​Pompe à eaux usées sans colmatage Introduction

Pompes à eaux usées : types et composants de base

Les pompes à eaux usées sont un type de pompe non colmatante et se présentent sous diverses formes, telles que les types submersibles et secs. Les types secs incluent un rotor à camepompes à eaux usées, principalement utilisé pour le transport des eaux usées municipales. La température du fluide transporté ne dépasse généralement pas 80 °C. Étant donné que le fluide contient souvent des matériaux fibreux qui ont tendance à s'emmêler, les passages d'écoulement de ces pompes sont sujets au colmatage. Par conséquent, la résistance au colmatage et la fiabilité sont des facteurs cruciaux déterminant la qualité d’une pompe à eaux usées.

Comme les autres pompes, la roue et la volute (ou diffuseur) sont les deux composants essentiels d'unepompe à eaux usées. Leurs performances déterminent fondamentalement la capacité globale de la pompe. La résistance au colmatage et la résistance à l'abrasion de la pompe sont assurées principalement par ces deux composants. Décomposons-les :

Types structurels de turbine :

Les conceptions de turbines sont principalement classées en quatre types : type à palettes (ouverte et fermée), type vortex, type à canal (y compris monocanal et double canal) et type centrifuge à vis.

Roue ouverte et semi-ouverte :Ceux-ci sont faciles à fabriquer. Si un colmatage se produit à l’intérieur de la turbine, celle-ci est relativement simple à nettoyer et à entretenir. Cependant, lors d'un fonctionnement à long terme, l'abrasion causée par les particules peut élargir l'espace entre les aubes et la paroi interne de la volute, conduisant à une efficacité réduite. Cet espace élargi perturbe également la répartition de la pression entre les aubes et déstabilise le modèle d'écoulement dans le passage, provoquant des vibrations de la pompe. Ce type n'est pas bien adapté à la manipulation de supports contenant de gros solides ou de longues fibres. En termes de performances, son efficacité est faible, atteignant un maximum d'environ 92 % seulement de celui d'une roue fermée standard. Sa courbe de tête est relativement plate.

Turbine Vortex :Dans les pompes utilisant cette conception, la roue est partiellement ou entièrement en retrait du passage d'écoulement principal de la volute. Cela lui confère d’excellentes performances de non-colmatage et une forte capacité à laisser passer les gros solides et les fibres longues. Pendant le fonctionnement, les particules en suspension ou les fibres longues n'entrent pas directement en contact avec les aubes de la turbine. Cela entraîne une usure minimale des aubes et il n'y a aucun problème d'élargissement de l'espace dû à l'abrasion, de sorte que l'efficacité ne diminue pas considérablement lors d'une utilisation à long terme. Les pompes équipées de cette roue conviennent au transport de fluides contenant de gros solides et de longues fibres. En termes de performances, son efficacité est inférieure, seulement environ 70 % de celle d'une roue fermée standard, et sa courbe de tête est relativement plate.

Roue fermée :Ce type offre généralement une efficacité plus élevée et maintient des performances stables sur un fonctionnement à long terme. Les pompes utilisant des roues fermées subissent une poussée axiale plus faible. Des aubes auxiliaires peuvent être ajoutées sur les carénages avant et arrière. Les aubes auxiliaires du carénage avant aident à réduire les pertes par vortex à l’entrée de la roue et l’usure de la bague d’usure par les particules. Les aubes auxiliaires du carénage arrière aident non seulement à équilibrer la poussée axiale, mais empêchent également les particules en suspension de pénétrer dans la chambre de la garniture mécanique, protégeant ainsi la garniture. Cependant, ce type a de mauvaises performances de non-colmatage, est sujet à l'enchevêtrement et ne convient pas au transport d'eaux usées brutes contenant de gros solides ou de longues fibres.

Roue à canaux :Il s'agit d'une turbine sans pales dont le passage d'écoulement est un canal incurvé allant de l'entrée à la sortie. Cela le rend adapté au transport de fluides contenant de gros solides et de longues fibres, offrant une bonne résistance au colmatage. En termes de performances, son efficacité est élevée et comparable à une roue fermée standard. Cependant, les pompes utilisant ce type de roue ont une courbe de hauteur plus raide. La courbe de puissance est relativement stable, réduisant ainsi le risque de surcharge du moteur. Ses performances de cavitation sont inférieures à celles d’une roue fermée standard, ce qui la rend particulièrement adaptée aux pompes avec entrée sous pression.

Turbine centrifuge à vis :Les aubes de cette roue sont des pales en spirale torsadées s'étendant axialement du côté aspiration sur un moyeu conique. Les pompes équipées de cette turbine combinent les caractéristiques des pompes volumétriques et centrifuges. Lorsque les particules en suspension s'écoulent, elles n'impactent aucune partie de la pompe, ce qui entraîne peu de dommages à la pompe et au fluide transporté. En raison de l'action propulsive de la vis, elle possède une forte capacité de passage des matières en suspension. Par conséquent, les pompes équipées de cette turbine conviennent aux fluides contenant de gros solides, des fibres longues et des concentrations élevées. Ils sont particulièrement avantageux lorsqu'un minimum de dommages au fluide transporté est critique. En termes de performances, ces pompes ont une courbe de hauteur raide et une courbe de puissance relativement plate.

Volute / Diffuseur :

Le type de volute le plus couramment utilisé danspompes à eaux uséesest la volute spirale. Pour les pompes submersibles à installation humide, des diffuseurs radiaux ou des diffuseurs à canaux sont souvent choisis. Les volutes en spirale se déclinent en trois types principaux : le type volute (spirale), le type annulaire et le type semi-volute (intermédiaire). La véritable volute en spirale est rarement utilisée dans les pompes à eaux usées. La volute annulaire, en raison de sa structure simple et de sa facilité de fabrication, est plus courante dans les petites pompes à eaux usées. Cependant, avec l'introduction du type demi-volute, l'utilisation du type annulaire diminue progressivement. En effet, le type semi-volute combine le rendement élevé du type en spirale avec la capacité de passage élevée du type annulaire, ce qui le rend de plus en plus populaire parmi les fabricants.

En résumé, toute série de pompes à eaux usées est essentiellement une combinaison de différents types de roues et de différents types de volutes/diffuseurs. Tant que la roue et la volute/diffuseur sont bien adaptées aux exigences de l'application, les performances globales de la pompe seront à la hauteur.