pompe centrifuge.pdf

Risques et Précautions liés au Matériel

POMPES TECHNOLOGIE ET FONCTIONNEMENT DES POMPES CENTRIFUGES

D5

Ingénieurs en Sécurité Industrielle

I - DESCRIPTION D'UNE POMPE CENTRIFUGE SIMPLE ......................................................... 1 II - FONCTIONNEMENT D'UNE POMPE CENTRIFUGE ............................................................... 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9

-

Évolution de la pression et de la vitesse dans une pompe centrifuge.......................................... 2 Hauteur d'élévation créée par une pompe centrifuge ..................................................................3 Variation de la hauteur d'élévation en fonction du débit : caractéristique de la pompe ............... 4 Autres caractéristiques .................................................................................................................5 Variation des caractéristiques ...................................................................................................... 6 Mise en place d’une pompe centrifuge sur un circuit ................................................................. 10 Marche en série - Marche en parallèle....................................................................................... 11 Démarrage ................................................................................................................................ 13 La cavitation ...............................................................................................................................13

III - TYPES DE POMPES CENTRIFUGES ET EFFORTS DUS À L'HYDRAULIQUE .................. 16 1 2 3 4

-

Principaux types de pompes centrifuges.................................................................................... 16 Efforts dus à l’hydrauliques dans les pompes ............................................................................20 Influence du jeu aux bagues d'usure et aux ailettes de dos....................................................... 25 Effet des forces hydrauliques sur la fiabilité de la pompe .......................................................... 27

IV - CIRCUITS AUXILIAIRES ........................................................................................................ 28 1 2 3 -

Les circuits de purge et d’évent .................................................................................................28 Les circuits de refroidissement ...................................................................................................28 Arrosage de la garniture (flushing) et quench ............................................................................30

PLANCHES Planche n°0 Planche n°1 Planche n°2 Planche n°3 Planche n°4 Planche n°5 Planche n°6 Planche n°7 Planche n°8 Planche n°9 Planche n°10 Planche n°11 Planche n°12 Planche n°13 Planche n°14 Planche n°15

: : : : : : : : : : : : : : : :

Environnement d'une pompe centrifuge en unité Pompe centrifuge monocellulaire – En porte à faux – Pompe centrifuge monocellulaire – Roue en porte à faux – Pompe centrifuge process – À plan de joint radial : Roue à 2 ouïes – Pompe "In Line" – À joint radial – Pompe "In Line" – Haute vitesse – Pompe "In Line" – Joint axial, roue à 2 ouïes – Pompe centrifuge à 2 roues – Plan de joint radial conforme API – Pompe centrifuge multicellulaire – Plan de joint horizontal conforme API 610-8eme – Pompe muticellulaire – Joint radial et disque d'équilibrage – Pompe verticale de pied Pompe verticale – À barrel extérieur – Pompe hydraulique Vortex Pompe horizontale – Pour produits chimiques – Pompe sans garniture – À rotor noyé – Pompe à entraînement magnétique – À aimants permanents –

MT POM - 01619_B_F - Rév. 3

Ce document comporte 49 pages

„ 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

19/04/2005

-2/A

1

I-

D 5 -2/A

DESCRIPTION D'UNE POMPE CENTRIFUGE SIMPLE Les pompes centrifuges sont le type de pompe le plus répandu en raffinerie et usines chimiques. Leur fonction est d'assurer le débit de liquide souhaité par l'exploitant mais dans des conditions de pression imposées par les procédés et les applications, avec des contraintes particulières à l'installation, l'environnement, la fiabilité, la sûreté, etc. La pompe centrifuge la plus simple est la pompe monocellulaire à roue en porte à faux comme représentée sur le schéma ci-dessous.

Refoulement Corps de palier

Joint de corps Double volute Impulseur roue Corps de pompe

Labyrinthe d'étanchéité

Boîtier à roulement

Anneau de lubrification

Bagues d'étanchéité Bagues de fond

Garniture mécanique

Bouchon de purge Corps de garniture

D T 424 B

Arbre

Chemise de garniture

Pompe centrifuge monocellulaire (en porte à faux) Cette pompe est composée d'éléments statiques et de pièces tournantes. On distingue dans les éléments statiques : -

le corps de pompe sur lequel se trouvent les tubulures et brides d'aspiration et de refoulement, la volute et les pieds (ou pattes) de fixation sur le châssis le corps de garniture (ou plateau de garnitures) fermant l'arrière du corps de pompe, est traversé par l'arbre et reçoit le système d'étanchéité (tresses ou garniture mécanique) le corps de palier dans lequel sont montés des roulements ou des paliers à coussinet et qui contient le système de lubrification. Le corps de palier possède souvent une béquille de supportage.

Les parties tournantes ou rotor composé de l'arbre sur lequel sont montés les roulements, l'impulseur (ou roue), le moyen d'accouplement et les pièces tournantes de la garnitures mécaniques. 01619_B_F

 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

2

D 5 -2/A

L’ensemble mobile appelé rotor se compose : -

d’un arbre sur lequel sont montés : • • •

-

un impulseur (ou roue) un accouplement permettant la liaison avec la machine d’entraînement diverses pièces telles que chemises d’arbre, déflecteur ou labyrinthe d’étanchéité, écrous de fixation, …

d’éléments liant le rotor et les pièces fixes et donc soumises à frottement : • •

les roulements la garniture d’étanchéité

Parmi ces différentes pièces, l’impulseur et la volute sont celles qui sont directement impliquées dans la fonction de pompage de la machine. Au travers elles, se produisent les variations de vitesse et de la pression du liquide.

II -

FONCTIONNEMENT D'UNE POMPE CENTRIFUGE 1 - ÉVOLUTION DE LA PRESSION ET DE LA VITESSE DANS UNE POMPE CENTRIFUGE Le schéma ci-dessous montre l’évolution de la vitesse et de la pression dans la pompe.

yy ;; ; y ;; yy ; y ;;y; yy

Tubulure de refoulement

Pression Vitesse Pression

Vitesse

Roue PR

∆P volute

∆P pompe

Aspiration

Chute de pression ≅ NPSH pompe

Volute

1

2

3

5

4

0 Tubul. d'aspir.

Roue Pompe

01619_B_F

 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

Tub. ref. + volute

D T 017 B

Tubulure d'aspiration

∆P roue

PA

3

D 5 -2/A

Du schéma ci-avant on peut noter que :

2-

-

la vitesse à l'entrée de la pompe est de l'ordre de 1 m/s à 2 m/s, la vitesse à la sortie autour de 3 à 7 m/s.

