Pompes centrifuges sont parmi les plus largement utilisés types de pompes Aujourd'hui. Cet article détaillera les pièces détachées des pompes centrifuges et analysera les causes de panne, les méthodes de remplacement et les recommandations de matériaux pour les différentes pièces de pompes centrifuges.
Principaux composants d'une pompe centrifuge : la roue propulse le fluide, le corps (ou volute) guide le flux de liquide pour le mettre sous pression, l'arbre relie le moteur et la roue, transférant l'énergie mécanique à celle-ci, le palier supporte l'arbre et les joints empêchent les fuites de liquide.
Liste des pièces de pompe centrifuge
Dans cette section, je présenterai toutes les pièces d'une pompe centrifuge, en précisant leurs matériaux, leurs fonctions et les pannes possibles. Veuillez consulter les images et la liste des pièces ci-dessous pour plus d'informations.
| Nom des pièces de la pompe centrifuge | Matériel | Fonction | Mauvais fonctionnement |
| turbine | ▪Fonte ductile ▪ Alliage à haute teneur en chrome ▪Caoutchouc | La turbine déplace le fluide par rotation. | ▪Abrasion ▪Cavitation ▪Blocage ▪Fracture |
| Boîtier (Volute) | ▪Fonte ductile ▪ Alliage à haute teneur en chrome ▪Acier inoxydable | La volute sert à guider le mouvement du fluide dans le canal d'écoulement. | ▪Porter ▪Corrosion ▪Cavitation |
| Arbre | ▪Acier 45# ▪Acier inoxydable ▪Acier allié | L'arbre transmet l'énergie mécanique du moteur à la turbine. | ▪Vibration ▪Déséquilibre ▪Porter |
| Palier | ▪Acier allié ▪Acier inoxydable | Le palier sert à supporter l'arbre et à assurer sa rotation fluide. | ▪Surchauffe ▪Bruit anormal ▪ Relâchement ▪Porter |
| Joint | ▪Graphite ▪Acier inoxydable ▪Caoutchouc | Le joint d'étanchéité sert à prévenir les fuites et à empêcher les impuretés extérieures de pénétrer dans la pompe. | ▪Vieillissement ▪Porter |
| Base | ▪Fonte ductile ▪Acier inoxydable | Le socle supporte le poids de la pompe centrifuge, permettant ainsi à celle-ci de fonctionner de manière stable. | ▪Corrosion ▪Fissures |
Schéma des pièces d'une pompe centrifuge
Schéma de la pompe centrifuge avec ses pièces
Le schéma ci-dessous illustre les principales pièces de rechange de la pompe centrifuge.
Ce schéma vous donne une idée générale de l'emplacement d'installation de chaque pièce de rechange et des informations structurelles de la pompe centrifuge.
Détails des pièces de pompes centrifuges
Le schéma éclaté des pièces d'une pompe centrifuge montre qu'elle comprend des composants tels que la roue, le corps de pompe, l'arbre, les roulements, les joints d'étanchéité et le bâti. Vous trouverez ci-dessous une explication détaillée de la fonction, du type et du matériau de chaque composant. Poursuivez votre lecture pour découvrir le guide des pièces détachées pour pompes centrifuges.
turbine
Définition de la turbine
La roue est l'élément central d'une pompe centrifuge qui génère la force centrifuge.
La turbine aspire le fluide dans la pompe en tournant, puis le projette dans toutes les directions.
Le fluide s'écoule dans un canal d'écoulement qui se rétrécit progressivement, convertissant l'énergie cinétique en énergie de pression.
Matériaux de la turbine
Nous pouvons sélectionner différents matériaux pour les turbines en fonction des applications et des fluides transportés, tels que la fonte ductile, l'alliage à haute teneur en chrome, le caoutchouc, etc. Seul le choix du matériau approprié permet de garantir une longue durée de vie et une efficacité de transport élevée pour la turbine.
| Moyen | Matériel |
| Eau claire | Matériau en fonte ordinaire |
| Contient de grosses particules et une boue corrosive | Alliage à haute teneur en chrome |
| Abrasion, boue chimique | Caoutchouc |
Types d'hélices
🔸 turbines fermées Elles sont munies de plaques de protection de chaque côté, formant un canal d'écoulement fermé à l'intérieur de la roue. Elles sont robustes et offrent une efficacité de transport optimale.
🔸 turbines semi-ouvertes Ces turbines sont munies d'une plaque de protection d'un côté, tandis que l'autre côté est ouvert au fluide transporté. Elles sont plus résistantes au colmatage que les turbines fermées, mais leur rendement de transport est inférieur.
