Le Pompe à lisier La tuyauterie d'aspiration est un élément souvent oublié d'un système de pompage efficace, pourtant essentiel au bon transport du produit. Trop de personnes sous-estiment les effets positifs et négatifs d'une tuyauterie d'aspiration trop longue ou inadaptée, soit en omettant de l'intégrer dans les estimations de pertes par frottement, soit en négligeant tout simplement les problèmes liés à une tuyauterie trop longue ou inadaptée.
Taille de la tuyauterie d'aspiration de la pompe à boues
La tuyauterie d'aspiration doit être d'un ou deux diamètres supérieurs à l'entrée de la pompe. Dans les tuyauteries d'aspiration de pompes, un raccord réducteur est généralement utilisé pour réduire le diamètre de la tuyauterie d'aspiration et l'adapter à la bride d'aspiration de la pompe. Un réducteur est un constricteur qui doit être soigneusement conçu pour éviter les turbulences et la formation de poches d'air ou d'eau. Un réducteur excentrique, qui élimine le risque de poches d'air, est la meilleure solution.
Facteurs à prendre en compte
Le segment du tuyau côté entrée est retourné
Cela entraînera une accumulation d'eau dans la canalisation, un degré inférieur du système de tuyauterie à vide et des pompes à boues, une distance d'aspiration de la pompe plus courte et une quantité d'eau pompée moindre.
Trop de coudes dans la conduite d'aspiration
Une canalisation comportant trop de coudes présentera une résistance à l'écoulement plus élevée. Tous ces coudes doivent être à 90 degrés, afin d'éviter l'accumulation d'air dans la canalisation.
Petit diamètre de tuyau
Beaucoup pensent que cela peut améliorer la hauteur manométrique de la pompe, car la hauteur manométrique utile est égale à la hauteur manométrique totale moins la perte de charge. Pour une pompe, la hauteur manométrique totale est inévitable. Comme les forces de frottement sur la canalisation diminuent l'efficacité, des diamètres de tuyauterie plus petits entraînent des pertes plus importantes pour la charge totale de la pompe à boues. Celle-ci perdra de la hauteur manométrique au lieu d'en gagner, ce qui entraînera une baisse de son efficacité. Pourriez-vous donc adapter la taille de la tuyauterie à la pompe ? Si vous avez besoin de plus de hauteur manométrique, il est préférable de commencer avec une autre pompe.
L'entrée de la pompe se connecte directement au coude
Cela entraîne une répartition inégale de l'eau et son entrée dans la turbine par le coude. Un réducteur excentrique doit être installé lorsque le diamètre du tuyau dépasse l'entrée de la pompe à boues. Le réducteur excentrique doit être monté au-dessus de la pièce plate et la rampe en dessous. Sinon, l'air s'accumulera, ce qui réduira, voire supprimera, le pompage de l'eau et pourrait provoquer un accident. Si le tuyau d'entrée et l'entrée de la pompe ont le même diamètre, un tube doit être installé entre eux ; la longueur du tuyau droit doit être au moins deux à trois fois supérieure au diamètre du tuyau.
Avec une vanne inférieure dans la canalisation d'admission et le dernier tube n'est pas perpendiculaire
Si l'installation est effectuée comme indiqué ci-dessus, la vanne inférieure ne se fermera pas automatiquement, ce qui entraînera une fuite.
Méthode d'installation correcte : vanne de fond installée, le dernier tube de la canalisation étant perpendiculaire. En raison de contraintes topographiques, le montage vertical est impossible ; l'angle de l'axe avec la surface de l'eau doit être d'au moins 60 degrés.
Mauvaise position d'admission
Lorsque le tuyau d'admission sous l'eau n'est pas suffisamment profond, l'entrée d'eau tourbillonne, provoquant l'influence de l'aspiration pour réduire l'eau dans la pompe.
Les pompes de petite et moyenne taille doivent avoir une profondeur d'eau d'au moins 300 à 600 mm, tandis que les grandes pompes doivent avoir une profondeur d'eau d'au moins 600 à 1 000 mm.
Autres considérations lors de l'installation de la tuyauterie d'aspiration de la pompe Surry
- Le tuyau d'alimentation doit être complètement immergé dans le réservoir ou la cuve. Si l'aspiration est trop proche de la surface du fluide, elle génère un vortex, aspirant de l'air (ou d'autres vapeurs) dans le liquide et le système de pompage.
