En tant que fournisseur de pompes à plines périphériques, j'ai vu de première main les divers besoins et les défis auxquels nos clients sont confrontés lorsqu'il s'agit de contrôler le débit de ces pompes. Les pompes à palettes périphériques sont connues pour leurs capacités de tête élevée et de débit relativement faible, ce qui les rend adaptées à une variété d'applications telles que les systèmes d'approvisionnement en eau, l'irrigation à petite échelle et le transfert de liquide industriel. Dans ce blog, je partagerai des moyens efficaces de contrôler le débit d'une pompe à palette périphérique.
1. Contrôle de la valve de papillon
L'une des méthodes les plus simples et les plus couramment utilisées pour contrôler le débit d'une pompe à palette périphérique consiste à utiliser une valve de papillon. Une soupape de papillon, également connue sous le nom de soupape de commande d'écoulement, est installée dans la ligne de décharge de la pompe. En ajustant l'ouverture de la valve, nous pouvons restreindre ou permettre à plus de liquide de passer, contrôlant ainsi le débit.
Lorsque la soupape de gaz est complètement ouverte, la pompe peut fonctionner à son débit maximal. À mesure que nous fermons progressivement la valve, la résistance dans la conduite de décharge augmente. Selon la courbe de performance de la pompe, une augmentation de la résistance du système entraînera une diminution du débit tandis que la tête augmente. Cette méthode est facile à mettre en œuvre et est coûteuse, en particulier pour les applications où le débit n'a pas besoin d'être ajusté fréquemment.
Cependant, il y a des inconvénients à cette méthode. Lorsque la valve de papillon est considérablement fermée, la pompe peut fonctionner à un point éloigné de son point d'efficacité le meilleur (BEP). Cela peut entraîner une augmentation de la consommation d'énergie, car la pompe doit travailler plus dur pour surmonter la résistance accrue. De plus, la limitation excessive peut provoquer une cavitation dans la pompe, ce qui peut endommager la roue de la pompe et réduire sa durée de vie.
2. Contrôle du lecteur de fréquences variables (VFD)
Un entraînement de fréquence variable est un dispositif électronique qui peut régler la vitesse d'un moteur électrique entraînant la pompe à palette périphérique. En modifiant la fréquence de l'alimentation électrique fournie au moteur, la vitesse du moteur et donc la pompe peuvent être modifiées.
Le débit d'une pompe est directement proportionnel à sa vitesse. Selon les lois sur l'affinité, si la vitesse de la pompe est réduite d'un certain pourcentage, le débit diminuera du même pourcentage. Par exemple, si la vitesse de la pompe est réduite à 80% de sa vitesse d'origine, le débit sera également d'environ 80% du débit d'origine. De plus, la consommation d'énergie de la pompe est proportionnelle au cube de la vitesse. Ainsi, une petite réduction de la vitesse peut entraîner une réduction significative de la consommation d'énergie.
VFD Control offre plusieurs avantages. Il permet un contrôle précis du débit et la pompe peut fonctionner plus près de son BEP sur une large gamme de débits. Il en résulte des économies d'énergie et une amélioration de l'efficacité de la pompe. Il réduit également la contrainte mécanique sur la pompe et le moteur, car les fonctions de démarrage et d'arrêt souples du VFD peuvent empêcher des changements de charge soudains.
Cependant, le coût initial d'un VFD est relativement élevé et nécessite une installation et une mise en service appropriées. De plus, les VFD génèrent un bruit électrique, ce qui peut nécessiter un filtrage et un blindage supplémentaires pour éviter les interférences avec d'autres équipements électriques.
3. Contrôle de la ligne de contournement
Une ligne de contournement est un tuyau qui relie la ligne de décharge de la pompe à la conduite d'aspiration. En installant une vanne dans la ligne de dérivation, nous pouvons détourner une partie du fluide pompé vers le côté aspiration de la pompe.
Lorsque la vanne de la ligne de dérivation est ouverte, une partie du fluide qui coulerait autrement vers le système est redirigé vers l'entrée de la pompe. Cela réduit efficacement le débit net vers le système tout en maintenant la pompe à fonctionner à un débit relativement constant. La pompe peut continuer à fonctionner à ou près de son BEP, ce qui aide à maintenir son efficacité.
Cette méthode est utile pour les applications où un débit constant à travers la pompe est requis, mais le débit vers le système doit être ajusté. Cependant, ce n'est peut-être pas la méthode la plus efficace, car la pompe consomme toujours de l'énergie pour faire circuler le liquide à travers la ligne de dérivation.
4. Coupage de la roue
La coupe de la roue est une méthode permanente pour régler les performances de la pompe. En réduisant le diamètre de la roue, le débit et la tête de la pompe peuvent être diminués.
Les lois sur l'affinité s'appliquent également à la coupe des roueurs. Une réduction du diamètre de la roue entraînera une diminution du débit, de la tête et de la consommation d'énergie de la pompe. Cette méthode convient aux applications où le débit requis est significativement inférieur au débit de conception d'origine de la pompe et où un ajustement à long terme à débit fixe - fixe - est nécessaire.
Cependant, la coupe de la roue est un ajustement de temps. Une fois la roue coupée, elle ne peut pas être facilement restaurée à sa taille d'origine. Par conséquent, cela nécessite un calcul et une considération minutieux avant la mise en œuvre.
5. Fonctionnement de la pompe parallèle et série
Dans certains cas, l'utilisation de plusieurs pompes à pales périphériques en parallèle ou en série peut également aider à contrôler le débit.
Lorsque les pompes sont utilisées en parallèle, le débit total est la somme des débits des pompes individuelles à la même tête. Ceci est utile lorsqu'un débit plus élevé est nécessaire pour une courte période. En démarrant ou en arrêtant une ou plusieurs pompes dans la disposition parallèle, le débit total peut être ajusté.
D'un autre côté, lorsque les pompes sont utilisées en série, la tête totale est la somme des têtes des pompes individuelles au même débit. Cela convient aux applications où une tête plus élevée est nécessaire. Bien que le fonctionnement des séries ne soit pas principalement utilisé pour le contrôle du débit, il peut être combiné avec d'autres méthodes pour atteindre les performances du système souhaitées.
Conclusion
Le contrôle du débit d'une pompe à palette périphérique est crucial pour assurer le fonctionnement efficace et fiable du système de pompage. Chacune des méthodes mentionnées ci-dessus présente ses propres avantages et inconvénients, et le choix de la méthode dépend de divers facteurs tels que les exigences de l'application, le coût, l'efficacité énergétique et la fréquence de l'ajustement du débit.
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Références
- Karassik, IJ, Messina, JP, Cooper, PT et Heald, CC (2008). Manuel de pompe. McGraw - Hill.
- Stepanoff, AJ (1957). Pompes à débit centrifuges et axiales: théorie, conception et application. John Wiley & Sons.