pompes volumetriques.pdf

Embed Size (px)

Citation preview

  • MT POM - 01621_C_F - Rv. 3 25/07/2005

    I - POMPES VOLUMTRIQUES ROTATIVES.............................................................................. 1

    1 - Pompes vis................................................................................................................................ 12 - Pompes engrenages ................................................................................................................. 23 - Pompes piston rotatif................................................................................................................. 34 - Paramtres influent sur le dbit ................................................................................................... 35 - Capacit daspiration.................................................................................................................... 56 - Puissance absorbe ..................................................................................................................... 57 - Conditions de bon fonctionnement ............................................................................................... 58 - Pulsations ..................................................................................................................................... 69 - Principaux incidents dans lexploitation des pompes volumtriques rotatives ............................. 8

    II - POMPES VOLUMTRIQUES ALTERNATIVES ....................................................................... 9

    1 - Pompes piston........................................................................................................................... 92 - Pompes membranes ............................................................................................................... 103 - Caractristiques de fonctionnement dune pompe volumtrique alternative simple effet ....... 104 - Rgulation du dbit .................................................................................................................... 135 - Principaux incidents dans lexploitation des pompes volumtriques alternatives....................... 14

    PLANCHES

    Planche n1 : POMPE 2 VIS PALIERS INTERNESPlanche n2 : POMPE VIS NON ENGRENANTES PALIERS EXTERNESPlanche n3 : POMPE 3 VISPlanche n4 : POMPE ENGRENAGES INTRIEURSPlanche n5 : POMPE ROTOR HLICODAL EXCENTRPlanche n6 : POMPE PISTON ROTATIFPlanche n7 : POMPE TRIPLEX 3 PISTONS PLONGEURS SIMPLE EFFETPlanche n8 : POMPE DOSEUSE MEMBRANE

    DD 55 -- 22 // CCPOMPESPOMPES VOLUMTRIQUES

    Risques et Prcautions lis au Matriel

    2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

    Ce document comporte 24 pages

    Ingnieurs enScurit Industrielle

  • 01621_C_F

    1

    Les pompes volumtriques sont constitues dun volume hermtiquement clos (corps de pompe) lintrieurduquel se dplace un lment mobile engendrant soit une dpression laspiration, soit limpulsionncessaire au refoulement afin de vaincre la contre-pression rgnant laval de la pompe, soit enfin lune etlautre de ces fonctions et permettant ainsi le transfert dun volume de liquide, de viscosit plus ou moinsimportante, depuis laspiration vers le refoulement. Le fluide vhicul tant incompressible, ces pompes sonttoujours quipes dun dispositif de scurit dexcs de pression associ.

    Les pompes volumtriques sont caractrises par une grande diversit demploi et une grande varit deralisations technologiques. On se limitera ici, la prsentation de quelques types de ces deux grandesfamilles de machines tournantes :

    - les pompes volumtriques rotatives- les pompes volumtriques alternatives

    I - POMPES VOLUMTRIQUES ROTATIVES

    1 - POMPES VIS

    Elles sont constitues de deux ou trois vis sengrenant entre elles. Le liquide remplit les cavits quiexistent entre les vis et le corps. Pendant la rotation des vis, les cavits se dplacent transfrant ainsidu liquide de la zone daspiration vers la zone de refoulement. Ce type de pompe volumtrique admetune vitesse de rotation leve (3000 t/mn) ; elles sont silencieuses et permettent datteindre despressions assez leves ( 100 bar).

    Elles ne vhiculent que des liquides bon pouvoir de lubrification et ne contenant pas de particulesabrasives.

    Divers types existent :

    a - Pompes deux vis engrnement direct (planche n1)

    Les deux vis filets trs inclins sengrnent directement dans un carter. Une seule des deux vis estsolidaire de larbre moteur et entrane la deuxime par contact direct. Les paliers sont lubrifis par leliquide vhicul. Les fuites internes sont relativement faibles, mais le produit pomp doit possder unexcellent pouvoir lubrifiant et tre non corrosif ainsi que trs peu charg de particules abrasives.

