Hidráulica

Memotec n° 34
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REVISION A DATE : 01/01/2006

Critères de choix des pompes centrifuges
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Le memotec n° 33 définissait les différents paramètres caractérisant une pompe centrifuge à roue radiale. Le présent memotec a pour objet de présenter les différents critères permettant de choisir la pompe la mieux adaptée à la fonction envisagée. VITESSE DE ROTATION Le coût d’unepompe centrifuge dépend directement de sa vitesse de rotation. Plus celle-ci est lente, plus son coût est élevé. En première approximation, pour une puissance absorbée égale, et en prenant comme base le prix d’une pompe à 3 000 tr/min, les prix varieront dans les proportions suivantes : o 3 000 tr/min = 100 ; o 1 500 tr/min = 150 ; o 1 000 tr/min = 300. La diminution de la vitesse a pour avantages : ola réduction du bruit ; o l’amélioration de la capacité d’aspiration ; o la diminution de l’usure. Le choix de la vitesse de la pompe se fera donc après avoir effectué une étude technico-économique. POINT DE FONCTIONNEMENT
HMT Le point de fonctionnement sur la courbe caractéristique doit H se trouver le plus près possible du point présentant le Fa PRM rendement maximum (PRM), et ceci pour desraisons évidentes d'économie d'énergie, mais aussi pour des raisons de Fr tenue mécanique de la pompe afin d’éviter tout phénomène de cavitation *. Le débit choisi Q doit satisfaire à la condition suivante, 0,5QN < Q < 1,25QN, QN étant le débit correspondant au point Q de rendement maximum (PRM) de la courbe caractéristique. QN Figure 1 Figure 2 Cette condition est issue des variations de la forceradiale Fr s'exerçant sur le mobile de la pompe (roue – arbre), comme l'illustre la figure 1. En dehors de la zone prescrite de fonctionnement, l'augmentation de la force radiale entraîne une fatigue des composants du mobile de la pompe (roulements, garniture d’étanchéité). Le point de fonctionnement de la pompe doit donc être le plus près possible du point correspondant à la valeur minimum de laforce radiale, et se situer plutôt à gauche de la courbe (figure 2). De plus, le fonctionnement très à droite ou très à gauche du point de fonctionnement optimum de la pompe, entraîne des variations de la poussée axiale Fa, ce qui génère des vibrations. A droite de la courbe il y a plus de risques de cavitation* pouvant entraîner la destruction de la roue.
ΗΜΤ

Fr

NPSH REQUIS En général, lescourbiers des fabricants de pompes donnent la courbe caractéristique du NPSHr [NPSHr = f(Q)] correspondant au diamètre nominal de la roue (= diamètre maximum). Si la roue est rognée le NPSHr est modifié. Sa nouvelle valeur peut être approchée graphiquement, comme l'indique la figure 3. La pompe choisie doit de plus présenter une valeur de NPSHr compatible avec le NPSH disponible de l'installation.En tout état de cause la valeur du NPSHd doit être supérieure à celle du NPSHr, la marge de sécurité devant être de 1 m au minimum (NPSHr ≤ NPSHd – 1 m). ALLURE DE LA COURBE CARACTERISTIQUE
ΗΜΤ

H
Caractéristique roue nominale Caractéristique roue rognée

NPSHr corrigé

NPSHr nominal Q

Figure 3

H

Courbe plongeante Courbe plate

ΔH

La recherche de la pompe donnant lescaractéristiques désirées (hauteur – débit) dans les courbiers des constructeurs peut conduire à trouver plusieurs modèles correspondant à ces caractéristiques. En plus des conditions énumérées précédemment, on choisira la pompe présentant la pente la plus importante au niveau du point de fonctionnement, afin que toute variation de la hauteur (valeur non complètement maîtrisée par les calculs et dans letemps) n'entraîne qu'une faible variation du débit, comme l'indique la figure 4.
ΔQ Q

ΔQ

Figure 4

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ETANCHEITE DE L’ARBRE Les tresses constituent un système d’étanchéité économique, mais requérant une certaine attention au niveau de l’exploitation. Du fait qu’elles sont en...