-

la vitesse en sortie de roue est de l'ordre de grandeur de la vitesse périphérique c'est-à-dire entre 20 et 50 m/s.

-

la pression d'aspiration dépend de l'installation

-

la volute, comportant une section de passage croissante, permet un ralentissement du liquide et la transformation de l’énergie de vitesse en énergie de pression (ce gain de pression constitue une part importante de la pression totale fournie par la pompe.

-

la mise en vitesse , les pertes de charge dans la tubulure d'aspiration et les chocs du liquide contre les aubages occasionnent une chute de pression à l'entrée de la roue. Cette chute de pression, exprimée en mètre de liquide, est appelée le NPSH de la pompe ou NPSH requis.

HAUTEUR D'ÉLÉVATION CRÉÉE PAR UNE POMPE CENTRIFUGE L'énergie que fournit la pompe au liquide se présente sous 2 formes : -

de l'énergie de pression, correspondant à l'augmentation de pression dans la pompe

-

de l'énergie cinétique, correspondant à l'augmentation de vitesse du liquide entre l'aspiration et le refoulement

L'énergie de la pompe fournit au fluide est appelée hauteur d'élévation et s'exprime, en mètres de liquide, de la façon suivante : H élévation

=

∆P x 10,2 d

123

123

énergie fournie par la pompe au liquide en mètres

énergie due à l'accroissement de pression dans la pompe

+

2 2 v ref – vasp 20

123 différence d'énergie cinétique entre le refoulement et l'aspiration

v : vitesse en m/s ∆P : pression en bar d : densité du liquide Dans de nombreux cas la différence d'énergie cinétique est négligeable au regard de l'augmentation de pression. La mesure des pressions doit se faire dans un même plan de référence. Si les manomètres ne sont pas au même niveau il faut corriger la hauteur d'élévation de la différence de niveau.

01619_B_F

 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

4

D 5 -2/A

3 - VARIATION DE LA HAUTEUR D'ÉLÉVATION EN FONCTION DU DÉBIT : CARACTÉRISTIQUE DE LA POMPE La courbe représentant la variation de hauteur en fonction du débit s’appelle la caractéristique "hauteur d'élévation" H(Q) de la pompe. Pour chaque pompe, une courbe est fournie par le constructeur. Elle a été établie par un essai de la pompe sur un banc. Hauteur d'élévation totale (m de liquide)

D T 019 B

H

Q

Débit volume (m3/h)

– Courbe caractéristique hauteur d'élévation fonction du débit volume – Selon le type de la pompe, son rôle, ses spécifications, la courbe caractéristique peut prendre diverses allures. Les formes de la roue, le nombre et l'inclinaison des aubages, la volute permettent au constructeur d'adapter la caractéristique aux exigences de l'utilisateur. H

H

Q Courbe en cloche

Q Courbe plate

Q Courbe tombante

Les courbes les plus courantes dans les pompes procédé sont de type "plate" ou 'en cloche".

01619_B_F

 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

D T 020 B

H

5

4-

D 5 -2/A

AUTRES CARACTÉRISTIQUES • Le rendement et la puissance Le rendement de la pompe est le rapport entre la puissance hydraulique (reçue par le liquide) et la puissance mécanique fournie à la pompe. Ce rendement varie en fonction du débit. Il est représenté par une courbe fournie par le constructeur de la pompe. Le rendement permet de déterminer la puissance sur l'arbre connaissant la puissance hydraulique. Le meilleur rendement de la pompe détermine le débit nominal pour lequel correspond la hauteur nominale et la puissance nominale. Les rendements maxi sont de l'ordre de : -

70 % pour les pompes procédé à 3000 tr/min 80 % pour les pompes procédé à 1500 tr/min 80 % pour les pompes de forte puissance 50 à 60 % pour les petites pompes H H

P η

HN

PN

Pa pour d

η maxi D T 400 A

η

Q nomimal La puissance sur l'arbre est une caractéristique de la pompe permettant de déterminer le moteur d'entraînement. Cette puissance se calcule à partir de la connaissance pour un débit donné de la hauteur, du rendement et de la densité.

PH

H x Q x d Pa = = 367 x η η

P en kW

H en m Q en m 3 /h d : densité η : rendement de la pompe

La puissance est proportionnelle à la densité du liquide véhiculé. Le constructeur trace éventuellement la courbe de puissance pour de l'eau (d = 1) et la calcule pour une autre valeur.

01619_B_F

 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

6

D 5 -2/A

La puissance sur l'arbre est pour les pompes centrifuges pratiquement toujours croissante avec le débit. Lorsque le débit est nul c'est-à-dire lorsque la vanne de refoulement est fermée par exemple, la puissance est comprise entre 40 et 60 % de la puissance nominale.

Pa Q = 0 = 0,4 à 0,6 Pnominale Dans ce cas toute la puissance est dissipée sous forme de chaleur dans le liquide avec le risque de vaporisation du liquide si celui-ci se trouve dans des conditions proches de sa température d'ébullition. • Le NPSH requis Le constructeur de la machine doit également fournir la courbe de NPSH en fonction du débit. Celle-ci est généralement tracée entre 40 et 50 % et 100 à 110 % du débit nominal.

D T 401 A

NPSH

QN

Qv

La valeur du NPSH au débit nominal est de l'ordre de : -

3 à 4 m pour des pompes procédé à 3000 tr/min 2 à 2,5 m pour des pompes à 1500 tr/min sans équipement spécifique pour diminuer le NPSH les pompes à haute vitesse ont des NPSH pouvant atteindre 10 m.

D'une façon générale, plus la vitesse de rotation ou plus la vitesse d'entrée du liquide dans la roue est élevée, plus le NPSH est grand.

5-

VARIATION DES CARACTÉRISTIQUES Les pompes centrifuges doivent s'adapter aux conditions d'exploitation de l'installation. On utilise pour cela généralement une vanne sur le circuit de refoulement. Cette solution par vanne peut s'avérer onéreuse ou peu fiable. Il faut donc parfois adapter les pompes centrifuges à une nouvelle fonction de pompage soit en modifiant le diamètre de leur roue, soit en modifiant la vitesse de rotation. Les caractéristiques sont également liées à la viscosité du produit pompé. a - Réduction du diamètre des roues (rognage) Modifier le diamètre de roue revient à modifier la hauteur et le débit de la pompe. Un rognage (réduction du diamètre), entraîne une réduction notable de la puissance. Cette solution est cependant irréversible et demande donc une certaine prudence sur la valeur à rogner.