    Elles sont utilises sur les produits visqueux (fuel).

    b - Pompes deux vis engrenages de synchronisation (planche n2)

    La vis solidaire de larbre moteur entrane la seconde par lintermdiaire dun ensemble dengrenagesde synchronisation. Les deux vis permettent un jeu entre elles et ne sont pas en contact direct. Lesengrenages et les paliers peuvent tre en contact direct avec le liquide. Dans ce cas, une seulegarniture dtanchit est ncessaire. Si le produit nest pas assez lubrifiant ou sil est charg, lesengrenages et les paliers sont isols du liquide mais ncessitent un ensemble de quatre garnituresdtanchit. Il est noter que les fuites internes sont plus importantes et provoquent une P possible,ainsi quun rendement, plus faible.

    Il est remarquer que sur les pompes deux vis, les filets sont symtriques, afin de limiter aumaximum leffet des pousses axiales.

    c - Pompes trois vis (planche n3)

    La partie hydraulique de cette pompe est constitue de trois vis dont une seule est solidaire de larbremoteur. Les deux autres vis sont entranes par frottement grce la vis centrale. Les vis sont unseul filet et il est ncessaire dquilibrer la pousse axiale rsultante laide dun dispositif decompensation.

    DD 55 -- 22 // CC

    2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

  • 01621_C_F

    2

    2 - POMPES ENGRENAGES

    a - Pompe engrenages extrieurs

    Il existe un grand nombre de variantes de ce type de pompes, elles diffrent entre elles par ladisposition et la forme des dentures. Le liquide vhiculer est aspir dans lespace compris entredeux dents conscutives et le corps de la pompe. Ltanchit entre laspiration et le refoulement estassure par un contact entre les dents en prise. Les dentures peuvent tre droites, hlicodales, ouencore chevrons. Cette dernire possibilit prsentant lavantage de rendre le mouvement plusuniforme. Ce type de pompes admet une vitesse de rotation de 2000 3000 tr/min ; elles sontrelativement silencieuses et permettent datteindre des pressions de lordre de 20 50 bar. Elles sontquipes de quatre paliers, et de un quatre botiers dtanchit. Elles ne tolrent pas le passage departicules solides sans risque de destruction totale.

    Sens de rotation

    ASPIRATION REFOULEMENT

    Engrenage menant

    Engrenage men

    Arbred'entranement

    lvation Coupe

    Presse toupe

    D T 1

    364 A

    Pompe engrenages denture droite

    b - Pompes engrenages intrieurs (planche n4)

    Le principe de fonctionnement de ce type de pompe consiste placer un des engrenages lintrieurde lautre.

    Cette disposition ncessite lutilisation dune pice intermdiaire, place entre les engrenages etsolidaire du corps de pompe, en forme de croissant afin dassurer ltanchit entre laspiration et lerefoulement. Cette disposition permet de navoir quun seul botier dtanchit, mais le porte fauxgnre une surcharge sur larbre.

    Le dbit est pratiquement rgulier et indpendant de la diffrentielle de pression, laquelle peutatteindre 15 20 bar.

    Les vitesses de rotation de ce type de pompe sont de lordre de quelques centaines de tours laminute, mais elles peuvent vhiculer des produits de trs grande viscosit ( 10 000 cSt). De plus,elles sont caractrises par une valeur de trs bas NPSHR. La prsence de particules solides entranegalement sa destruction irrmdiable.

    DD 55 -- 22 // CC

    2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

  • 01621_C_F

    3

    c - Pompes rotor hlicodal excentr (planche n5)

    Elles sont constitues de deux engrenages hlicodaux : le premier, le rotor, tournant lintrieur dusecond, le stator. Le rotor est un engrenage externe une dent, le stator un engrenage interne deux dents.

    La diffrence dune dent, entre le stator et le rotor, cre des cavits qui se meuvent paralllement laxe du stator et vhiculent ainsi le produit pomp.

    Les pressions au refoulement sont de lordre de 20 30 bar.

    Ces pompes peuvent vhiculer des produits trs visqueux, chargs en particules solides, mais nedoivent en aucun cas tourner sec (le rotor est en acier, le stator en caoutchouc). Le cot dentretienest souvent important. Elles sont connues sous le nom commercial de pompe Moineau ou pompeP.C.M..

    3 - POMPES PISTON ROTATIF (planche n6)

    Ce type de pompe est constitu dun rotor (piston) dont laxe gomtrique ne concide pas avec laxede rotation. Ce rotor reste constamment tangent au corps de pompe et partage lintrieur de ce corpsen cavits, dont les unes communiquent avec laspiration, les autres avec le refoulement. Les volumesde ces cavits sont variables et ces variations provoquent le transfert du liquide. Ce type de pompeadmet le passage de particules solides.

