qu’est Ce qu’une pompe centrifuge?
Une pompe centrifuge est un dispositif mécanique conçu pour déplacer un fluide au moyen du transfert d’énergie de rotation d’un ou plusieurs rotors entraînés, appelés roues à aubes. Le fluide pénètre dans la roue à rotation rapide le long de son axe et est rejeté par la force centrifuge le long de sa circonférence à travers les pointes de palettes de la roue. L’action de la roue augmente la vitesse et la pression du fluide et le dirige également vers la sortie de la pompe., Le boîtier de la pompe est spécialement conçu pour resserrer le fluide de l’entrée de la pompe, le diriger dans la roue, puis ralentir et contrôler le fluide avant la décharge.
Comment fonctionne une pompe centrifuge?
Le rotor est l’élément clé d’une pompe centrifuge. Il se compose d’une série d’aubes incurvées. Ceux-ci sont normalement pris en sandwich entre deux disques (une roue fermée). Pour les fluides avec des solides entraînés, une roue ouverte ou semi-ouverte (adossée à un seul disque) est préférée (Figure 1).,
Le fluide pénètre dans la roue au niveau de son axe (l ‘ « œil ») et sort le long de la circonférence entre les aubes. La roue, du côté opposé à l’œil, est reliée par un arbre d’entraînement à un moteur et tourne à grande vitesse (généralement 500-5000 tr / min). Le mouvement de rotation de la roue accélère le fluide à travers les aubes de la roue dans le boîtier de la pompe.
Il existe deux modèles de base de boîtier de pompe: volute et diffuseur. Le but dans les deux conceptions est de traduire le flux de fluide en une décharge contrôlée à la pression.,
Dans un carter de volute, la roue est décalée, créant effectivement un entonnoir incurvé avec une section transversale croissante vers la sortie de la pompe. Cette conception provoque une augmentation de la pression du fluide vers la sortie (Figure 2).
sur Le même principe de base s’applique pour diffuseur de dessins. Dans ce cas, la pression du fluide augmente à mesure que le fluide est expulsé entre un ensemble d’aubes fixes entourant la roue (Figure 3). Les conceptions de diffuseur peuvent être adaptées à des applications spécifiques et peuvent donc être plus efficaces., Les boîtiers de volute sont mieux adaptés aux applications impliquant des solides entraînés ou des fluides à haute viscosité lorsqu’il est avantageux d’éviter les constrictions supplémentaires des aubes de diffuseur. L’asymétrie de la conception de la volute peut entraîner une plus grande usure de la roue et de l’arbre d’entraînement.
Quelles sont les principales caractéristiques d’une pompe centrifuge?
Il existe deux grandes familles de pompes centrifuges et les pompes volumétriques. Par rapport à ces dernières, les pompes centrifuges sont généralement spécifiées pour des débits plus élevés et pour pomper des liquides à viscosité inférieure, jusqu’à 0,1 cP., Dans certaines usines chimiques, 90% des pompes utilisées seront des pompes centrifuges. Cependant, il existe un certain nombre d’applications pour lesquelles les pompes volumétriques sont préférées.
Quelles sont les limites d’une pompe centrifuge?
Le fonctionnement efficace d’une pompe centrifuge repose sur la rotation constante et à grande vitesse de sa roue. Avec des alimentations à haute viscosité, les pompes centrifuges deviennent de plus en plus inefficaces: il y a une plus grande résistance et une pression plus élevée est nécessaire pour maintenir un débit spécifique., En général, les pompes centrifuges sont donc adaptées aux applications de pompage à basse pression, haute capacité, de liquides avec des viscosités comprises entre 0,1 et 200 cP.
Les boues telles que la boue ou les huiles à viscosité élevée peuvent provoquer une usure excessive et une surchauffe entraînant des dommages et des défaillances prématurées. Les pompes volumétriques fonctionnent souvent à des vitesses considérablement inférieures et sont moins sujettes à ces problèmes.
Tout fluide pompé sensible au cisaillement (séparation des émulsions, des boues ou des liquides biologiques) peut également être endommagé par la vitesse élevée de la roue d’une pompe centrifuge., Dans de tels cas, la vitesse inférieure d’une pompe volumétrique est préférée.
Une autre limitation est que, contrairement à une pompe volumétrique, une pompe centrifuge ne peut pas fournir d’aspiration à sec: elle doit initialement être amorcée avec le fluide pompé. Les pompes centrifuges ne sont donc pas adaptées à toute application où l’alimentation est intermittente. De plus, si la pression d’alimentation est variable, une pompe centrifuge produit un débit variable; une pompe volumétrique est insensible aux pressions changeantes et fournira une sortie constante., So, in applications where accurate dosing is required, a positive displacement pump is preferred.
The following table summarises the differences between centrifugal and positive displacement pumps.
Pump Comparison: Centrifugal vs Positive Displacement
| Property | Centrifugal | Positive Displacement |
| Effective Viscosity Range | Efficiency decreases with increasing viscosity (max.,/tr> | |
| Tolérance à la pression | Le débit varie avec la pression changeante | Le débit insensible à la pression changeante |
| L’efficacité diminue à la fois aux pressions plus élevées et plus basses | L’efficacité augmente avec la pression croissante | |
| Amorçage | Requis | Non requis |
| Débit (à pression constante) | Constante | Pulsation |
| Cisaillement (séparation des émulsions, des boues, des fluides biologiques, des aliments) | Dommages à grande vitesse milieux sensibles au cisaillement | Faible vitesse interne., Idéal pour le pompage de l’sensibles au cisaillement des fluides |
Quelles sont les principales applications des pompes centrifuges?
Les pompes centrifuges sont couramment utilisées pour pomper de l’eau, des solvants, des matières organiques, des huiles, des acides, des bases et tout liquide « mince » dans les applications industrielles, agricoles et domestiques. En fait, il existe une conception de pompe centrifuge adaptée à pratiquement toutes les applications impliquant des fluides à faible viscosité.,Gaz naturel liquide, liquides de refroidissement
Résumé
Une pompe centrifuge fonctionne grâce au transfert d’énergie de rotation d’un ou plusieurs rotors entraînés, appelés roues., L’action de la roue augmente la vitesse et la pression du fluide et le dirige vers la sortie de la pompe. Avec sa conception simple, la pompe centrifuge est bien comprise et facile à utiliser et à entretenir.
Les conceptions de pompes centrifuges offrent des solutions simples et peu coûteuses pour la plupart des applications de pompage à basse pression et haute capacité impliquant des fluides à faible viscosité tels que l’eau, les solvants, les produits chimiques et les huiles légères. Les applications typiques impliquent l’approvisionnement en eau et la circulation, l’irrigation et le transfert de produits chimiques dans les usines pétrochimiques., Les pompes volumétriques sont préférées pour les applications impliquant des fluides très visqueux tels que les huiles épaisses et les boues, en particulier à haute pression, pour les aliments complexes tels que les émulsions, les denrées alimentaires ou les fluides biologiques, et lorsqu’un dosage précis est requis.
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