Comment lire une courbe de pompe ? Cette question est essentielle lors du choix d'un pompeLa courbe de performance de la pompe peut afficher de manière complète et intuitive les performances de la pompe.
Qu'est-ce qu'une courbe de pompe ?
Les graphiques de courbe de pompe sont une courbe qui représente la relation entre les différents paramètres de performance de la pompe, elle montre les performances et l'état de fonctionnement de la pompe à eau dans différentes conditions.
Les courbes de performance des pompes incluent généralement les paramètres suivants :
- TDH (hauteur dynamique totale)
- Débit
- NPSH (hauteur d'aspiration positive nette)
- RPM (tours par minute)
- BEP (Point de meilleur rendement)
La courbe de performance de la pompe n'est pas seulement un outil important pour la sélection de la pompe, mais également une référence dans les travaux de maintenance pour vérifier si l'état des différents points de fonctionnement de la pompe s'écarte des valeurs recommandées par la courbe de performance de la pompe.
Comment lire la courbe d'une pompe ? Courbe d'une pompe centrifuge
Pour comprendre la courbe caractéristique d'une pompe, il est essentiel de comprendre ses différents paramètres de performance. Poursuivez votre lecture pour bien comprendre la courbe.
1. Charge dynamique totale
Qu'est-ce que TDH Dans la courbe de la pompe ? En termes simples, on utilise généralement l'axe des Y de la courbe de la pompe pour représenter la hauteur manométrique totale (HMT). La hauteur manométrique totale (HMT) de la pompe est la somme de la levée statique, de la hauteur manométrique, de la hauteur manométrique motrice, des pertes par frottement et d'autres facteurs de la pompe. Elle peut être définie comme la hauteur à laquelle la pompe peut soulever le fluide après prise en compte des facteurs ci-dessus. Elle est généralement exprimée en mètres ou en pouces.
Comment calculer la hauteur manométrique totale ?
TDH = Portance statique + Charge de pression + Charge de vitesse + Perte de charge
- Levage statique : Le levage statique fait référence à la différence de hauteur entre l'orifice d'aspiration de la pompe et la surface du liquide lorsque la pompe est à l'arrêt.
- Hauteur manométrique : La hauteur manométrique est la pression statique fournie par le fluide. Elle correspond à la hauteur manométrique formée par la pression du fluide dans la canalisation. Différentes hauteurs manométriques sont générées aux extrémités d'aspiration et de refoulement de la pompe. Plus la pression du fluide est élevée, plus la hauteur manométrique est importante.
- Charge dynamique : La charge dynamique est la hauteur à laquelle l'énergie cinétique du fluide soulève celui-ci pendant son écoulement. Plus la vitesse du fluide est élevée, plus la charge dynamique est importante.
- Perte par frottement : La perte par frottement est la perte d'énergie générée dans les coudes, les vannes et les tuyaux du pipeline lorsque la pompe transporte du fluide.
Formule de tête dynamique totale
TDH=H statique + H pression + H vitesse + H friction
En savoir plus : Qu'est-ce que la hauteur manométrique ? Calcul, formule, courbes de performance
2. Débit
L'axe des abscisses de la courbe de performance de la pompe représente le débit, qui peut être compris comme le volume de fluide que la pompe peut refouler par unité de temps. Il est généralement exprimé en mètres cubes par heure (m³/h) ou en litres par seconde (L/s).
3. Meilleur point d'efficacité
La pompe présente le rendement le plus élevé et la plus faible usure dans cet état de fonctionnement.
4. RPM
La vitesse de la pompe a un impact significatif sur la hauteur manométrique et le débit en fonctionnement. La vitesse optimale doit être prise en compte lors du choix d'une pompe.
5. NPSH
La hauteur d'aspiration positive nette est un indicateur important pour prévenir la cavitation pendant le fonctionnement de la pompe. La hauteur d'aspiration positive nette (NPSH) comporte deux paramètres.
- NPSH UN:Le NPSH requis pour la pompe en fonctionnement réel.
- NPSH R:Le NPSH minimum requis pour que la pompe fonctionne.
Lors de la conception d'une solution de distribution par pompe, NPSH UN > NPSH R doit être respectée pour garantir qu'il y a une pression suffisante à l'extrémité d'aspiration de la pompe pour éviter la cavitation dans la pompe.
Bien que les courbes de pompe fournies par chaque fabricant de pompes ne sont pas exactement les mêmes, si vous pouvez comprendre la signification des différents paramètres de la courbe de performance de la pompe, vous pouvez effectuer une sélection de pompe simple en fonction des courbes de pompe fournies par le fabricant.
Si vous souhaitez une sélection de pompe simple, veuillez lire ci-dessous et je vous expliquerai étape par étape comment sélectionner une pompe en fonction du tableau des courbes de pompe.
En savoir plus : Qu'est-ce que la cavitation d'une pompe ? Conseils pour la détecter et la prévenir
Comment sélectionner une pompe parmi Curve ?
Sélection de la pompe principale en 4 étapes simples !
Regardons les courbes de performance des pompes centrifuges, par exemple, la M150 Pompe à lisier KSH.
1. Déterminez vos besoins, votre tête et votre débit
Comme mentionné ci-dessus, l'axe Y du graphique de la courbe de la pompe représente la hauteur manométrique et l'axe X représente le débit.
Par exemple, si vous avez besoin que la hauteur manométrique soit de 50 m et que le débit soit de 600 m³/h, vous devez trouver le point d'intersection où l'axe X est 50 et l'axe Y est 600 dans la courbe de la pompe.
