’eau provenant d’un réservoir ou d’une conduite d’eau sous pression qui peut être d’ailleurs la conduite de refoulement de la pompe elle-même. Pour les installations plus importantes ou plus élaborées, l’amorçage sera assuré avant la mise en marche, puis entretenu pendant le fonctionnement de la pompe.
Emplacement des groupes moto-pompes, scellement et alignement, raccordement
des canalisations Les pompes doivent être placées le plus prés possible du puisard d’aspiration pour réduire la longueur de canalisation d’aspiration.
Les groupes moto-pompes seront scellés sur des massifs de maçonnerie construits selon les règles de l’art et dont le niveau supérieur sera légèrement plus élevé que le sol du local.
Il est recommandé de ne pas placer le groupe moto-pompe immédiatement au dessus du point d’eau, pour éviter les risques de pollution par les égouttages (huile, eau de lavage, etc.). Si la pompe et le moteur sont livrés séparément, il faut apporter le plus grand soin au scellement de ces deux machines sur le massif afin d’obtenir un alignement parfait des axes dans le cas très fréquent ou la pompe est accouplée directement au moteur.
Si on craint des vibrations, on utilise les dispositifs classiques en pareil cas (massif de scellement indépendant isolé du reste des fondations, montage du groupe sur chevilles caoutchouc, etc.).
Les canalisations d’aspiration et de refoulement ne devront absolument pas exercer d’efforts sur les brides de la pompe.
Les équipements en amont et en aval des pompes
Les équipements hydrauliques d’une station de pompage en dehors des pompes elles mêmes sont
Equipements en amont aspiration
L’aspiration des pompes d’une station peut se faire soit dans une bâche d’aspiration, soit dans une conduite.
Aspiration en bâche
L’eau à élever est stockée dans une bâche ou réservoir en communication avec
l’atmosphère, et l’aspiration des pompes se fait alors directement dans la bâche.
Grilles Ces dispositifs ne sont utilisés que pour les pompages d’eau brute, afin d’éviter l’entrée des corps solides dans les pompes.
Tulipe La nécessité de la tulipe dépend essentiellement de la vitesse d’entrée de l’eau dans la conduite d’aspiration.Pour des valeurs ne dépassant pas 0.8m/s, il est possible de ne pas prévoir de tulipe.
Crépine Tout comme la grille, la crépine évite l’entrée de corps solides dans la pompe. Elle doit être entièrement immergée pour éviter les rentrées d’air (une marge suffisante doit être prévue pour le vortex) et éloignée d’environ 0.5m du fond du puisard.
Clapet d’aspiration, clapet a crépine Un clapet anti-retour placé sur la canalisation d’aspiration évite à l’arrêt de la pompe le retour d’eau. Si de son coté le clapet anti-retour normalement placé au refoulement ferme mal. De plus, ce clapet permet de maintenir la colonne d’eau dans la conduite d’aspiration et le corps de la pompe, évitant de recommencer chaque fois l’amorçage. Ce clapet peut être combiné avec la crépine d’aspiration pour former un clapet à crépine

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Table des matières

Introduction générale
Chapitre 1 Généralités sur les pompes centrifuges
1.1 Généralités
1.2 Définition des pompes centrifuge
1.3 Composants d’une pompe centrifuge
1.3.1 Roue (turbine, rotor)
1.3.2 Distributeur
1.3.3 Diffuseur (l’aube)
1.3.4 Volute
1.3.5 Divergent (sortie)
1.4 Principe de fonctionnement
1.5 Classification des pompes centrifuges
1.5.1 Quant à la forme de la roue
1.5.2 Quant à la forme du corps de pompe
1.5.3 En ce qui concerne le nombre de roues
1.5.4 Quant à la position de l’axe
1.6 Caractéristiques générales des pompes centrifuges
1.7 Représentation graphique
1.8 Installation d’une pompe centrifuge sur un réseau hydraulique
1.8.1 Calcul des paramètres de la pompe
1.8.2 Calcul des paramètres de la conduite d’aspiration
1.8.3 Calcul des paramètres de la conduite de refoulement
1.8.4 Point de fonctionnement
Chapitre 2 Similitude, rognage et cavitation dans les pompes centrifuges
2.1 Similitude dans les pompes
2.1.1 Introduction
2.1.2 Lois de similitude applicables aux pompes centrifuges
2.1.3 Vitesse spécifique Ns
2.1.4 Diamètre spécifique Ds
2.2 Rognage des roues centrifuges
2.2.1 Introduction
2.3 La cavitation dans les pompes
2.3.1 Introduction
2.3.2 Description du phénomène
2.3.3 Importance du rôle de la cavitation dans l’utilisation des pompes
2.3.4 N. P.S.H
2.3.4.1 N.P.S.H. disponible
2.3.4.2 N.P.S.H. requis
2.3.5 Condition de non cavitation
Chapitre 3 Installation des pompes centrifuges et calculs des pertes de charge
3.1.1 Hauteur limite d’aspiration
3.1.2 Amorçage
3.1.3 Emplacement des groupes moto-pompes, scellement et alignement, raccordement des canalisations
3.2 Les équipements en amant et en aval des pompes
3.2.1 Equipements en amont aspiration
3.2.2 Equipements en aval refoulement
3.3 Calculs des pertes de charge
3.3.1 Types des résistances hydrauliques
3.3.2 Formules générales pour déterminer les pertes de charge
3.3.3 Conduite hydrauliquement lisse et rugueuses
3.3.4. Régimes d’écoulement
3.3.4.1 Régime laminaire
3.3.4.2 Régime turbulent
3.3.5 Pertes de charge locale
3.3.5.1 Résistances locales utilisée et leurs coefficients
3.3.6 Pertes de charge linéaire
Chapitre 4 Etude expérimentale
4.1 Méthodes et moyens de mesures sur les bancs d’essai des pompes
4.1.1 Grandeurs caractéristique
4.1.1.1 Mesurage des pressions
4.1.1.2 Mesurage du débit
4.1.1.3 Mesurage de la vitesse de rotation
4.1.1.4 Mesurage de la puissance absorbée
4.1.1.5 Mesurage du couple
4.1.1.6 Mesurage de la puissance électrique (moteur)
4.1.2 Amorçage des pompes centrifuges
4.2 Description générale du banc d’essai
4.2.1 Introduction
4.2.2 Présentation du banc d’essai
4.2.3 Instrumentation
4.2.4 Armoire de commande
4.2.5 Mode opératoire
4.2.5.1 Introduction
4.2.5.2 Mise en fonctionnement du procédé
4.2.5.3 Etat des vannes
4.2.5.4 Rôle des vannes
4.2.5.5 Arrêt du procédé
4.2.6 Mesures expérimentales
4.2.7 Calculs expérimentaux
4.2.7.1 Calcul de la hauteur manométrique totale (mCE)
4.2.7.2 Calcul de la charge nette à l’aspiration
4.2.7.3 Calcul du couple
4.2.7.4 Calcul de la puissance en bout d’arbre
4.2.7.5 Calcul du rendement mécanique
4.2.7.6 Calcul de la puissance fournie
4.2.7.7 Calcul du rendement global
Chapitre 5 Exploitation et interprétation des résultats
5.1.1 Traces des graphiques
4.1.2 Tendances des courbes expérimentales
4.1.3 Synthèses et interprétation des résultats
Conclusion générale
Références bibliographiques