01619_B_F

 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

7

D 5 -2/A

H C

B

D E P

H H'p

E'

G

P'

D

D T 402 A

G'

D'

0

Q'p

Qv

Q

En première approximation la caractéristique de hauteur pour un diamètre D' déduite point par point de la caractéristique pour le diamètre D par les formules suivantes :

D' 2 Q' ≈ [ ] D Q

D' 2 H' ≈[ ] D H

En fait, la démarche habituelle est de déterminer le rognage à effectuer à partir d'un point de fonctionnement désiré P', défini par une hauteur d'élévation H'P et un débit Q'P. La droite OP' coupe la courbe de hauteur de la roue, fournie par le constructeur, en P.

;yy; y;y;y;y;

Dans ce cas, le rapport des diamètres est en première approximation égal à : D' ≈ D

OP √ OP'

D T 027 A

Les formes recommandées pour le rognage de roues sont les suivantes :

01619_B_F

 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

8

D 5 -2/A

b - Modification de la vitesse de rotation Un changement de la vitesse de rotation conduit à modifier la courbe caractéristique hauteur d'élévation-débit de la pompe suivant les règles suivantes :

H B1 C1

Courbe équirendement D1

B2 H1

n1

D2

D T 403 A

C2

H2

n2

Q2 Q1

Q1 n1 = Q2 n2

et

H 1  n1 2 =  H 2  n2

La variation de la vitesse permet de faire varier le débit sur une très large plage. L'investissement et l'exploitation d'un système de variation de vitesse ne se justifie cependant pas souvent sur un plan économique. c - Modification en fonction de la viscosité Les courbes données par le constructeur sont établies avec de l'eau, c’est-à-dire avec un liquide de viscosité de 1 cSt. Elles restent valables pour des liquides dont la viscosité est inférieure à 10 ou 20 cSt. Le graphique ci-dessous met en évidence la détérioration des caractéristiques de la pompe lorsque la viscosité du fluide augmente. Les coefficients correcteurs de débit (KQ), de rendement (Kη) et de hauteur (K H) permettent d’établir les caractéristiques de la pompe pour une viscosité donnée. La correction la plus importante est celle qui porte sur le rendement. Pour le cas étudié : Q = 170 m3/h, H = 30 m et ν = 200 cSt ; la correction est de 0,65 sur le rendement de la pompe. La perte de débit est de 5% (95% pour K Q) et la perte de H est de 8 % (KH = 92 %). L'augmentation de la viscosité d'un liquide s'accompagne généralement d'une augmentation de sa densité ce qui a pour conséquence d'augmenter la puissance sur l'arbre de la pompe et le déclenchement de la protection thermique du moteur électrique.

01619_B_F

 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

9

D 5 -2/A — Extrait du "Standart of the Hydraulic Institute", New York, USA 1995 —

1,0 0,9

KH

0,8

0,6Q 0,8Q 1,0Q 1,2Q

0,7 1,0 0,9 0,8 KQ

0,7 0,6 0,5 0,4 — Centistokes — 60,5 6,25 11,8 16,5 21,2 33,4 45,2 76

114

152 228 350 610 915 1670 3190 190 304 456 760 1217 2280

Kη

— Hauteur de refoulement H en mètres —

0,3

200 150 100 80 60 40 30 25 20 15 10 8 6

20

420 300

30

40

50 60

80

100

2 2,5 3

150

200

4,5

6 8 10 15 20 30 50 80 120 220 25 40 60 100 160 Viscosité Engler 300

400 500 600

800 1000 1500 2000 — Débit Q en m3/h —

– Correction des caractéristiques d'une pompe centrifuge pour fluides visqueux – 01619_B_F

 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

D T 404 A

1,5

10

6-

D 5 -2/A

MISE EN PLACE D’UNE POMPE CENTRIFUGE SUR UN CIRCUIT P2 Vanne de régulation du débit ∆Pf

H1

H2

D T 405 A

P1

La pompe doit fournir au fluide une énergie suffisante pour vaincre : -

la variation de hauteur H2 - H1 = ∆H la variation de pression P2 - P1 = ∆P les pertes de charge dans la ligne ∆Pf

Les 2 premiers facteurs sont généralement constants, car liés au procédé et à l'installation. Les pertes de charge sont proportionnelles au carré du débit et dépendent de la position de la vanne de réglage.

Vanne

de +

n an

e

H

n or marc ma h le e

On peut représenter l'énergie demandée par le circuit, aussi appelée résistance du circuit, par une courbe ayant l’allure suivante :

en

+f V erm é

e

n

de gran e n Van rte ouve

D T 406 A

hf à Q pour position normale de vanne automatique

e

∆H +∆P en m Q Caractéristique du circuit

01619_B_F

 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

Qv

11

D 5 -2/A

Lorsqu'on superpose la courbe caractéristique de la pompe sur celle du circuit, on détermine un point de fonctionnement qui correspond à un débit identique de la pompe et du circuit ainsi qu'à une résistance de circuit égale à la hauteur fournie par la pompe. Le point de fonctionnement est donc l’intersection des caractéristiques du circuit et de la pompe.

Hauteur d'élévation H (Q = 0)

Point de fonctionnement nde

gra ne n a V erte ouv

D T 407 A

H

Qv

Débit maxi dans l'installation avec cette pompe

Débit volume

Lorsqu'on modifie la résistance du circuit, par exemple en fermant partiellement une vanne, le point de fonctionnement se déplace, ce qui modifie le débit passant dans l'installation. Aux positions limites on trouve : - dans la position vanne totalement ouverte : débit maximum de l’installation compte tenu de la pompe installée, - dans la position vanne totalement fermée : débit nul

7-

MARCHE EN SÉRIE - MARCHE EN PARALLÈLE Pour étudier le fonctionnement simultané de 2 pompes sur un même circuit, en série ou en parallèle, on les remplace par une pompe dite équivalente dont la caractéristique est issue des caractéristiques des 2 pompes de base. a - Marche en série Cette disposition se rencontre notamment : -

sur les pipelines où les stations de pompage sont réparties sur le circuit de charge de colonne à distiller composée généralement de 2 pompes en série sur les installations de pompage équipées d’une pompe “booster” servant à mettre sous pression l’aspiration de la pompe principale

L'énergie fournie par 2 pompes en série est la somme de l'énergie fournie par chacune d'elle. Le débit est le même pour les 2 pompes.

