Parmi les pompes centrifuges on distingue deux grandes familles
qui sont les pompes centrifuges à axe horizontal , et
les pompes centrifuges à axe vertical.
1.Principe
de fonctionnement
Il est basé sur la création d'une
force centrifuge à l'intérieur d'une roue à
auges que l'on fait tourner dans un carter comportant deux
orifices dont l'un est l'entrée de l'eau au centre
de la roue et l'autre, la ortie de l'eau suivant une tangente
à une spire d'Archimède dont la roue occuperait
le centre. .Une dépression est amorcée près
de l'axe de rotation y provoquant un appel d'eau ou aspiration
.La force vive de la masse d'eau créée à
la périphérie de la roue à auges s'échappe
par l'orifice de refoulement placé en position tangente
. La force centrifuge dépend de la vitesse de rotation
; elle est proportionnelle au carré de celle-ci , donc
, plus la vitesse imprimée à la roue à
auges sera grande, plus la vitesse de sortie de l'eau sera
élevée et plus la hauteur (ou pression) de refoulement
sera importante.
On peut affirmer que :
a) Pour une même vitesse de rotation
:
¤ Le débit est fonction du diamètre
du rotor,
¤ La hauteur manométrique produite varie
comme le carré du diamètre du rotor,
¤ La puissance absorbée varie comme le
cube du diamètre du rotor.
b) Si l'on fait varier la vitesse de rotation
:
¤ Le débit varie proportionnellement à
la vitesse,
¤ La pression varie proportionnellement au carré
de la vitesse,
¤ La puissance absorbée par la pompe est
proportionnelle au cube de la vitesse.
Par comparaison, on notera que dans les pompes à
piston le débit et la puissance absorbée sont
simplement proportionnels à la vitesse.
2.Amorçage
Cas des pompes de surface
On doit éviter que la canalisation d'aspiration
comporte des points hauts (cas de contre-pentes) où
l'eau peut s'accumuler. Si les points hauts ne peuvent être
évités,on doit placer un robinet de purge afin
d'évacuer l'air emprisonné au cours de l'amorçage
.Une pompe centrifuge ne peut s'amorcer d'elle-même
si elle n'est pas remplie d'eau, (ainsi que sa canalisation
d'aspiration).
L'amorçage peut se faire :
¤ Soit par le robinet de purge généralement
situé au point haut de la pompe,
¤ Soit par un répertoires charge de capacité
suffisante situé au-dessus de la pompe qui maintient
le plein d'eau dans le corps de pompe, même à
l'arrêt,
¤ Soit par un montage sur l'arbre de la pompe
d'un élément rotatif auto amorçant.
On notera qu'une pompe centrifuge, même
munie d'un clapet de pied , peut se désamorcer si elle
pompe de l'eau susceptible de contenir de l'air ou du gaz
.Pour éviter ces inconvénients, il est préférable
d'utiliser des pompes auto-amorçantes ou des pompes
pouvant pomper indifféremment l'eau ou l'air .On peut
aussi placer sur le refoulement une chambre réservoir
dont le volume est supérieur à celui de la pompe
et du tuyau d'aspiration. Les réamorçages se
font automatiquement a condition qu'il y ait bien un clapet
de pied d'aspiration. On peut également, lorsque la
canalisation de refoulement est pleine, court-circuiter (by
pass) le clapet de retenue du refoulement au moyen d'un petit
tuyau muni d'une vanne. Le volume d'eau dans la colonne de
refoulement doit être suffisant pour remplir la pompe
et son aspiration
Cas des pompes immergées
L'immersion complète de la pompe ne
pose pas de problème d'amorçage.
Nous avons vu que le débit
des pompes centrifuges varie en raison inverse des pressions
de refoulement .En plaçant une vanne sur le refoulement,on
peut donc faire varier le débit. Une pompe centrifuge
ne peut créer de surpression dangereuse. En fermant
totalement la vanne sur le refoulement, le débit
est nul mais, le rotor continue à tourner. Son
énergie se transformant en chaleur, le fonctionnement
ne peut être que de courte durée en raison
de réchauffement qui en résulterait .
|
