Les pompes sont les deuxième équipements industriels les plus couramment utilisés après les moteurs. Actuellement, des millions de pompes dans le monde fonctionnent, transmettant des milliers de liquides. Choisir une pompe appropriée parmi les nombreux types de pompes disponibles est une tâche très complexe. La sélection des pompes est en grande partie un processus de correspondance des capacités d'une pompe spécifique avec les exigences du système et les caractéristiques du liquide à pomper. Dans cet article, nous commencerons par les propriétés du liquide pompé, du point de vue des besoins des utilisateurs, puis discuterons de la sélection spécifique de la pompe.
Exigences de base:
Dans toute application, la première étape consiste à comprendre les exigences de base de l'utilisateur pour la pompe. Par exemple, les conditions d'entrée, le débit, la différence de pression, la température et les caractéristiques du fluide requises, tels que la viscosité, l'abrasivité, la sensibilité au cisaillement et la corrosivité, doivent tous être déterminés afin de sélectionner une bonne pompe.
La pompe doit bien fonctionner dans les conditions d'aspiration correctes. En fait, le plus gros problème rencontré par les pompes remonte à de mauvaises conditions d'aspiration. En raison du fait que la capacité de la pompe à pousser du liquide est beaucoup plus forte que sa capacité à absorber le liquide, les conditions d'entrée doivent être maintenues dans la plage de capacité de la pompe.
La différence de pression est également une partie cruciale, en particulier du point de vue de la conservation de l'énergie et de la durée de vie de la pompe. L'utilisation de diamètres de tuyaux plus petits et de longueurs de tuyaux plus longues peut réduire le coût initial du système, mais cela peut également entraîner des différences de pression plus élevées dans la pompe. Cette différence de pression plus élevée sera convertie en consommation d'énergie et pourrait raccourcir la durée de vie de la pompe, ce qui signifie des coûts d'exploitation plus élevés et une plus grande efficacité.
Les caractéristiques liquides requises sont généralement connues, et l'important est de comprendre comment une pompe donnée affecte ces caractéristiques. La grande majorité des utilisateurs sont prêts à garder le liquide déchargé par la pompe dans le même état que lorsqu'il entre dans la pompe. La compatibilité des matériaux, la viscosité, la sensibilité au cisaillement et la présence de substances ou de solides spécifiques sont toutes d'une grande signification pour la bonne sélection de pompes.
Une fois que les exigences de base sont respectées et que les caractéristiques liquides sont connues, la sélection de la pompe peut commencer. Les pompes sont généralement divisées en deux catégories de base: les pompes cinétiques (le plus grand type étant des pompes centrifuges) et les pompes de déplacement positif (PD). Selon les données du ministère américain du Commerce, environ 70% de toutes les ventes de pompes sont des pompes cinétiques, tandis que les 30% restants sont des pompes volumétriques. Lors du choix d'une pompe, la première étape consiste à déterminer laquelle est la plus adaptée à vos besoins, à une pompe centrifuge ou à une pompe volumétrique.
En raison du fait que les pompes industrielles traditionnelles sont des pompes centrifuges, de nombreuses personnes envisageront d'abord des pompes centrifuges. Le coût des pompes centrifuges est généralement inférieure à celle des pompes volumétriques, et elles sont également le type de pompe correct à utiliser dans de nombreux cas. Chaque pompe agite le liquide à sa manière, et chaque pompe a ses propres caractéristiques de fonctionnement et courbes uniques. Mais surtout, les pompes centrifuges peuvent affecter le débit du liquide, entraînant une certaine pression à l'orifice de décharge. Au contraire, lorsqu'une pompe volumétrique agite le liquide, il obtient d'abord une quantité spécifique de liquide et la délivre du port d'aspiration vers le port de décharge. Pour les pompes centrifuges, la pression est formée en premier, puis le débit est généré. Pour une pompe à déplacement positif, il forme d'abord le flux puis provoque une apparition de la pression.
Performance
Afin de sélectionner le type le plus approprié dans diverses pompes, il est important de comprendre les différences de caractéristiques de fonctionnement entre ces deux types de pompes. Lors de la visualisation de son graphique de performance (figure 1A), vous pouvez voir à quel point ses principes de travail sont différents. Les pompes centrifuges ont des débits variables qui dépendent de la pression (ou de la tête), tandis que les pompes volumétriques ont des débits plus ou moins constants qui sont indépendants de la pression.