    Le dbit est lgrement puls et leur vitesse de rotation limite. Elles sont connues sous le nomcommercial de Pompe Mouvex.

    4 - PARAMTRES INFLUANT SUR LE DBIT

    a - La vitesse de rotation

    D T 1

    385 B

    NVitesse de rotation

    Dbit de fuite interne

    QDbit volume

    Courbe

    relle

    Courbe

    thoriq

    ue

    A priori, le dbit vhicul par ce type de pompe est proportionnel la vitesse de rotation. vitesse fixe,le dbit thorique est constant.

    Les fuites internes, qui existent sur ce type de pompe, crent un dcalage entre le dbit thorique et ledbit rel.

    Pour minimiser linfluence des fuites internes, il y a intrt faire tourner la pompe le plus vite possible,mais on est limit dune part par la tenue mcanique et les frottements, dautre part, par les problmesde capacit daspiration.

    DD 55 -- 22 // CC

    2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

  • 01621_C_F

    4

    b - La pression

    Lorsque la P entre aspiration et refoulement augmente, la fuite au travers des jeux internesaugmente et le dbit peut alors diminuer de faon sensible.

    D T 1

    386 B

    P

    Tarage soupapescurit pression

    Dbit volume Q

    Dbit de fuite

    c - La viscosit

    La viscosit du produit soppose au recyclage interne. Leffet combin de la pression et de la viscositest reprsent par un rseau de courbes comme le montrent les schmas ci-dessous.

    Dbit de fuiteP

    P Q

    D T 1

    387 B

    Viscocit

    dcroiss

    ante

    Fuel

    lourd

    EauHuile

    Tarage soupapescurit pression

    Dbit de fuite

    Pour une vitesse de rotation donne, le dbit thorique est amput dune fuite interne qui crot avec laP et dcrot avec la viscosit.

    DD 55 -- 22 // CC

    2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

  • 01621_C_F

    5

    5 - CAPACIT DASPIRATION

    Il est facilement concevable que seule une pompe sans fuite interne peut avoir un caractre auto-amorant. Dans la ralit la fuite interne tant plus ou moins importante, il est ncessaire dassurerune pression minimum laspiration, dnomme, charge minimum laspiration.

    Pression la bride daspiration NPSH >

    Tension de vapeur du produit aux conditions de pompage

    Le NPSH augmente avec la vitesse et la viscosit, autrement dit, la charge laspiration doit tredautant plus grande que la pompe tourne vite et que le produit est visqueux.

    6 - PUISSANCE ABSORBE

    Elle est thoriquement proportionnelle la P et au dbit, pour une viscosit donne.

    La puissance rellement consomme varie en fonction des fuites internes (jeux mcaniques, viscosit,P).

    Elle augmente galement en fonction des frottements dorigine mcanique et hydraulique.

    On voit que la viscosit joue un rle complexe puisquelle diminue les fuites internes, donc amliore lerendement, mais augmente les frottements fluides dune faon encore plus sensible.

    7 - CONDITIONS DE BON FONCTIONNEMENT

    Nous avons vu dj trois conditions :

    - le liquide doit tre suffisamment visqueux pour limiter les fuites internes- le liquide doit avoir des proprits lubrifiantes pour la plupart des modles- la pression laspiration doit tre suffisante

    Ajoutons une condition importante :

    lexistence et le bon fonctionnement dun organe de scurit

    En effet, que se passe-t-il dans une pompe volumtrique si le circuit de refoulement estaccidentellement obtur ?

    Les fuites internes ne sont pas suffisantes pour viter la surcharge, dans le meilleur des cas il y adclenchement du moteur puis rupture du corps si aucune scurit nintervient.

    Ce type de pompe comporte obligatoirement une soupape destine ouvrir un recyclage entreaspiration et refoulement ds que la pression de refoulement atteint une valeur prdtermine.Lorsque le tarage de cette soupape peut tre modifi, on ladapte la pression maximum que peutsupporter le circuit (si cette dernire est infrieure la pression maximum de la pompe).

    DD 55 -- 22 // CC

    2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

  • 01621_C_F

    6

    Cette soupape comporte souvent un volant de commande manuelle permettant :

    - le dmarrage et larrt en recyclage, donc en charge rduite- un amorage plus facile puisque dmarrant vide. On tablit progressivement le dbit en

    fermant le recyclage.