01619_B_F

 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

12

D 5 -2/A

La caractéristique de la pompe équivalente à 2 pompes en série est la suivante: B

Pe

H

P1 + P2

P1 ou P2

A P2

P1 Courbe caractéristique du circuit

B

A

D T 408 A

Pe

P1 ou P2 seules

P1 + P2

Qv

b - Marche en parallèle Cette disposition est très courante car de nombreuses pompes sont doublées. Même si en principe elles ne fonctionnent pas simultanément, dans certaines phases d'exploitation cette marche en parallèle est utilisée : inversion de pompe, besoin de débit important. La différence de pression entre A et B est la même pour les 2 pompes. Le débit total est la somme du débit de chaque pompe. La caractéristique de la pompe équivalente à 2 pompes en parallèle est établie de la façon suivante. P1

H

A

B P2

Pe

=P 1 +P 2

P2

P1

D T 409 A

Pe

B

A

P1 P2 P1 + P2

Qv

L'exploitation de 2 pompes en parallèle est assez délicate et peut conduire à des incidents notamment dus à l'absence de débit dans l'une d'elles. Cette disposition exige des pompes dont les caractéristiques sont voisines mais aussi des circuits identiques entre les points A et B. Le risque est qu'une pompe fournisse plus d'énergie que l'autre, ce qui empêche cette dernière de débiter. La règle de base pour éviter tout incident est de ne pas faire tourner les 2 pompes si 1 seule est suffisante.

01619_B_F

 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

13

8-

D 5 -2/A

DÉMARRAGE Le démarrage peut se faire localement par un opérateur ou de façon automatique. Des problèmes peuvent être générés au démarrage liés soit à un aspect électrique soit à un aspect hydraulique. a - Aspect électrique L'intensité du courant de démarrage d’un moteur électrique est de 5 à 7 fois l'intensité du courant nominal du moteur. On a donc intérêt lorsque cela est possible pour les gros moteurs à démarrer le plus rapidement, c’est-à-dire vanne de refoulement fermée pour les pompes centrifuges et vanne de refoulement ouverte pour les pompes hélicocentrifuge, afin d'éviter des chutes de tension et le déclenchement d'autres installations électriques sur les réseaux. b - Aspect hydraulique Démarrer vanne ouverte peut occasionner des coups de bélier préjudiciables à l’installation. Par contre démarrer vanne fermée peut rendre difficile la manoeuvre de la vanne (cas de forte pression différentielle sur une face de l’opercule). On démarre alors la pompe avec la vanne de refoulement fermée ou très légèrement décollée.

9-

LA CAVITATION a - La cavitation réelle La cavitation est un phénomène qui résulte de la formation de bulles de gaz (vaporisation) puis de leur implosion (condensation) au sein du liquide pompé. Elle s'accompagne d'un bruit très caractéristique (bruit de bétonnière), crée des vibrations à très haute fréquence et entraîne l'arrachement de particules de métal de la surface de l'impulseur. • Conditions de cavitation La vaporisation se produit si la pression dans le liquide est inférieure à sa tension de vapeur. L'entrée de l'impulseur est l'endroit où la pression est la plus faible donc où le risque de vaporisation est le plus grand. Pour éviter la vaporisation du liquide il faut que : Paspiration – NPSH > TV (Valeurs exprimées en unités homogène par exemple en mètre ou en bar absolu).

01619_B_F

 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

14

Pa

D 5 -2/A

Zone de condensation (destruction de la surface de l'aube) Zone de vaporisation

P

Pa NPSH

D T 410 A

Pas de risque de vaporisation

TV

Tout ce qui tend à diminuer la pression d'aspiration ou à augmenter la température, rapproche le liquide de ses conditions de vaporisation. C'est le cas d'une baisse de niveau dans le ballon d'aspiration ou de l'augmentation de pertes de charge dans la ligne d'aspiration (vanne partiellement fermée, filtre encrassé). C'est aussi le cas d'un réchauffement (par le soleil généralement) de la ligne d'aspiration. L'augmentation du NPSH rapproche également la pompe de la cavitation ce qui arrive en augmentant le débit de la pompe ou en augmentant le jeu aux bagues d'usure. • Effet de cavitation -

sur le débit La formation des bulles de vapeur occasionne une diminution de la section de passage du liquide à l'entrée de la roue et par conséquent du débit. La caractéristique d'une pompe qui cavite décroche brutalement de la caractéristique initiale de la pompe. Le point de fonctionnement s’établit alors à un débit plus faible que s’il n’y avait pas cavitation

H

N P SH

Caractéristique H - Q avec cavitation Q

01619_B_F

 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

D T 411 A

Caractéristique H - Q sans cavitation

15

-

D 5 -2/A

sur la roue Les bulles sont entraînées par le liquide mais la pression augmentant, elles ne peuvent plus exister car la pression est alors supérieure à la tension de vapeur. Il y a alors implosion de ces bulles. Cette implosion est particulièrement destructrice et arrive à arracher des particules de matière de l'impulseur.

-

sur le niveau vibratoire Le mauvais remplissage des canaux par le liquide crée des balourds, dits hydrauliques, qui génèrent des vibrations et des efforts sur les paliers.

b - La cavitation apparente On appelle "cavitation apparente" un dégazage de l'air ou du gaz dissout dans le liquide. Ce dégazage se produit dès que la pression baisse. C'est le cas à l'entrée de la roue. Les effets de cette cavitation apparente ressemblent à ceux de la cavitation dite réelle vu précédemment, c'est-à-dire diminution du débit et bruit caractéristique mais en diffère en particulier par le risque augmenté de désamorçage de la pompe et par un effet un peu moins destructeur du phénomène. La cavitation apparente est particulièrement sensible sur les pompes à eau recirculée (tour de réfrigération) et sur toutes les pompes qui aspirent des liquides en contact avec de l'air.

D T 412 A

P< Patm

Aspiration en puits

Aspiration dans un bassin

01619_B_F

 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

16

D 5 -2/A

Tout liquide, en contact avec un gaz, dissout une certaine quantité de ce gaz. Par exemple un mètre cube d'essence à 20°C peut contenir jusqu'à 220 litres d'air (pris à 20°C et 1 atm). Lorsqu'un mètre cube d'eau passe de 1 atmosphère à 20°C à un vide de 0,2 atmosphère, 80 litres d'air (à 0,2 atm) peuvent être libérés. On voit dans le cas d'une aspiration en puits que la dépression qui existe à l'aspiration de la pompe occasionne un dégazage de l'eau. Compte tenu d'une pression inférieure à la pression atmosphérique le volume occupé par l'air peut prendre jusqu'à 10 ou 20 %. La pompe peut alors désamorcer. On peut aussi remarquer qu'une fuite d'air même minime (joint de tuyauterie, garnitures d'étanchéité,...) prend une grande place dans la pompe : si la pression à l'aspiration de la pompe est de 0,2 bar, l'air introduit se dilate 5 fois. Une entrée d'un litre d'air donne 5 litres à l'entrée de la pompe (et même plus à l'entrée de l'impulseur). Dans le cas d'aspiration dans un bassin, le dégazage est dû au NPSH. La pompe dans ce cas cavite avec bruit mais conserve en général une bonne fiabilité.