🔸 turbines ouvertes Ces turbines ne possèdent pas de plaques de protection latérales ; les pales sont directement fixées au centre de la roue. Comparées aux turbines fermées et semi-ouvertes mentionnées précédemment, elles offrent la plus grande résistance au colmatage, mais leur rendement de transport est inférieur.
| Types d'hélices | Avantages | Inconvénients | Applications |
| turbine fermée | ◾Haute efficacité ◾Résistance à la haute pression ◾Longue durée de vie | ◾Obstructions fréquentes ◾Difficultés d'entretien | ◾Eau claire ◾Eaux usées ◾Boue minérale ◾Mortier |
| Roue semi-ouverte | ◾Elle présente une meilleure efficacité que les turbines ouvertes et de meilleures propriétés anti-colmatage que les turbines fermées. | ◾Inefficace | ◾Eaux usées industrielles ◾Fluides contenant des solides ◾Boues |
| Roue ouverte | ◾Anti-obstruction ◾Facile à entretenir | ◾Inefficace ◾Facilement endommagé | ◾Fibre ◾Taille élevée en matières solides ◾Boues |
Corps de pompe
Définition du boîtier
Le corps de pompe est un récipient qui contient le fluide et d'autres composants. Il présente généralement une structure rotative profilée en forme de volute.
Lors du fonctionnement d'une pompe centrifuge, le fluide traverse le canal d'écoulement qui se rétrécit progressivement à l'intérieur de la volute, convertissant son énergie cinétique en énergie de pression, ce qui lui permet d'être évacué par la sortie à une pression plus élevée.
Types de corps de pompe
Les types de corps de pompe comprennent généralement trois types : corps à volute, corps à diffuseur et corps divisé.
🔸 enveloppes de volute Ces tubages se divisent en deux catégories : à simple volute et à double volute. Ce type de tubage possède une forme hélicoïdale, ce qui favorise l’écoulement du fluide et assure un meilleur rendement.
🔸 Boîtiers de diffuseurs Elles sont généralement utilisées dans les pompes multicellulaires. Les corps de pompe à diffuseur contiennent plusieurs turbines dont les canaux d'écoulement s'élargissent progressivement. La pression augmente à chaque étage de turbine, ce qui permet d'obtenir une pression et un rendement supérieurs à ceux des pompes centrifuges classiques.
🔸 Boîtiers à ouverture latérale Ces carters sont centrés sur l'arbre de la pompe et comportent une structure supérieure et une structure inférieure. Ce type de carter facilite le démontage, rendant la maintenance plus simple et plus pratique pour les opérateurs.
| Types de corps de pompe | Avantages | Inconvénients | Applications |
| Volute simple | ◾Structure simple ◾Faible coût | ◾Ne convient pas aux conditions de haute tension | ◾Eau claire ◾Eaux usées Drainage du puisard |
| Double volute | ◾Structure robuste ◾Longue durée de vie | ◾Coût plus élevé qu'une volute simple | ◾Eaux usées ◾Boue minérale ◾Boue |
| boîtier diffuseur | ◾Haute efficacité ◾Pression plus élevée | ◾Coût élevé ◾Entretien difficile | ◾Eau d'alimentation de la chaudière ◾Alimentation en eau des immeubles de grande hauteur ◾Pétrole |
| Boîtier divisé | ◾Débit élevé ◾Facile à entretenir | ◾Grande taille ◾Difficile à installer | ◾Approvisionnement en eau municipal ◾Drainage |
Arbre de pompe
Définition de l'arbre de pompe
L'arbre est relié d'une extrémité au moteur et de l'autre à la turbine. Au démarrage du moteur, l'arbre se met à tourner, transmettant ainsi l'énergie mécanique du moteur à la turbine.
L'arbre est généralement fabriqué en acier ou en acier allié, ce qui lui confère une plus grande résistance, une meilleure ténacité et une meilleure résistance à l'usure.
Manchon d'arbre de pompe
Les manchons d'arbre de pompe sont installés sur l'arbre pour le protéger, prévenir l'usure et prolonger la durée de vie de l'équipement. Fabriqués généralement en acier inoxydable, en acier allié ou en fonte, ces manchons offrent une résistance accrue à l'usure et contribuent à optimiser la durée de vie de l'équipement.
Palier de pompe
Palier de pompe centrifuge
Les paliers de pompe centrifuge servent principalement à stabiliser l'arbre de la pompe, assurant ainsi la stabilité de la pompe centrifuge pendant son fonctionnement et répartissant les forces radiales sur la base.