2. Déterminer l'efficacité d'une pompe
L'efficacité dans la courbe de performance de la pompe est représentée par une courbe ascendante et l'efficacité est exprimée en %.
Par exemple, selon vos besoins, l'intersection de la hauteur manométrique et du débit correspond au point A. Comme le montre la figure, ce point se situe près de la plage de rendement de la pompe 52%, ce qui en fait un choix idéal. Dans cette plage de rendement, la pompe offre le rendement le plus élevé et des coûts d'exploitation relativement faibles.
3. Déterminer la vitesse
Dans le graphique des performances de la pompe, la vitesse est la courbe descendante.
On voit clairement que le point A se situe près de la courbe de vitesse de 1 140 tr/min. À ce stade, 1 140 tr/min est un choix idéal.
4. Détermination du NPSH
Le paramètre NPSH est un paramètre important lors du choix d'une pompe. Sa valeur est un indicateur important pour prévenir la cavitation dans la pompe.
Comment lire le NPSH sur la courbe de la pompe ?
Sur un graphique de pompe, NPSH est la ligne pointillée perpendiculaire à l'axe X.
Nous constatons que les valeurs NPSH varient selon les positions. Dans le contenu précédent, nous avons mentionné que NPSH inclut NPSH. UN (NPSH réellement requis pendant le fonctionnement) et NPSH R (NPSH minimum requis pour le fonctionnement). Veuillez noter que le NPSH UN > NPSH R il faut veiller à ce qu'aucune cavitation ne se produise dans la pompe.
Nous avons déterminé l'emplacement du point A, et nous pouvons voir que le point A est proche de la plage de NPSH R de 8 m. Nous pouvons donc déterminer que lors de la conception du système de refoulement par pompe, nous devons nous assurer que le NPSH UN >8 m pour mieux prévenir la cavitation.
Impact de la densité et de la viscosité sur les performances des pompes
1. Comment la courbe d'une pompe change-t-elle avec la gravité spécifique ?
La densité du fluide affecte la puissance de la pompe. Plus la densité est élevée, plus la pompe consomme d'énergie.
Selon la relation entre la gravité spécifique et la masse volumique d'un fluide, plus la gravité spécifique est élevée, plus la masse volumique est élevée. Lorsque la masse volumique du fluide augmente, la résistance du système de pompage à son transport augmente, et ce dernier nécessite davantage de puissance pour le transporter.
Lorsqu'une pompe délivre un fluide avec une densité plus élevée que prévu, cela augmente la consommation d'énergie de la pompe, rend le débit de la pompe instable, accélère l'usure et réduit l'efficacité et la durée de vie du système de pompe.
2. Effet de la viscosité sur les performances de la pompe
La variation de viscosité du fluide affecte la puissance, le débit et la hauteur manométrique de la pompe. Lorsque la viscosité du fluide augmente, le débit diminue, tandis que la puissance et la hauteur manométrique augmentent.
Lorsque la viscosité du fluide transporté par la pompe augmente, la résistance à l'écoulement du fluide dans la canalisation augmente, ce qui diminue sa fluidité et, par conséquent, son débit. Pour maintenir le même débit, le système de pompage doit augmenter sa puissance, ce qui entraîne une consommation d'énergie accrue.
Lorsque la viscosité du fluide augmente, la résistance à l'écoulement du fluide dans la canalisation s'accroît. Pour surmonter cette résistance, le système de pompage nécessite une force (hauteur manométrique) plus importante pour transporter le fluide, ce qui entraîne une augmentation de la hauteur manométrique.
Nous pouvons donc conclure que lorsque la viscosité du fluide augmente, la pompe nécessite plus de puissance pour transporter le fluide, ce qui entraîne une diminution du débit, une augmentation de la puissance de la pompe et une diminution de l'efficacité de la pompe.
Questions fréquemment posées sur la courbe de pompage
Courbe de pompe à déplacement positif
Les pompes volumétriques reposent sur des changements périodiques du volume à l'intérieur de la pompe pour fournir du fluide. Ainsi, dans la courbe de la pompe volumétrique, le débit ne change pas avec la pression.
Dans un graphique de pompe volumétrique, la courbe caractéristique débit/pression est presque horizontale.
Courbe de la pompe Puissance vs Débit
La puissance de la pompe augmente de façon exponentielle avec l’augmentation du débit.
Lorsque le débit augmente, le fluide produira une plus grande résistance dans le tuyau et la pompe devra augmenter sa puissance pour pousser le fluide.
Comment le VFD affecte-t-il la courbe de la pompe ?
Le système VFD peut ajuster la vitesse du moteur en fonction des changements de charge du système de pompe, modifiant ainsi la vitesse de la pompe.
En ajustant la vitesse de la pompe via le système VFD, le débit et la hauteur du système de pompe peuvent être contrôlés avec précision, l'énergie peut être économisée, les pertes inutiles peuvent être réduites, la pompe peut toujours maintenir un fonctionnement à haut rendement, la durée de vie de la pompe peut être prolongée et les coûts de maintenance peuvent être réduits.
Courbe de résistance du système de pompage
La courbe de résistance du système de pompage montre les variations de résistance et de débit que l'ensemble du système de pompage doit surmonter pour propulser le fluide. Ces résistances comprennent le frottement des canalisations, les pertes par courbure, les pertes par vanne, etc.
Sur la courbe de résistance du système de pompage, la courbe diminue progressivement avec l'augmentation du débit, tandis que la courbe augmente progressivement avec l'augmentation du débit. L'intersection de ces deux courbes constitue le point de fonctionnement du système. À ce moment, la hauteur manométrique et la résistance du système sont équilibrées, ce qui constitue son point de fonctionnement optimal.