III - TYPES DE POMPES CENTRIFUGES ET EFFORTS DUS À L'HYDRAULIQUE 1-

PRINCIPAUX TYPES DE POMPES CENTRIFUGES a - Pompes process à aspiration axiale — Élévation — Refoulement

— Vue de gauche — Tubulure de refoulement Corps de palier Niveau de la fixation sur le socle

Aspiration Volute

— Élévation —

— Vue de gauche — Tubulure de refoulement Axe de rotation

Aspiration Chassis

01619_B_F

 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

Patte d'appui

D T 413 A

Refoulement

socle

17

D 5 -2/A

b - Pompes process à tubulures verticales et parallèles dites "Top Top" — Élévation — Joint radial

— Vue de gauche — Tubulure Tubulure d'aspiration de refoulement

Socle

Corps de palier

Risque de vaporisation au point haut

Refoulement

Refoulement

Aspiration Ligne d'aspiration

D T 414 A

Aspiration

Aspiration par une ligne au sol — a • Disposition normale —

— b • Variante —

c - pompes “in-line”

Joint radial

Aspiration

Refoulement

Moteur électrique

Aspiration

Filtre à huile

Pompes

Différents types de pompes "in line"

01619_B_F

 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

D T 425 A

Démultiplicateur

18

D 5 -2/A

yy ;; ; y ; y ;;y;y; yy D T 426 A

Supports

Possibilité d'installation d'une pompe "in line" à joint radial

d - Pompes multicellulaires horizontales

Refoulement

Aspiration

Palier

Palier

D T 427 A

Plan de supportage

Pompe multicellullaire à joint radial Canal de liaison

Aspiration Aspiration

Refoulement Pompe multicellulaire à joint axial

01619_B_F

 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

Refoulement

D T 415 A

Joint axial horizontal

19

D 5 -2/A

e - Pompes verticales

Moteur électrique

Refoulement

yyy ;;; ;;; yyy

Arbre de la pompe

Corps de pompe

H

Aspiration

Barrel extérieur ou Cuve de charge Niveau réel d'aspiration 1ére roue

Ouïe d'aspiration

Pompe verticale "de pied"

Pompe verticale à barrel extérieur (ou à cuvelage)

01619_B_F

 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

D T 416 A

Tubulure de refoulement

20

2-

D 5 -2/A

EFFORTS DUS À L'HYDRAULIQUE DANS LES POMPES a - Poussée axiale La roue représentée ci-dessous est soumise aux pressions suivantes : -

pression de refoulement Pr au dos de la roue pression d'aspiration sur l'ouïe de la roue Pa pression P r sur l'avant de la roue à l'extérieur de l'ouïe

Les forces créées sur les surfaces extérieures à S1 s'équilibrent (même surface, même pression) donc la résultante des forces dues aux pressions est égale à : R A = (S1 – S2 ) Pr – S1 Pa

;;; ;yy;y;y;yyy ;; yy yyy ; y ;; ;; yy y;yy ;; R A = S1 (P r – Pa ) – S2 P r

Application

S1 = 113 cm2

Diamètre en mm

RA

∅ 40 mm S2 = 13 cm2

Pa = 0,2 bar

D T 417 A

∅ 120

∅ 220

S3 = 380 cm2

Pr = 6 bars

Il est pratiquement toujours prévu un système qui diminue la poussée axiale. Ce système dit d'équilibrage est intégré à la roue dans les pompes monocellulaires (ailettes de dos ou chambre) ou associés à la pompe dans le cas des multicellulaires.

01619_B_F

 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

21

D 5 -2/A

yy;yyy ;; yy ;;; ;yyy ;; yy ;; ;; yy ;; yy ;;; y;yyy ;; yy y ; ;; yy ;;; y;yyy ;; yy ;; yy

• Ailettes de dos

La pression au dos de la roue est réduite au moyen d'ailettes.

R A = (S3 – S 2 ) PM dos – (S3 – S1 ) Pr – S1 P a Application

En reprenant les valeurs du cas précédent et pour une pression moyenne de dos de : P = 4,5 bars

D T 417 B

RA =

Que devient cette poussée axiale si la pression de dos moyenne est égale à 5 bars ?

La présence de ces ailettes absorbe de l'énergie d'où diminution du rendement pour un gain appréciable de la force axiale. Pi

Pd1

Dans ce cas on réduit la pression de dos en plaçant une chambre sur le dos de l'impulseur à une pression proche de la pression d'aspiration.

Une bague de dos et des trous d'équilibrage sont alors prévus. Par ce moyen on maintient dans le dos de la roue une pression proche de la pression d’aspiration et on limite le débit de recyclage par les bagues de dos.

Pd2

Pa

Application

La pression Pd2 est légèrement plus élevée que Pa par exemple dans ce cas Pd2 = 0,6 bar RA =

Que devient cette poussée axiale si la pression dans la chambre ……… ? La circulation du liquide crée une fuite interne d'où la diminution du rendement.

01619_B_F

 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

D T 418 A

• Chambre d'équilibrage

22

D 5 -2/A

• Plateau d'équilibrage (ou disque) pour pompes multicellulaires Un disque fixé sur l’arbre tourne en appui sur un contre-disque fixé sur le corps de la pompe. Cet équipement positionne le rotor par rapport au stator.

D T 419 A

La pression de refoulement écarte les 2 disques, ce qui crée une fuite et une baisse de pression. Les disques de rapprochent et se stabilisent à quelques dixièmes de mm d'écartement. Le rotor doit rester libre de se déplacer axialement d'où l'absence de butée et l'utilisation de roulements à rouleaux cylindriques ou de paliers lisses.

Le laminage constant du liquide entre les plateaux crée une usure qui devient dangereuse si le déplacement occasionné par l'usure entraînait un frottement des roues dans les volutes. Afin de supprimer ce risque de telles pompes sont souvent équipées en bout d'arbre et d’un repère d'usure. Ce système qui permet des efforts axiaux importants est surtout utilisé sur des pompes multicellulaires horizontales ( petites et moyennes pompes alimentaires). • Piston d'équilibrage pour pompes multicellulaires

yyyy ;;;; ;; yy ; y ;;;; yyyy ;; y;yy yy ;; ;; yy

On soumet un piston ou tambour à la pression de refoulement sur une face, à la pression d'aspiration sur l'autre. La résultante des forces sur le piston est en opposition avec la résultante de la roue et à peu près de même valeur pour un diamètre identique à celui des bagues d'usure.