Les paliers de pompe réduisent également l'usure de l'arbre de la pompe, absorbent les vibrations et les chocs excessifs et prolongent la durée de vie de la pompe.
Lubrifiant pour roulements
Le lubrifiant pour roulements protège ces derniers en formant un film protecteur sur leur surface, réduisant ainsi l'usure due aux débris. Un lubrifiant insuffisant ou contaminé peut entraîner une surchauffe et endommager le roulement.
Méthodes de lubrification des roulements
Il existe trois principaux types de lubrification des roulements :
🔸 Lubrification à la graisse : La lubrification à la graisse est le type le plus courant, caractérisé par sa structure simple, sa facilité d'entretien et son bon effet d'étanchéité.
🔸 Lubrification à l'eau : La lubrification à l'eau convient aux applications où la pompe est immergée. Elle élimine le besoin d'huile et est relativement respectueuse de l'environnement.
🔸 Lubrification solide : La lubrification solide est utilisée dans des conditions extrêmes, telles que les hautes températures, la corrosion et les réactions chimiques.
Joints de pompe
Joint de pompe centrifuge
Les joints d'étanchéité de l'arbre de pompe sont un composant clé des pompes centrifuges.
Ils empêchent les fuites du fluide pompé et empêchent les contaminants externes tels que les gaz et la poussière de pénétrer dans les roulements, protégeant ainsi ces derniers et évitant une usure inutile.
Types de joints d'étanchéité pour pompes centrifuges
🔸 Scellé d'emballage : Les garnitures d'étanchéité sont un type courant de joint de pompe. Des matériaux tels que l'aramide et le graphite sont comprimés dans le boîtier d'étanchéité et fixés par un presse-étoupe pour empêcher les fuites. Cependant, les garnitures d'étanchéité ont une durée de vie limitée et nécessitent un remplacement périodique.
🔸 Garniture mécanique : Les garnitures mécaniques sont le type de garniture d'arbre le plus couramment utilisé. Elles exploitent la pression du film liquide et l'élasticité mécanique générées entre la bague rotative et la bague fixe des composants de la garniture mécanique de la pompe centrifuge pour assurer l'étanchéité. Les garnitures mécaniques sont plus fiables que les garnitures à presse-étoupe, ont une durée de vie plus longue, ne nécessitent pas de remplacement de presse-étoupe et sont plus performantes.
🔸 Sceau d'expulsion : Lorsque la pompe centrifuge fonctionne, une pression se crée entre la roue et l'expulseur. Cette pression restreint le flux de boue vers le joint d'étanchéité de la pompe, assurant ainsi l'étanchéité.
Base de pompe
Définition de la base de la pompe
Le socle constitue la base de l'ensemble du système de pompage ; il supporte la pompe centrifuge, le moteur, les roulements et les autres composants. Pendant le fonctionnement de la pompe, le socle équilibre la plupart des forces radiales, réduisant ainsi les vibrations et le bruit, et assurant une meilleure stabilité à la pompe.
Le bâti de la pompe est principalement composé de fonte, d'acier au carbone et d'acier inoxydable. Ces matériaux, très résistants et rigides, garantissent le bon fonctionnement de la pompe centrifuge sur le long terme.
Guide des matériaux pour les pièces de pompes centrifuges
Comme chacun sait, les pièces de pompes centrifuges peuvent être fabriquées à partir de nombreux matériaux différents. Un prix plus élevé est-il forcément synonyme de meilleur matériau ? Pas nécessairement. Le matériau véritablement performant est celui choisi en fonction du fluide pompé et des conditions de fonctionnement. Pour toute question à ce sujet, veuillez lire ce qui suit :
Voici les matériaux disponibles pour différentes pièces de pompes centrifuges :
- Turbine : Fonte, acier inoxydable, alliage, caoutchouc, céramique
- Enveloppe: Fonte, alliage, acier inoxydable, matériaux composites
- Arbre: Acier 45#, acier inoxydable, acier allié, alliages haut de gamme à base de nickel
- Palier: acier à roulement, acier inoxydable, acier allié
- Scellés: Graphite, carbure de silicium, acier inoxydable, céramique, caoutchouc
- Base: Acier au carbone, fonte, acier inoxydable, alliage d'aluminium, matériaux composites
| Moyen | turbine | Enveloppe | Arbre | Palier | Scellés | Base |
| Eau claire | ◾Fonte ◾Acier inoxydable | ◾Fonte | ◾Acier 45# ◾Acier inoxydable | ◾Acier à roulement | ◾Graphite ◾Carbure de silicium | ◾Fonte |
| Boue | ◾Fonte ◾Alliages ◾Caoutchouc ◾Céramiques | ◾Fonte ◾Alliage | ◾Acier allié ◾Acier inoxydable | ◾Acier à roulement | ◾Carbure de silicium | ◾Fonte ◾Acier au carbone |
| Corrosif | ◾Alliages ◾Acier inoxydable | ◾Alliages ◾Matériaux composites | ◾Acier inoxydable ◾Alliage | ◾Acier allié ◾Acier inoxydable | ◾Céramiques ◾Graphite | ◾Acier inoxydable |
| Haute température | ◾Céramiques ◾Alliages | ◾Fonte ◾Acier inoxydable | ◾Acier inoxydable ◾Acier allié | ◾Acier inoxydable | ◾Céramiques | ◾Acier inoxydable ◾Fonte |
Maintenance des pièces de rechange pour pompes centrifuges
Nous sélectionnons différents matériaux pour les pièces de rechange en fonction des différents supports afin de maximiser leur durée de vie, réduisant ainsi les coûts d'exploitation, la fréquence de maintenance et améliorant l'efficacité.