    Ce volant ne doit pas tre utilis afin de raliser un rglage de la pression ou du dbit en marchenormale, dautres lments doivent tre prvus pour cela.

    En effet : pour rester fiable un organe de scurit ne peut servir dorgane de rglage.

    Le recyclage du dbit ne peut se faire que par variation de vitesse ou par un recyclage prvu sur lecircuit.

    8 - PULSATIONS

    Sur une pompe engrenages, chaque roue ayant neuf dents, tourne 500 tr/min et refoule dans uncircuit la pression moyenne Pm = 100 bar.

    La frquence des pulsations de dbit, donc de pression, est la frquence de passage des dents, soit :

    f = 50060 x 9 = 75 Hertz

    (1 fois par seconde = 1 Hertz)

    Allure des pulsations de pression

    Pmax 107

    Pulsa

    tions

    de

    press

    ion

    Pression (bar)

    Pm 100

    D T 1

    389 B

    DD 55 -- 22 // CC

    2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

  • 01621_C_F

    7

    Ces pulsations peuvent tre gnantes pour la tenue des organes hydrauliques ainsi que pour largulation.

    Lamortissement est ralis laide dune capacit sous pression de gaz installe sur la ligne derefoulement.

    Gaz

    Variation de niveau

    Refoulement D T 13

    90 A

    Pour ce type de pompe, le volume de la bouteille anti-pulsatoire est peu important, puisque fonction dela variation de volume engendre chaque pulsation.

    Par contre, la pression de gonflage est tout fait dterminante : chaque pression de gonflagecorrespond une frquence dite de coupure (qui augmente avec la pression).

    Pour cette frquence, les pulsations sont trs amorties, pour les autres frquences, lamortissementest beaucoup plus faible, voire ngligeable.

    Amplitude despulsations

    Frquence de coupure

    f

    D T 1

    391 A

    La pression de gonflage doit tre accorde la frquence amortir.

    DD 55 -- 22 // CC

    2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

  • 01621_C_F

    8

    Pour viter la dissolution du gaz dans le liquide, on utilise des bouteilles membranes.

    D T 1

    295 A

    Vessie

    Valvede gonflage

    Gazcomprim

    Le bureau dtudes doit donc calculer lapression de gonflage en fonction descaractristiques relles du circuit.

    Une pression de gonflage ne peutamortir quune seule frquence, doncla bouteille anti-pulsatoire nestefficace que pour un seul dbitdtermin.

    9 - PRINCIPAUX INCIDENTS DANS LEXPLOITATION DES POMPES VOLUMTRIQUESROTATIVES

    a - Le moteur disjoncte aprs un temps de fonctionnement

    - Puissance consomme trop importante due un P trop lev (sauf problme lectrique)- Vanne se ferme sur le refoulement- Viscosit augmente (donc galement pertes de charge) :

    . temprature du bac diminue

    . traage de ligne en panne

    . le produit change de qualit, on doit constater que Paspiration baisse ; Prefoulementaugmente.

    b - La pompe tourne mais ne dbit pas

    - Perte de niveau aspiration- Vanne ferme- Filtre bouch- Produit fig dans la ligne- Soupape bloque en position ouverte- Dsamorage (entre dair ou vapeur)

    c - La pompe tourne mais la pression de refoulement est trop faible

    - Soupape ouverte ou dtare- Temprature leve (viscosit rduite et fuite interne accrue)- Produit trop lger

    d - Pompe grippe

    - Blocage des vis par un corps solide- Dilatation des vis due la temprature du produit vhicul- Manque de lubrification d au dsamorage

    DD 55 -- 22 // CC

    2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

  • 01621_C_F

    9

    II - LES POMPES VOLUMTRIQUES ALTERNATIVES

    Les pompes volumtriques alternatives usuelles font appel deux principes :

    le dplacement dun piston anim dun mouvement alternatif

    Selon le cas, le piston peut tre en contact avec le cylindre, ou ne pas tre en contact avecles parois de la chambre qui contient le liquide.

    la dformation dune membrane

    Le mouvement de la membrane est impos, dans le cas gnral, par la pression obtenuesur la face arrire par une pompe piston plongeur.