- Le tuyau d'alimentation doit être éloigné du fond du réservoir ou de la cuve. S'il est trop près du fond du fluide, l'aspiration risque d'aspirer des sédiments ou des boues. Ce problème peut être résolu en intégrant une crépine à la tuyauterie d'aspiration de la pompe à boues. En revanche, les filtres peuvent entraîner une baisse de pression importante et provoquer de la cavitation et des pertes par frottement.
- Toutes les tuyauteries, vannes et autres raccords doivent être supportés indépendamment afin d'éviter toute contrainte sur le corps de la pompe. De plus, les contraintes et moments imposés aux buses de la pompe ne doivent pas dépasser les limites autorisées par le fournisseur.
- Avant de serrer les boulons, le tuyau reliant la bride d'entrée de la pompe doit être précisément aligné avec celle-ci.
- Pour réduire la chute de pression dans le système, la pompe doit être placée aussi près que possible de la source d’aspiration.
- Il doit y avoir un minimum d'un mètre entre les pompes, par exemple, un minimum d'un mètre doit être laissé entre les pompes et tout obstacle potentiel (grandes vannes de sectionnement, tuyauterie de turbine à vapeur et support de type T par rapport au niveau du sol).
Pourquoi n'utilisons-nous pas le même tuyau de taille que la buse d'aspiration ?
Comme nous souhaitons minimiser les pertes par frottement dans la conduite et assurer un débit maximal à l'œil de la turbine, la vitesse du fluide et les pertes par frottement diminuent lorsque la section de la conduite augmente pour un même débit. Plus la section de la conduite est importante, plus la vitesse est faible, plus les pertes par frottement sont faibles (NPSHa plus élevé), plus la pression différentielle générée par la pompe est faible et, par conséquent, moins le moteur nécessite de puissance pour fonctionner.
La taille du tuyau d'aspiration ne doit jamais être inférieure à la taille de la buse d'admission de la pompe
Des dimensions de tuyau d'aspiration inférieures à celles de la pompe augmentent les pertes par frottement, augmentant ainsi la puissance requise par le moteur pour entraîner la pompe. De plus, le débit à l'aspiration ou à la roue de la pompe n'aura pas un profil de vitesse uniforme, ce qui entraînera les difficultés mentionnées ci-dessus.
La taille appropriée du tuyau d'aspiration de la pompe trouve un équilibre entre le coût (les tuyaux plus gros coûtent plus cher) et la perte de friction excessive (les petits tuyaux provoquent une perte de friction élevée et affecteront les performances de la pompe).
Comment la conduite d'aspiration affecte la perte de charge
La conduite d'aspiration de votre système de pompage est la tuyauterie qui transporte le fluide de sa source jusqu'à la pompe. Lors de la conception de votre plan, veillez à tenir compte des pertes par frottement. Il vous en faudra davantage pour calculer la puissance nécessaire au transport d'un fluide du point A au point B ; vous devez également tenir compte de la résistance par frottement. Cependant, pour que ces calculs soient précis, il est nécessaire de prendre en compte la conduite d'aspiration, un aspect souvent négligé. Vous pourriez alors acheter un équipement inadapté, inadapté à la tâche, pour vous en rendre compte trop tard et devoir en acheter un nouveau.
Une conduite d'aspiration plus courte est meilleure
Lors du pompage de matériaux, l'efficacité doit être votre objectif principal : comment transférer la quantité de fluide souhaitée d'un endroit à un autre en un temps donné tout en consommant le moins d'énergie possible ? Une conduite d'aspiration plus courte est nécessaire pour y parvenir.
Une conduite d’aspiration courte présente les avantages suivants :
Efficacité énergétique
Moins vous consommez d'énergie, moins vos composants seront sollicités, et le coût de fonctionnement de votre pompe diminuera en conséquence. Plus votre pompe doit dépenser d'énergie pour transférer un fluide de la source à la turbine ou à la membrane puis au tuyau de refoulement, plus la conduite d'aspiration est longue. Le déplacement d'un liquide sur une longue distance nécessite davantage d'énergie ; cependant, la perte de charge générée par le frottement du fluide contre l'intérieur d'une conduite, d'une vanne ou d'un autre composant oblige votre pompe à compenser cette perte d'énergie. Plus la conduite d'aspiration de la pompe à boues est courte, moins la distance et la perte de charge sont importantes.