Liste des défauts courants
- Surchauffe: En cas de surchauffe du moteur ou des roulements, vérifiez l'absence d'obstructions dans la conduite d'alimentation ou assurez-vous d'une lubrification adéquate des roulements.
- Vibrations anormales : Si la pompe centrifuge vibre anormalement pendant son fonctionnement, vérifiez si l'arbre de la pompe est endommagé et si la base est desserrée.
- Fuite de médias : Si la pompe centrifuge fuit, vérifiez l'état du joint d'arbre, notamment s'il est usé ou si le niveau d'eau de refroidissement est insuffisant.
- Débit insuffisant : Un débit insuffisant en cours de fonctionnement peut être dû à des fuites dans la canalisation ou à une usure importante de la turbine.
- Bruit anormal : Si la pompe émet des bruits anormaux, vérifiez rapidement si la turbine est obstruée ou si les roulements sont endommagés.
Quel que soit le problème, intervenez rapidement et suivez les instructions du manuel d'utilisation de la pompe. Remplacez les pièces détachées fortement usées afin de minimiser les pertes.
Assemblage des pièces de la pompe centrifuge
Comme chacun sait, les pompes centrifuges comportent de nombreuses pièces internes. Leur maintenance nécessite une compréhension approfondie de ces pièces. installation de pompe centrifuge. Dans la vidéo ci-dessous, je vous propose une présentation complète et détaillée des étapes d'installation d'une pompe centrifuge. Vous apprendrez comment installer chaque composant de cette pompe.
FAQ
Apprenez comment identifier, dans une pompe centrifuge, la pièce qui contrôle le débit.
Le débit d'une pompe centrifuge est déterminé en usine, dans une certaine mesure ; il est directement lié au diamètre de la roue. Plus le diamètre de la roue est grand, plus le débit est important.
De plus, le type d'hélice influe également sur le débit ; par exemple, une hélice ouverte a un débit supérieur à celui d'une hélice fermée. Enfin, la vitesse du moteur influe aussi sur le débit ; plus la vitesse est élevée, plus le débit est important.
Quels sont les principaux composants d'une pompe centrifuge ?
Les principaux composants d'une pompe centrifuge sont la roue, le corps de pompe, l'arbre, les joints d'étanchéité et le palier. Ces composants sont des éléments essentiels de la pompe centrifuge et forment ensemble son bâti.
Garniture mécanique ou presse-étoupe : lequel choisir ?
Les garnitures mécaniques et les garnitures d'étanchéité présentent chacune leurs avantages et leurs inconvénients. Il convient de choisir la solution optimale en fonction de la situation. Vous pouvez consulter le tableau comparatif pour faire le meilleur choix.
| Types de joints d'arbre | Avantages | Inconvénients |
| garniture mécanique | ◾Aucune fuite ◾Longue durée de vie ◾Résistant à l'usure | ◾Coût élevé |
| Emballage scellé | ◾Faible coût ◾Entretien facile | ◾ Risque de fuites mineures persistantes ◾Remplacements fréquents ◾Durée de vie courte |
Comment savoir quand la turbine doit être remplacée ?
Si la pompe vibre, émet des bruits anormaux ou présente un débit instable en fonctionnement, il convient de l'arrêter immédiatement pour inspecter la roue. Si des fissures sont constatées sur les pales ou si des dommages dus à la cavitation sont présents, la roue doit être remplacée sans délai.
La nécessité de remplacer la turbine dépend de l'existence d'éventuels défauts ou phénomènes antérieurs. Ces défauts permettront de déterminer si la turbine doit être inspectée ou remplacée.