Vers aspiration

Pression # Pr

D T 420 A

Pression # Pa

Ce système ne permet pas d'avoir un positionnement de l'arbre, un roulement spécifique doit assurer le rôle de la butée pour encaisser la force axiale résiduelle.

01619_B_F

 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

23

D 5 -2/A

b - Force radiale En fonctionnement au rendement maximum la roue et la volute sont étudiées par le constructeur pour que les forces de pression agissant radialement sur la roue donnent une résultante nulle. Dans ce cas, la pression est la même sur toute la périphérie de la roue.

1 C

2

;y

Flexion D T 422 A

A

À faible débit la pression de refoulement est plus élevée qu'au débit nominal et la répartition de la pression est croissante de A à C. On a donc une résultante à l'opposé des fortes pressions (direction 1). Inversement à fort débit la résultante est orientée vers 2. La force radiale peut être estimée par la formule suivante : P = 0,36 x 10–3 x H x D2 x l2 x d P H D2

l2

Q d

= = = = = =

Q [ 1 – ( Qnom ) 2]

poussée radiale en daN hauteur d'élévation en m diamètre extérieur en mm largeur de la roue en mm débit réel densité du liquide

Application Tracer la force radiale en reprenant l'exemple précédent avec : d = 0,8 -

détermination de H

-

calcul de P

l2 = 2,5 cm

01619_B_F

 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

24

•

pour Q = 0,5 Qnom

•

pour Q = 0

D 5 -2/A

F rad 150

100

D T 428 A

50

10 0

0,5 QN

QN

Variation de la force radiale en fonction du débit Pour diminuer cette force radiale les constructeurs conçoivent des volutes doubles (volute séparée par une lame ou des diffuseurs).

Roue Diffuseur

Volute double

01619_B_F

 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

D T 423 A

Roue

25

3-

D 5 -2/A

INFLUENCE DU JEU AUX BAGUES D'USURE ET AUX AILETTES DE DOS Pour compenser l'effort axial sur l'impulseur les pompes sont équipées de bagues d'usure de dos ou d'ailettes de décharge. Leur jeu interne influence le fonctionnement de la pompe. Bagues d'usure La modification du jeu des bagues entraîne : -

une recirculation plus importante par les trous d'équilibrage une circulation plus importante dans l'impulseur avec pour conséquence : • •

un accroissement du débit passant dans l'impulseur pour un même débit "utile" de la pompe une augmentation de la pression d’équilibrage au dos des impulseurs équilibrés avec une chambre

Ces effets entraînent : -

une augmentation du NPSH et donc du risque de cavitation une augmentation de la poussée axiale avec réduction de la durée de vie des roulements

Pour ces raisons les tables de jeu préconisés par l'API sont importantes à respecter. • Jeux aux bagues d'usure Le graphique ci-dessous représente les valeurs de jeu aux bagues à respecter selon l'API. jeu en mm au Ø °C T < 380

0,7

°C T < 280 °C T < 180

0,6 0,5

API 610

0,4 0,3

Tolérance sur les jeux

-0 + 0,1

0,2

0

D T 2265 A

0,1 20

60

100

140

180

220

260 300 Ø en mm

• Valeur des fuites internes Le débit de fuite dans les bagues d'usure est souvent calculé par la formule suivante : Q =

J/2

 √

L +1 . π.d. √  2g ∆H 50 . J

01619_B_F

 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

en m et m3/s

26

D 5 -2/A

On peut calculer ces fuites dans différents cas de pompe. Cas 1

N = 3000 tr/min ∅bagues = 120 mm Jeu API de 0,40 mm

Q = 100 m3/h L = 15 mm

H = 100 m

Débit de fuite à chaque bague 9,2 m3/h Compte tenu de la présence de 2 bagues, la fuite totale interne est de l’ordre de 18 % du débit de la pompe. Cas 2

N = 1500 tr/min ∅bagues = 200 mm Jeu API de 0,45 mm

Q = 200 m3/h L = 15 mm

H = 25 m

Débit de fuite à chaque bague 8,8 m3/h Compte tenu de la présence de 2 bagues la fuite totale interne représente ici moins de 9 % du débit total. • Modification minimale du NPSH En considérant le NPSH proportionnel au carré du débit on peut estimer que pour le même débit de la pompe : -

cas 1 : le NPSH est augmenté de 1,182 soit de l’ordre de 40 %. Un NPSH initial de 4 m devient donc égal à 5,6 m

-

cas 2 : le NPSH est augmenté de 1,0882 soit de l’ordre de 18 %. Un NPSH initial de 2,5 m devient donc 2,9 m

On se rend compte tant sur le plan du débit que sur celui du NPSH, que l’augmentation du jeu aux bagues a un effet très important sur les pompes à faible débit et grande hauteur. On s’attache donc sur ces machines à respecter les jeux préconisés. Dans le cas de pompes à grand débit et faible hauteur, ces jeux ont beaucoup moins d’influence sur le fonctionnement de la pompe. Ailettes de dos La taille et la distance entre ailettes et plateau influencent l'équilibrage de la poussée axiale. Il semble que le jeu de dos n'ait qu'un effet réduit sur la poussée. Néanmoins, les constructeurs demandent de respecter ce jeu et permettent le réglage grâce au calage du palier, éventuellement par l’intermédiaire d’un boîtier. Piston d'équilibrage L'augmentation des fuites au piston d'équilibrage entraîne une augmentation de la poussée axiale par une augmentation de la pression d’équilibrage qui agit sur le piston. Un effet particulièrement dangereux pour ces pompes est le bouchage de la ligne d'équilibrage qui recycle la fuite du piston vers l'aspiration. Ce bouchage provient par exemple d'un mauvais réchauffage de la ligne par temps froid avec un produit visqueux ou de dépôts qui s'accumulent dans un coude ou dans un accessoire de la ligne (prise de pression, raccord).

01619_B_F

 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

27

4-

D 5 -2/A

EFFET DES FORCES HYDRAULIQUES SUR LA FIABILITÉ DE LA POMPE Les forces hydrauliques génèrent des contraintes sur les éléments de la pompe qui en réduisent la durée de vie. C’est le cas des roulements mais aussi de l’arbre qui tend à fléchir et donc à se fatiguer et éventuellement casser, à mettre la garniture dans de mauvaises conditions de fonctionnement et à faire toucher les bagues d’usure. Seul l’effet sur les roulements est regardé dans la suite de ce chapitre.