    CylindrePiston

    Segmentsd'tanchit

    Garnitured'tanchit

    Clapetd'aspiration

    Aspiration

    Clapet derefoulement

    Refoulement

    Piston plongeur

    Membrane

    Plateau ARHuile tampon

    Piston plongeur

    Aspiration

    Refoulement

    Aspiration

    Refoulement

    D T 1

    367 A

    Pompe piston en contactavec le cylindre Pompe piston plongeur Pompe membrane

    Principes des pompes alternatives

    Le principe de fonctionnement est simple :

    - lorsque le piston, ou la membrane, se dplace vers le point mort bas, le clapet daspirationse soulve et le liquide est aspir. Le clapet de refoulement est ferm.

    - lorsque le piston, ou la membrane, se dplace vers le point mort haut, le clapetdaspiration se ferme tandis que celui de refoulement souvre, permettant le refoulement duliquide pomp.

    1 - POMPES PISTON (planche n7)

    Elles peuvent tre simple effet et, dans ce cas, le piston na quune seule phase active (premiertemps : aspiration, deuxime temps : refoulement) sur les deux phases que comporte le cycle.

    Elles peuvent tre double effet et, dans ce cas, le piston est actif dans les deux phases, permettantun dbit deux fois plus important et une plus grande rgularit de dbit.

    Il est possible dassocier plusieurs lments de pompe piston, dcals dans un cycle de rotation(pompe Triplex par exemple) de faon augmenter le dbit et la rgularit. Ces pompes possdentune grande capacit daspiration et permettent datteindre des pressions de refoulement importantes.

    DD 55 -- 22 // CC

    2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

  • 01621_C_F

    10

    2 - POMPES MEMBRANES (planche n8)

    Dans ce type de pompes, le dplacement du piston est remplac par les dformations alternativesdune membrane en matriaux lastiques. La membrane est entrane par lintermdiaire dun liquidetampon comprim et dcomprim grce aux mouvements alternatifs dune pompe piston. Le produitvhicul se trouve ainsi entirement isol de la partie mcanique de la pompe, et peut prsenter uncaractre relativement corrosif.

    Le volume balay par le piston tant suprieur celui balay par la membrane, il est ncessaire delimiter la pression du liquide tampon afin dviter lclatement de la membrane. Une soupape descurit permet dvacuer lexcdent de liquide tampon en fin de phase de refoulement. Il estalors ncessaire de prvoir un second dispositif de compensation qui admettra en fin de phasedaspiration une quantit de liquide tampon larrire de la membrane, gale celle chasse enfin de refoulement.

    Une pompe membrane devra donc tre quipe dun systme auxiliaire dit de compensation qui enaugmente le cot.

    Pour des raisons de scurit la membrane peut tre double.

    Ces pompes sont utilises sur les dbits moyens de lordre de 80 m3/h, des tempratures infrieures 150C.

    Elles conviennent sur les trs petits dbits, et sont trs souvent utilises comme pompes doseuses.

    3 - CARACTRISTIQUES DE FONCTIONNEMENT DUNE POMPE VOLUMTRIQUEALTERNATIVE SIMPLE EFFET

    a - Loi de dbit

    Une pompe volumtrique alternative donne tant laspiration quau refoulement une loi de dbitdtermine par son mcanisme interne. Le mouvement du piston entran par un dispositif bielle-manivelle est pratiquement sinusodal, il est remarquer que dans ce type de pompe le dbitinstantan maximum atteint, est pratiquement gal 3 fois le dbit moyen.

    D T 1

    294 B

    qv

    qmoyen

    Course1 2 3 41 2 3 4

    DD 55 -- 22 // CC

    2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

  • 01621_C_F

    11

    Il est possible de reprsenter le cycle thorique sur un tour de vilebrequin, par un diagramme pression-volume comme sur la figure ci-aprs.

    Pref

    Pasp

    PMH

    D

    A B

    C

    PMB

    P

    D T 1

    381 A

    Cycle thorique dune pompe alternative simple effet

    Le liquide tant incompressible, la monte en pression (BC) est instantane ainsi que la baisse depression (DA) ds que sinverse la course du piston. Le cycle thorique est un rectangle.

    b - Le cycle rel

    La perte de charge travers les clapets daspiration et de refoulement fait que de A B, la pressionest infrieure ce quelle est dans la ligne daspiration et de C D, suprieure ce quelle est dans laligne de refoulement.

    Le manque dtanchit des clapets et leur retard la fermeture, dforme les segments BC et DA, quine sont plus alors verticaux.

