Calcul et Sélection de la Pompe de Surpression
EXEMPLE
Sélection de la Pompe de Surpression
Pour sélectionner une pompe de surpression, on utilise une relation graphique entre la hauteur et le débit d'eau, qui est propre à chaque modèle et est fournie dans les catalogues des fabricants.
La méthodologie de sélection d'une pompe de surpression dépend des tâches qui lui sont assignées. Pour sélectionner une pompe de surpression, le débit est spécifié, et une ligne perpendiculaire est tracée à partir de l'axe des abscisses vers la courbe caractéristique de la pompe. Le point de travail obtenu déterminera la hauteur au débit spécifié.
Une pompe de circulation est sélectionnée en superposant la caractéristique hydraulique du circuit de circulation, qui reflète la dépendance des pertes de hauteur au débit d'eau calculé, sur la courbe caractéristique de la pompe. Le point de travail sera situé à l'intersection des caractéristiques de la pompe et du circuit de circulation.
Si plusieurs modèles répondent aux paramètres spécifiés, on choisit une pompe moins puissante, qui fonctionne avec une efficacité supérieure. Lors de la sélection d'une pompe centrifuge pour un réseau à débit d'eau variable, il est préférable de choisir un modèle avec une courbe de hauteur plus plate et une plage de débit plus large.
Les caractéristiques de bruit deviennent souvent un facteur décisif dans le choix des pompes pour une installation dans des bâtiments résidentiels. Dans ces cas, il est recommandé de choisir une pompe avec un moteur électrique moins puissant et une vitesse de rotation ne dépassant pas 1500 tours par minute.
Calcul de la Pompe de Surpression
Le calcul d'une pompe de surpression implique de déterminer deux paramètres nécessaires au fonctionnement du système : le débit et la pression. Selon le schéma d'installation, l'approche pour calculer ces paramètres peut varier.
Le calcul de la pompe de surpression pour un système d'alimentation en eau est effectué en fonction du taux de consommation d'eau pendant l'heure de consommation maximale, tandis que la pression est déterminée par la différence entre la pression souhaitée à l'entrée du système d'alimentation en eau et la pression à l'entrée du réseau d'eau.
La pression à l'entrée du système d'alimentation en eau est égale à la somme de la pression excédentaire au point de prise d'eau supérieur, la hauteur de la colonne d'eau de la pompe jusqu'au point supérieur en mètres, et les pertes de hauteur sur la section entre la pompe de surpression et le point supérieur. La pression excédentaire au point de prise d'eau supérieur est généralement prise comme 5-10 m.
Le calcul de la pompe d'alimentation pour un système de chauffage connecté selon un schéma indépendant est réalisé en fonction du temps maximal autorisé pour remplir le système et de sa capacité. Le temps de remplissage du système de chauffage est généralement d'environ 2 heures. La pression de la pompe d'alimentation est déterminée par la différence entre la pression d'arrêt de la pompe (système rempli) et la pression au point de connexion de la ligne d'alimentation.
Le calcul de la pompe de circulation pour un système de chauffage est effectué en fonction de la charge thermique et du graphique de température calculé. Le débit de la pompe est proportionnel à la charge thermique et inversement proportionnel à la différence de température calculée entre les tuyaux d'alimentation et de retour. La hauteur de la pompe de circulation est déterminée uniquement par la résistance hydraulique du système de chauffage, qui doit être spécifiée dans le projet (généralement entre 2 et 7 m).
Cavitation
La cavitation est la formation de bulles de vapeur dans le volume d'un liquide en mouvement en raison d'une diminution de la pression hydrostatique, suivie de leur effondrement dans une zone où la pression hydrostatique augmente à nouveau.
Dans les pompes centrifuges, la cavitation se produit au bord d'entrée de la roue, où la vitesse d'écoulement est maximale et la pression hydrostatique est minimale. L'effondrement de la bulle de vapeur se produit lors de la condensation complète, ce qui entraîne une augmentation soudaine de la pression à des centaines d'atmosphères. Si la bulle était située sur la surface de la roue ou de la pale au moment de l'effondrement, l'impact est concentré sur cette surface, provoquant l'érosion du métal. La surface du métal soumise à l'érosion par cavitation a une apparence piquée.
La cavitation dans une pompe est accompagnée de bruits forts, de crépitements, de vibrations et, surtout, d'une diminution de la hauteur, de la puissance, du débit et de l'efficacité. Il n'existe pas de matériaux ayant une résistance absolue à l'érosion par cavitation, c'est pourquoi le fonctionnement d'une pompe en régime de cavitation n'est pas autorisé.
La pression minimale à l'entrée d'une pompe centrifuge est appelée marge NPSH (net positive suction head) et est indiquée par les fabricants de pompes dans la description technique.
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