Viscosité
La viscosité joue un rôle important dans l'efficacité mécanique des pompes. En raison de la pompe centrifuge fonctionnant à la vitesse du moteur, son efficacité diminuera avec l'augmentation de la viscosité causée par l'augmentation de la perte de frottement à l'intérieur de la pompe. Veuillez noter que lorsque la viscosité augmente, l'efficacité de la pompe centrifuge diminue rapidement (figure 1b).
Une autre différence majeure réside dans l'effet de la viscosité sur la capacité de la pompe. Dans le débitmètre (figure 1C), vous remarquerez qu'une pompe centrifuge connaîtra une diminution du débit à mesure que la viscosité augmente, tandis qu'une pompe volumétrique augmentera en fait le débit en conséquence. Cela est dû à la viscosité plus élevée du remplissage de liquide des lacunes dans la pompe volumétrique, entraînant une efficacité volumétrique plus élevée. La figure 1C ne montre que l'effet de la viscosité sur le débit de la pompe. N'oubliez pas qu'il peut également y avoir une augmentation des pertes de pipeline au sein du système. Cela signifie que l'écoulement à l'intérieur de la pompe centrifuge diminuera à mesure que la pression différentielle de la pompe augmente.
Efficacité
Lorsque l'on considère l'impact de la pression différentielle sur l'efficacité mécanique des pompes, les pompes à énergie cinétique et les pompes volumétriques présentent également différentes caractéristiques. La figure 1D montre comment l'efficacité d'une pompe est affectée par la pression croissante. Pour les pompes volumétriques, l'efficacité s'améliore en fait avec l'augmentation de la pression, tandis que les pompes centrifuges ont un point d'efficacité optimal (BEP). Des deux côtés de ce point, l'efficacité globale de la pompe diminuera considérablement.
Condition d'entrée
Ces deux types de pompes ont des exigences significativement différentes pour les conditions d'entrée. Une pompe centrifuge nécessite une certaine quantité de liquide à l'avance pour former une différence de pression. Une pompe sèche sans liquide ne peut pas commencer seule. Une fois l'opération démarrée, la pompe centrifuge doit répondre aux exigences de pression d'admission claires recommandées par le fabricant.
En raison du fait que la pompe volumétrique agite le liquide par l'expansion et la contraction du volume du liquide, une situation de pression négative se formera à l'entrée, de sorte que la pompe volumétrique peut commencer à se remplir d'elle-même. Dans certains cas, c'est le seul facteur déterminant pour choisir une pompe de déplacement positive ou une pompe centrifuge.
Résumer
En général, lorsque la viscosité dépasse 150 cp, il est nécessaire de pouvoir prédire le débit sur une large plage, ou lorsqu'il est souhaité que la pompe puisse commencer à remplir seule, une pompe volumétrique peut être prise en compte. Lors du choix entre les pompes centrifuges et les pompes volumétriques, une considération doit également être accordée à la consommation d'énergie, car il peut y avoir des différences significatives dans la consommation d'énergie entre ces deux types de pompe à émulsification et les pompes au lobe, etc. Ceci est particulièrement important pour les situations où le débit est inférieur à 100 gallons par minute, où la diminution de l'efficacité de la pompe centrifuge sera plus élevée.
La maîtrise des principes de travail de diverses pompes est un bon point de départ pour sélectionner le modèle correct pour un environnement d'application donné. Bien que les différences entre diverses options puissent ne pas être très claires, les différences de base de fonctionnement et de capacité peuvent être utilisées pour guider la sélection. Une sélection de pompes incorrecte entraîne souvent des coûts plus élevés. Plus précisément, il aura des effets négatifs sur les temps d'arrêt, la production de production, les coûts d'entretien et la consommation d'énergie. Passer plus de temps à choisir la pompe correcte et appropriée peut minimiser les coûts inutiles et obtenir des avantages à long terme plus élevés.
En tant qu'entreprise de recherche et de fabrication de fabrication de transport de liquide non newtonien, Durrex Pumps a obtenu 56 brevets nationaux, dont 11 brevets d'invention. L'entreprise a développé des pompes au rotor, des pompes homogènes, des pompes de mouture, des pompes à lobe en caoutchouc, des pompes magnétiques et d'autres produits, fournissant des équipements de transport de liquide et des services techniques à plus de 10000 clients dans le monde.