    La prsence de gaz dans le cylindre a le mme effet. Du gaz dissous dans le liquide est susceptible,en effet de se dgazer pendant la phase daspiration o la pression descend une valeur qui peut treplus faible que la tension de vapeur.

    Ce gaz amortit la monte en pression, provoque des oscillations de pression et des battements declapet.

    Dans certains cas, on peut introduire volontairement une petite quantit dair par un reniflard pouramortir les chocs sur le mcanisme et renouveler lair du rservoir de rgularisation du dbit.

    DD 55 -- 22 // CC

    2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

  • 01621_C_F

    12

    Influencedes clapets

    Dbit relP

    V

    Influencedu gazdissous et du

    manque d'tanchit

    D T 1

    382 A

    Pref

    Pasp

    PMH PMB

    Cycle rel dune pompe alternative simple effet

    c - Consquences

    les pressions extrmes atteintes provoquent des -coups trs importants, fatiguant lemcanisme et ainsi gnrant des couples qui peuvent passer par des maximums, quirisquent de surcharger le moteur.

    la pression minimum atteinte, nettement infrieure la pression que lon aurait avec undbit rgulier peut provoquer, si la charge laspiration nest pas suffisante :

    - un dgazage important, donc une diminution du dbit et une usure des clapets- de la cavitation, si on est proche de la tension vapeur, do rosion de lintrieur

    de la pompe et galement diminution du dbit.

    De plus les phnomnes pulsatoires peuvent faire apparatre des surdbits, laspirationet au refoulement, du fait de linertie des colonnes liquides. En fin de phase daspirationlorsque la pression dynamique lentre de la pompe excde la pression statique aurefoulement. En fin de phase de refoulement lorsque la pression dynamique la sortiede la pompe est infrieure la pression statique laspiration.

    Conclusion

    Il faut :

    - rgulariser le dbit pour amortir les pulsations de pression- assurer une hauteur de charge nettement positive laspiration- assurer une diffrence de pression dau moins 3 bar entre la ligne de refoulement et

    la ligne daspiration (si ncessaire, au moyen dune soupape de maintien depression).

    DD 55 -- 22 // CC

    2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

  • 01621_C_F

    13

    4 - RGULARISATION DU DBIT

    Plusieurs solutions sont employes, principalement :

    a - Les pompes plusieurs cylindres

    Dbit rsultant

    Cylindre 2Cylindre 1

    Cylindre 3

    D T 1

    293 A

    qv

    t

    Pompe 3 cylindres simple effet 120

    b - Les bouteilles anti-pulsatoires

    Refoulement

    Conduite de

    refoulement

    V

    D T 1

    294 A

    qv

    qmoyen

    Course

    A

    A1

    A2

    Pour obtenir un dbit rgulier, il faut que par compression du gaz contenu dans la bouteille, le volumeA1 soit emmagasin pendant la phase de refoulement et restitu intgralement pendant la phasedaspiration (A2 = A1 = A) .

    Pour ce faire, le volume de la bouteille est de lordre de 25 50 fois le volume A1, engendr par unepulsation.

    De plus, il faut viter que les oscillations propres du systme colonne de liquide-matelas de gazaient une frquence propre suprieure ou gale la cadence de la pompe afin dviter toutphnomne de rsonance.

    DD 55 -- 22 // CC

    2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

  • 01621_C_F

    14

    D T 1

    295 A

    Vessie

    Valvede gonflage

    Gazcomprim

    Pour cela, il suffit de surdimensionner la bouteille.On est amen le faire pour les pressions derefoulement leves.

    Pratiquement, il est utilis des bouteilles membrane pour viter de dissoudre le gaz.Celles-ci sont gonfles environ 60 % de lapression de refoulement de la pompe.

    Un clapet empche la vessie de sortir du rservoirlors du gonflage.

    Remarque

    On peut tre oblig dinstaller une bouteille non seulement au refoulement, mais aussi laspiration. Eneffet, des lignes courtes et de diamtre suffisant pour limiter les pertes de charge laspiration sontsusceptibles de connatre des oscillations trs importantes accordes la cadence de la pompe.

    Linertie de la colonne liquide est prpondrante, car les frottements qui pourraient amortir lemouvement pulsatoire sont faibles.