D T 074 B

Lorsque les forces hydrauliques qui s’appliquent sur l’impulseur augmentent, les paliers et butées encaissent des efforts plus importants et leur durée de vie diminue.

Dans le cas d’une pompe en porte à faux, la réaction de volute entraîne une augmentation des efforts radiaux sur les roulements et principalement sur le roulement côté impulseur. Sur ce roulement, la charge est d’autant plus grande que le porte à faux est important. L’effort axial se répercute en totalité sur la butée. Sur une telle pompe : -

l’usure prématurée du roulement de guidage côté impulseur peut signifier que la réaction de volute est trop forte, situation qui se produit lorsque le débit de la pompe est très éloigné du débit nominal

-

l’usure du roulement de butée a pour origine l’augmentation de la poussée axiale et donc lorsque la différentielle de pression dans la pompe est plus élevée donc à bas débit et avec une densité élevée et lorsque le jeu au bagues augmente

La durée de vie des roulements est très influencée par la charge puisque doubler la charge réduit la durée de vie du roulement de 8. Ainsi, un roulement calculé pour 4 ans de marche ne tient plus que 6 mois avec la charge radiale doublée. Dans le cas de pompes sur 2 paliers, l’effort radial se répartit presque identiquement sur les 2 paliers. L’effet st donc beaucoup moins important que pour une pompe en porte à faux.

01619_B_F

 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

28

D 5 -2/A

IV - CIRCUITS AUXILIAIRES Les pompes centrifuges peuvent être équipées d'un certain nombre de circuits auxiliaires.

1-

LES CIRCUITS DE PURGE ET D'ÉVENT Afin de remplir la pompe de produit avant le démarrage, il est prévu une ou plusieurs lignes d'évent allant à l'égout pour la plupart des liquides, à la torche pour les GPL, retournant dans le récipient d’aspiration par une ligne d'équilibre pour les pompes de tour sous vide ou les pompes GPL. Pour vider la pompe, notamment en vue de travaux, des purges sont montées au point bas et sont généralement reliées à l'égout ou à la torche (GPL). Des lignes allant vers des colonnes d'abattage ou des stockages peuvent aussi équiper certaines pompes “chimie”.

Vers égout d'eau huileuse

2-

Purge du corps de pompe Récupération des égouttures Évent du corps de pompe

D T 711 A

Raccordement au réservoir (cas de pompe sous vide) ou vers torche (pompe de gaz liquéfié)

LES CIRCUITS DE REFROIDISSEMENT La température du produit pompé conditionne la température du corps de garniture, du corps de palier et du socle de la pompe. Le maintien de températures trop élevées peut entraîner des détériorations : • de la garniture en vaporisant le produit se trouvant sur les faces de friction ou en détériorant les joints toriques ; • des roulements en maintenant l'huile à une température trop élevée ; • de la garniture et des roulements par les vibrations qu'entraînerait un délignage de l'accouplement causé par une dilatation trop importante du socle. Pour ces différentes raisons on est obligé de refroidir ces parties de la pompe généralement avec de l'eau.

01619_B_F

 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

29

Eau

de

D 5 -2/A 'eau age d ération l c y c Re ur réfrig o vers t

refr oid is

sem ent

oidis e refr

nt

seme

D T 712 B

D T 712 A

Eau d

Refroidissement des socles

Refroidissement du palier

Eau d

e re

froid

ess

D T 712 C

Vers pou collecte r u vers recycla r tour ge d réfri 'eau géra tion

Refroidissement du corps de garniture

01619_B_F

 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

eme

nt

30

3-

D 5 -2/A

ARROSAGE DE LA GARNITURE (FLUSHING) ET QUENCH Comme nous l'avons vu lors de l'étude des garnitures, il est très courant de trouver un piquage pris sur le refoulement pour arroser la garniture avec le liquide pompé. Dans certains cas la circulation est assurée par une tuyauterie reliée à l'aspiration de la pompe. a Sépar

teur cy

r Retou ge de Arrosa ure it la garn

clone

ers lage v c y c e R la tour n tio rigéra de réf

iration à l'asp ge de Arrosa ure it la garn

au Prise ent m refoule r u le Contrô it de déb

au Prise ent m le refou ôleur r t n o C it de déb t de Voyan n tio circula

Purge au

n en e

tatio Alimen D T 713 A

Limiteur de débit et cyclone sur flushing

Refroidissement et limiteur de débit du flushing

Réglage vapeur quench

Quench :

D T 712 D

La pression de la vapeur de quench entre le grain et la bague de lamimage permet de réduire une fuite importante de la garniture. Elle permet en outre une dilution du produit ce qui diminue les risques d'inflammation et d'explosion.

01619_B_F

 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

D T 713 A

érant

Réfrig

31

D 5 -2/A

b - Exemple d'auxiliaire sur une pompe verticale in line

Alimentation "Quench" en eau ou en vapeur

Alimentation "Quench" en eau ou en vapeur

Sortie réfrigération de la chambre à garniture

Sortie réfrigération de la chambre à garniture

Entrée réfrigération de la chambre à garniture

Entrée réfrigération de la chambre à garniture Sortie des égouttures

Arrosage garniture simple ou tresse

Évent du corps

Refoulement

Aspiration

Évent du corps

Purge du corps

D T 714 A

Sortie des égouttures

Purge du corps

01619_B_F

 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

D 5 -2/A ENVIRONNEMENT D'UNE POMPE CENTRIFUGE EN UNITÉ

— Planche n°0 —

Depuis pipe rack

Vers pipe rack

Vanne de sectionnement aspiration Ligne de refoulement Vanne de sectionnement refoulement

