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Comment vaincre les pertes de charges engendrées par l'augmentation de débit d'un poste de relevage existant ?

Nous avons vu précédemment qu'il était possible d'augmenter le débit d'un poste de relevage sans changer le génie civil, en installant les pompes « hors sol » avec, uniquement, les canalisations d'aspiration dans le poste existant.
Qui dit débit complémentaire dans un même circuit de refoulement, dit augmentation importante des pertes de charge !

 

En effet, comme vous le savez très certainement, suivant l'équation de Darcy-Weisbach, l'augmentation des pertes de charge est fonction du carré de la vitesse. Augmenter donc le débit des pompes de relevage sans augmenter le diamètre de sa canalisation de refoulement va inévitablement fortement augmenter la HMT à vaincre.

 

Comment booster les pompes de relevage pour eaux usées afin de vaincre cette pression de refoulement grandissante qui n'est souvent que très ponctuelle ?


Le premier moyen à mettre en œuvre est l'utilisation d'un variateur de fréquence. En augmentant la fréquence de rotation de la pompe de relevage, cette dernière délivrera plus débit et de pression. Toutefois, ce moyen reste limité à la puissance du moteur et du variateur en place, sans compter les limites du champ de performance intrinsèque de votre pompe.


Le second moyen très souvent mis en œuvre est la mise en fonctionnement parallèle des deux pompes de relevage. Contrairement à ce que beaucoup de personnes pensent, deux pompes en parallèle dans un circuit donné ne permettent pas de doubler le débit en sortie.

 

Comme vous pouvez le voir sur ce courbier, le point de fonctionnement d'une pompe est représenté par l'intersection de la courbe de ladite pompe à une vitesse donnée avec la courbe du circuit. Dans notre exemple, nous aurons 92 m3/h.


La mise en route des deux mêmes pompes en parallèle nous permet de porter ce débit à seulement 98 m3/h, pour notre courbe de circuit. Cela dépend de la résistivité du circuit de refoulement.


Si nous pouvions mettre nos deux pompes en série, l'augmentation de pression de cette mise en série va permettre d'augmenter sensiblement le débit de notre station de relevage pour le porter, toute chose étant identique, à 126 m3/h.

 

Mais comment mettre deux pompes de relevage pour eaux usées en série, seulement au moment où on en a besoin ?

C'est ce que la station Turbo de Gorman-Rupp permet de réaliser. Lorsque le débit à évacuer reste faible, chacune des deux pompes fonctionne alternativement l'une après l'autre, comme dans une station « classique ».
Dès que le niveau monte et que la pompe de relevage et son variateur atteignent leurs limites, la seconde pompe va s'enclencher et se positionner automatiquement en série pour booster votre station de relevage.


C'est l'effet Turbo de cette station.


Avec seulement quelques clapets et une canalisation entre l'aspiration et le refoulement, sans électronique particulière, cette solution, simple à mettre en œuvre, avec des pompes de relevage pour eaux usées « hors sol », vous évite de devoir changer la canalisation de refoulement existante ou de surdimensionner celle-ci lors de vos études hydrauliques en fonction du débit de pointe, générant inévitablement de la décantation lors des périodes de faible débit.


Voilà donc une solution simple et ingénieuse pour vos permettre de vaincre l'augmentation des pertes de charges dans un circuit donné.


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