Éviter la cavitation
La cavitation est un problème majeur pour la maintenance et la durabilité. Elle se produit lorsque des variations de pression provoquent la formation de poches d'air ou de vapeur dans le fluide. Ces minuscules bulles éclatent ensuite, générant une onde de choc et endommageant les composants voisins, dont la turbine. Une conduite d'aspiration courte et directe réduit le risque de cavitation. Nous avons un blog qui traite des différents types de capitations ici.
Changer la longueur et la conception de la conduite d’aspiration de votre pompe est une excellente approche pour améliorer l’efficacité et la longévité de l’équipement.
Installation de réducteurs excentriques
Pour un écoulement horizontal vers la pompe, un réducteur excentrique est recommandé. Cette disposition empêche l'accumulation de poches d'air en amont du réducteur. Les réducteurs concentriques sont recommandés pour les conduites d'aspiration verticales ou les installations horizontales où l'accumulation de vapeur d'eau n'est pas un problème.
Lorsque la source d'alimentation se trouve au-dessus de la pompe, les réducteurs excentriques doivent être installés côté plat vers le bas. L'installation de l'excentrique permet d'éviter la formation de poches d'air dans les grandes conduites horizontales.
Recommandations concernant la conception du réservoir d'alimentation et du tuyau d'aspiration de la pompe à lisier
Les problèmes de performance des pompes à lisier sont souvent causés par des problèmes du côté aspiration de la pompe plutôt que par les pompes elles-mêmes.
Voici quelques suggestions pour construire votre réservoir d'alimentation de pompe et la tuyauterie d'aspiration de votre pompe Surry afin d'augmenter la probabilité d'un pompage de boues sans problème :
- Le fond du réservoir d'alimentation de la pompe doit être à au moins 45 degrés. Les particules qui se déposent rapidement peuvent nécessiter des températures allant jusqu'à 60 degrés.
- Idéalement, l'entrée de la boue dans le réservoir d'alimentation de la pompe doit se faire sous la surface du liquide (et loin de l'entrée de la pompe) afin d'éviter l'entraînement d'air. Ceci est particulièrement vrai pour les boues mousseuses rencontrées lors de la flottation.
- Le volume du puisard doit être maintenu aussi faible que possible. Le temps de rétention des boues peut être réduit à 15 secondes pour les particules grossières et jusqu'à 2 minutes pour les particules fines.
- Le raccordement du puisard à la pompe à boues doit être aussi court que possible. En règle générale, sa longueur doit être cinq fois supérieure au diamètre du tuyau et égale à l'entrée de la pompe. Il est recommandé d'éviter les tuyaux dont la longueur dépasse dix fois le diamètre du tuyau.
Le raccordement du puisard doit inclure les éléments suivants :
- Sur le tuyau d'arrivée, il y a un connecteur de vidange.
- Je vous suggère d'installer un canal de sol sous le drain pour recueillir le lisier.
- Comme un vide peut être formé, le raccord d'entrée flexible (compensateur en caoutchouc) est renforcé.
- Cela contribue également à un léger désalignement lors de l'installation et de la maintenance, réduisant ainsi la charge de la buse et amortissant les vibrations.
- Fermer la vanne avec un alésage total. Les vannes à guillotine sont couramment utilisées.
- Pour les systèmes de pompe de secours, il est préférable d'utiliser des puisards séparés. Cela empêche l'accumulation de sédiments dans le puisard de la pompe de secours lorsque celle-ci n'est pas utilisée.
- Un réservoir vertical (par exemple, une pompe Metso Sala VT) avec réservoir intégré peut être une solution utile dans certaines applications (le réservoir est déjà conçu et équipé de pompes). Les pompes de réservoir occupent un espace réduit au sol et sont faciles à installer, à déplacer et à entretenir.
Si vous avez besoin d'une tuyauterie d'aspiration pour pompe à boues, n'hésitez pas à nous contacter. Nos ingénieurs répondront à tous vos messages et entrer en contact avec nous tout de suite !