Filtre Ligne d'évent Manomètre 15

12 1

bar 0

bar

24

8

27

2

18

9

21 1,5

0,5

3

15

12 18

9 8

Clapet anti-retour

1

21 1,5

0,5

3 bar

30

0

bar

24 27

2 30

Ligne d'aspiration

Divergent Manomètre Volute Patte d'appui

Contacteur moteur

Béquille

Égout eau huileuse

Pompe

Accouplement

Groupe de pompage

01619_B_F

 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

D T 309 C

Réduction excentrée Ligne de purge Purge du larmier

Moteur Châssis électrique

Aspiration

Bagues d'étanchéité avant

Corps de pompe

Impulseur

Bouchon de purge

Double volute

Refoulement

Corps de garniture

Chemise de garniture

Garniture mécanique

Bagues d'étanchéité arrière

Joint de corps

Labyrinthes d'étanchéité

Corps de palier Anneau de lubrification

Roulements

01619_B_F

 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

— Planche n°1 —

API 610

POMPE CENTRIFUGE MONOCELLULAIRE — en porte à faux—

Arbre

Roulement

D 5 -2/A

D T 424 A

Ventilateur

Corps de palier

01619_B_F

 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

Roulements de guidage et de butée

Arbre

— Planche n°2 —

Corps de garniture

Roulement de guidage

Bagues de remontée d'huile

POMPE CENTRIFUGE MONOCELLULAIRE — Roue en porte à faux —

Bague de fond

REFOULEMENT

Bague d'usure de corps

Bague d'usure de roue

Corps de pompe

Impulseur

ASPIRATION

D 5 -2/A

D T 1300 A

Butée

Refroidissement du palier butée

ASPIRATION

Joint de Refroidissement corps radial du corps de la garniture

Arrosage de la garniture flushing

— Planche n°3 —

POMPE CENTRIFUGE PROCESS — À plan de joint radial - Roue à 2 ouïes —

01619_B_F

 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training Bagues d'étanchéité

D'après document ENSIVAL

Palier côté accouplement

Refroidissement du palier de guidage

Arrosage de la garniture flushing

D 5 -2/A

D T 160 B

D 5 -2/A POMPE "IN LINE" — à joint radial — — Planche n°4 —

Utilisation : • services généraux • transfert • expédition Le guidage de la pivoterie est assuré par les paliers et la butée du moteur électrique

Quench Refroidissement du corps de garniture

Arbre moteur prolongé

D'après document Guinard 01619_B_F

 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

D T 714 B

Arrosage garniture (flushing)

Arbre d'entrée

Filtre Impulseur avec hélice de gavage

01619_B_F

 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training Impulseur

Arbre de pompe

Arbre intermédiaire

Pompe à huile

POMPE "IN LINE" — Haute vitesse —

Pompe

Multiplicateur

Moteur

— Planche n°5 —

D'après document SUNDYNE corporation

D 5 -2/A

D T 162 B

01619_B_F

 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

Palier

POMPE "IN LINE" — Joint axial, roue à 2 ouïes —

— Planche n°6 —

Butée

Garniture mécanique

Flushing

Garniture mécanique

Impulseur

Palier

D 5 -2/A

D T 163 B

01619_B_F

 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

Refroidissement du corps de palier

Palier butée

— Planche n°7 —

Ligne d'équilibre (vers aspiration)

Refroidissement du corps de garniture

POMPE CENTRIFUGE 2 ROUES — Plan de joint radial conforme API —

2

REFOULEMENT

1

Refroidissement du corps de garniture

ASPIRATION

Refroidissement du corps de palier

Palier

D 5 -2/A

D T 2268 A

Palier butée

Emplacement pour garniture mécanique

Ligne d'équilibrage

Piston d'équilibrage

— Planche n°8 —

Bride de refoulement

POMPE CENTRIFUGE MULTICELLULAIRE — Plan de joint horizontal conforme API 610-8eme —

01619_B_F

 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training ASPIRATION

Palier

Origine : Textron Guinard Type DVMX

Bride d'aspiration

Emplacement pour garniture mécanique

D 5 -2/A

01619_B_F

 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

Arbre

Palier à roulement

Garniture à tresses

Corps d’aspiration

— Planche n°9 —

Aspiration

Diffuseur

Roue centrifuge

Tirants de fixation du corps de pompe

Document GUINARD/KSB

Corps de refoulement

Disque d’équilibrage

D T 715 A

POMPE MULTICELLULAIRE — Joint radial et disque d'équilibrage —

Refoulement

D 5 -2/A

D 5 -2/A POMPE VERTICALE DE PIED — Planche n°10 —

Palier supérieur butée

Palier de guidage Déflecteur Garniture à tresses

Palier lisse inférieur Impulseur

D T 166 A

Crépine

01619_B_F

 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

D 5 -2/A POMPE VERTICALE — À barrel extérieur — — Planche n°11 — Palier supérieur butée Garniture mécanique

Barrel extérieur/cuvelage

Arbre

Impulseurs

Palier inférieur

01619_B_F

 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

D T 156 B

Plan de référence

01619_B_F

 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training Impulseur vortex

Volute à section constante

— Planche n°12 —

POMPE HYDRAULIQUE VORTEX

• La roue est en retrait du corps et tourne dans un liquide "centrifugé" • Les pompes de procédé monoétagées peuvent être équipées de cette hydraulique

Utilisation : Liquides chargés Pompage de cristaux fragiles

D 5 -2/A

D T 1418 A

01619_B_F

 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

Insert métallique

Impulseur avec ailette de dos

— Planche n°13 — Normalisée ISO 2858

Garniture mécanique

Réalisée en PVDF ou PP ou PE

POMPE HORIZONTALE — Pour produits chimiques —

D'après doc CEPIC

D 5 -2/A

D T 1455 A

01619_B_F

 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training Stator moteur (peut être rempli d'huile)

Chemise étanche

Sonde thermique

Corps du moteur

Détecteur d'usure axiale

Passage du câble

Impulseur

Palier avant

Rotor du moteur électrique et de la pompe (arbre creux)

Vase d'expansion (si moteur rempli d'huile)

— Planche n°14 —

POMPE SANS GARNITURE — À rotor noyé —

D 5 -2/A

D T 1301 D

01619_B_F

 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

Circuits de lubrification et de refroidissement

Paliers lisses

Butées Aimants menés

Aimants menants Couvercle d'étanchéité

— Planche n°15 —

Température de service admissible de – 10°C jusqu'à 250°C

D T 1302 D

Impulseur

POMPE À ENTRAÎNEMENT MAGNÉTIQUE — À aimants permanents —

D 5 -2/A

01619_B_F

 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

Joint de grain Stationary ring "O ring"

Joint de chapeau Flange "O ring"

Joint de coupelle dit "pseudostatique" Rotary ring "O ring"

Joint de chemise Sleeve "O ring"

Chemise Sleeve

Ressort (pression + entraînement) Spring (pressure and driving)

Entrée de l'arrosage Flushing

Origine FLEXIBOX

Coupelle Rotary ring

Bague de laminage Bushing

Grain Stationary ring

— Planche n°16 —

D T 821 C

GARNITURE MÉCANIQUE SIMPLE MECHANICAL SEAL

D 5 -2/A