    5 - PRINCIPAUX INCIDENTS DANS LEXPLOITATION DES POMPESVOLUMTRIQUES ALTERNATIVES

    a - Dbit insuffisant ou nul

    - Prsence de gaz dans la ligne daspiration- Manque de niveau laspiration- Pompe non amorce- Prise dair laspiration- Soupape de dcharge bloque ouverte- Bouteilles antipulsatoires dtriores- Dfaillance ou encrassement des clapets- Drglage de la course du piston- Vaporisation du produit laspiration (cavitation)- Membrane de la pompe perce- Filtre bouch- Produit trop visqueux (mal rchauff par exemple)

    DD 55 -- 22 // CC

    2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

  • 01621_C_F

    15

    b - La pompe dclenche par surcharge lectrique

    - Dfaut lectrique- Frottements mcaniques

    garniture dtanchit trop serre pices en mouvement dtriores huile trop visqueuse

    - Changement de qualit ou de temprature du produit entranant une augmentation de laviscosit.

    - Augmentation de la P amont/aval

    pression dans les capacits niveaux filtre encrass vanne trangle clapet coinc

    c - Variations de pression au refoulement excessives

    La conception de linstallation est en cause, linertie de la masse liquide en mouvement dans la lignede refoulement est trop importante. On peut :

    - augmenter le diamtre de la ligne (diminution de la vitesse)- diminuer la longueur de la ligne. Pour diminuer la masse de liquide mise en jeu- installer une bouteille anti-pulsatoire- remplacer par une pompe multi-cylindres

    d - Vibrations importantes

    - dfaut dalignement ou dfaut mcanique- garniture trop serre- cavitation- bouteilles antipulsatoires dtriores : pas de gaz ou pression de gaz diffrentes de la

    pression crter. Membrane perfore- cadence de marche non adapte aux membranes

    DD 55 -- 22 // CC

    2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

  • DD 55 -- 22 // CC

    2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

    POMP

    E 2 V

    IS

    p

    aliers

    intern

    es

    Soup

    ape d

    e prot

    ectio

    n de l

    a pom

    pe

    Chem

    ise po

    ur la

    circu

    lation

    de va

    peur

    Engre

    nage

    de sy

    nchro

    nisati

    onRE

    FOUL

    EMEN

    T

    ASPIR

    ATIO

    N

    Pres

    se t

    oupe

    Arbre

    D'ap

    rs do

    cume

    nt Gu

    inard

    D T 1

    375 A

    2 vis

    file

    tages

    inve

    rss

    (ici un

    e seul

    e des

    2 vis e

    st visib

    le)

    Palie

    rs int

    ernes

    Rotor

    s non

    engre

    nants

    :

