​Méthodes de régulation du débit des pompes centrifuges de pipeline

1. Limitation de sortie  

Pour les pompes à vitesse spécifique faible et moyenne, il s'agit d'une méthode de régulation de débit courante et économique, bien qu'elle soit généralement limitée à de telles pompes. La fermeture partielle de tout type de vanne sur la canalisation de sortie augmente la hauteur manométrique du système, ce qui fait que la courbe de hauteur manométrique du système croise la courbe de hauteur manométrique de la pompe du pipeline à un débit plus faible.  

L'étranglement de sortie déplace le point de fonctionnement vers une région d'efficacité inférieure et crée une perte de puissance au niveau du papillon des gaz. Cela peut être important pour les grandes installations de pompage, où les méthodes de régulation nécessitant un investissement plus élevé peuvent s'avérer plus attractives d'un point de vue économique. L'étranglement en position fermée peut provoquer une surchauffe du fluide à l'intérieur de la pompe ; une conduite de dérivation peut être utilisée pour maintenir le débit minimum nécessaire, ou des méthodes de régulation alternatives peuvent être utilisées – ceci est particulièrement important pour les pompes manipulant de l'eau chaude ou des liquides volatils.  

2. Étranglement de l'aspiration  

Si suffisamment de NPSH (Net Positive Speaking Head) est disponible, l’étranglement dans la canalisation d’aspiration peut économiser de l’énergie. Carburant pour moteur à réactionpompes pour pipelinesutilisez souvent l’étranglement d’entrée car l’étranglement de sortie peut provoquer une surchauffe ou une vaporisation du liquide. À des débits très faibles, les roues de ces pompes ne sont que partiellement remplies de liquide, de sorte que la puissance d'entrée et l'augmentation de température sont d'environ 1/30 de celles lorsque la roue est pleinement opérationnelle pendant l'étranglement de sortie.  

Le débit des pompes à condensats est généralement contrôlé par la profondeur d'immersion, ce qui équivaut à un étranglement d'entrée. Des conceptions spéciales peuvent minimiser les dommages causés par la cavitation à ces pompes, même si leur efficacité énergétique devient assez faible.  

3. Contourner la réglementation  

Tout ou partie du flux provenant dupompe de canalisationLa conduite de refoulement de peut être détournée via un tuyau de dérivation vers l'orifice d'aspiration de la pompe ou un autre point approprié. Le by-pass peut être équipé d'un ou plusieurs orifices de débit et de vannes de régulation adaptées. Un by-pass de dosage est généralement utilisé pour réduire le débit des pompes d'alimentation des chaudières, principalement pour éviter une surchauffe. Si le by-pass détourne le débit excédentaire d’une pompe à hélice au lieu d’utiliser un étranglement de sortie, des économies d’énergie significatives peuvent être réalisées.  

4. Régulation de la vitesse  

Cette méthode minimise la puissance requise et élimine la surchauffe lors de la régulation du débit. Les turbines à vapeur et les moteurs à combustion interne peuvent facilement s'adapter à la régulation de vitesse avec peu de coûts supplémentaires. Divers dispositifs mécaniques, magnétiques et hydrauliques à vitesse variable, ainsi que des moteurs à vitesse variable CC et CA, peuvent être utilisés pour le réglage de la vitesse.  

Les moteurs à vitesse variable sont généralement coûteux et ne sont justifiés qu'après des études économiques pour des cas précis. La régulation des aubes réglables a été étudiée : pour les pompes d'une vitesse spécifique de 5700 (2,086), les aubes directrices réglables installées avant la roue sont efficaces. Ces aubes peuvent générer une pré-rotation positive, réduisant ainsi la hauteur d'élévation, le débit et l'efficacité, bien que leur effet d'ajustement soit relativement mineur pour d'autres vitesses spécifiques.  

En Europe, les grandes pompes de stockage d'énergie destinées à la production d'électricité utilisent avec succès des aubes de diffusion à sortie réglable. Des pompes à hélice avec pales à pas variable ont également été développées, permettant d'obtenir une large plage de débit avec une hauteur de chute constante et des pertes d'efficacité relativement faibles. Cependant, ces méthodes sont trop complexes et coûteuses, ce qui limite leur application pratique.  

5. Injection d'air  

L'injection d'air dans l'orifice d'aspiration de la pompe est une autre méthode de régulation du débit, qui peut économiser de l'énergie par rapport à l'étranglement de la sortie. Cependant, la présence d'air dans le liquide transporté est généralement indésirable et un excès d'air risque de perdre la tête d'amorçage de la pompe. Ainsi, cette méthode est rarement utilisée en pratique sauf cas particuliers.