    engre

    nage

    s de s

    ynch

    ronisa

    tion i

    nterne

    s

    tanc

    hit

    tre

    sse/o

    ugarn

    itures

    mc

    aniqu

    es

    Pla

    nche

    n1

  • DD 55 -- 22 // CC

    2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

    Vis m

    ene

    Arbre

    D'ap

    rs do

    cume

    nt Gu

    inard

    Vis m

    enan

    te

    Engre

    nage

    d'en

    trane

    men

    tde

    la vi

    s men

    e

    Nive

    aud'h

    uile

    4 tan

    chit

    s tr

    esse

    sou

    garni

    tures

    mc

    aniqu

    es

    Soup

    ape d

    e sc

    urit

    inc

    orpor

    e,pro

    tgea

    nt la

    pomp

    e des

    surpr

    essio

    ns ac

    ciden

    telles

    POMP

    E 2 V

    IS NO

    N EN

    GREN

    ANTE

    S

    p

    alier

    s exte

    rnes

    D

    T 137

    6 A

    Pla

    nche

    n2

  • DD 55 -- 22 // CC

    2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

    Comp

    ensa

    tion d

    espo

    uss

    es a

    xiales

    Aspir

    ation

    Refou

    lemen

    t

    Palie

    rs int

    ernes

    - roto

    rs en

    grena

    ntsta

    nch

    it : tr

    esse

    / ou g

    arnitu

    re m

    caniq

    ue1 v

    is me

    nante

    - 2 vi

    s men

    es

    Vis m

    ene

    Vis m

    ene

    Arbre

    Pres

    se-t

    oupe

    D'ap

    rs do

    cume

    nt SC

    AM-IM

    O

    Soup

    ape d

    e sre

    t pro

    tgea

    nt la

    pomp

    ed'u

    ne su

    rcharg

    e acc

    idente

    lle

    D T 1371 A

    POMPE 3 VIS

    Planche n3

  • DD 55 -- 22 // CC

    2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

    1 - Entre du liquide 2 - Transfert du liquide

    Fonctionnement

    POMPE ENGRENAGES INTRIEURS

    tanchit par tressesou garniture mcanique

    Palier deroulementde bute

    Palier interne

    3 - Sortie du liquide

    D'aprs document ACMR

    D T 1

    365 C

    Planche n4

  • DD 55 -- 22 // CC

    2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

    Sur l'pure ci-contre, stator et rotor sont reprsents en coupe. La dcomposition du mouvement de rotation du rotor tournant droite permet sur un tour de suivre la progression d'une alvole

    Le liquide se dplace de gauche droite, selon, bien videmment, le sens du dplacement des alvoles

    Le refoulement et l'aspiration sont isols l'un de l'autre par une ligne d'tanchit dont la longueur est proportionnelle au nombre de pas de la pompe

    La rotation inverse du rotor en-tranerait un dplacement inverse des alvoles et donc du sens de dbit. La pompe Moineau est rversible

    Le rotor est au pointhaut de l'alvole

    Section aa

    Le rotor a tourn de90 et se trouve dansl'axe du stator

    Le rotor a tourn de 180,l'alvole est ferme

    Le rotor a tourn de 270il se trouve dans l'axedu stator

    Le rotor a tourn de 360,Le cycle est termin,un autre s'amorce

    Double cardan

    POMPE ROTOR HLICODAL EXCENTR

    D T 1

    374 A

    Planche n5

  • DD 55 -- 22 // CC

    2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

    1 2 3 4

    A

    B

    C

    A

    B

    B

    B

    CC

    C

    D

    D

    D

    E

    Bypass de scurit

    Arbre avecdouille excentre

    Seule pice enmouvementavec l'arbre

    Corps de pompe Cylindre monobloc Piston Fond

    Cet excentrique tournedans l'alsage du piston

    POMPE PISTON ROTATIF

    D T 1

    366 B

    D T 1

    366 A

    A refoulementB fin de remplissageC en remplissageD volume 0

    A fin de refoulementB refoulementC en remplissageD commence son aspiration

    A volume 0B refouleC termine un remplissageD en remplissage

    A remplac par CB termine son refoulementC refouleD poursuit son remplissageE commence son remplissagedevient C

    Ref. Asp.

    Planche n6

  • DD 55 -- 22 // CC

    2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

    Vilebrequin

    D T 1

    289 C

    BiellePiston

    Chambre

    Planche n7

    Etanchit tresses chevron avecinjection dans le circuit de barrage si

    pompage de particules solides

    Clapets

    ASPIRATION

    REFOULEMENT

    Bielles cales 120CPressions jusqu' 200 bar

    dbits jusqu' 500 m/h

    Vue de dessus

    Coupe sur un cylindre

    POMPE TRIPLEX 3 PISTONS PLONGEURS Simple effet

  • DD 55 -- 22 // CC

    2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

    Soup

    ape d

    e sc

    urit

    Simple

    mem

    brane

    pilot

    eD

    bit aju

    stable

    en ma

    rche d

    e 0 1

    00/10

    0 par

    rglag

    e de l

    a cou

    rse du

    pisto

    n san

    s tan

    chit

    =

    Pas

    de fu

    itePla

    teau d

    e pilo

    tage c

    omma

    ndan

    tla

    comp

    ensa

    tion e

    n pos

    ition

    arri

    re de

    la m

    embra

    ne

    Bloc p

    ilote

    de co

    mpen

    satio

    npe

    rmett

    ant d

    'aspir

    er so

    us d

    press

    ion

    Piston

    Huile

    pisto

    n

    Liquid

    e pom

    p

    Porte

    pisto

    n

    Chem

    ise am

    ovibl

    eSo

    upap

    e de c

    ompe

    nsati

    onav

    ec fil

    treCla

    pet d

    'aspir

    ation

    Clape

    t de r

    efoule

    ment

    Cham

    bre de

    pomp

    age

    Clape

    t tar

    main

    tenan

    tla

    memb

    rane e

    n pos

    ition

    Memb

    rane

    D T 1

    400 A

    POMPE DOSEUSE MEMBRANE

    Planche n8