Dans le calcul de la HMT, on va additionner la hauteur géométrique à relever aux pertes de charges engendrées par le débit passant dans la canalisation.
Mais comment calculer la hauteur géométrique ? Doit-on impérativement tenir compte des points hauts dans ce circuit, sachant que le circuit redescend par après ?
C’est une question qui se pose très souvent car, tant en industrie qu’en urbain, les circuits de refoulement ne font pas que monter constamment.
La pompe se met en route et va remplir petit à petit la canalisation de refoulement. L’eau pompée – en bleu sur notre petit croquis - pousse l’air pour en prendre sa place. La hauteur géométrique augmente au même rythme que la montée des eaux dans la canalisation.
Dès qu’on atteint un point haut, l’eau va chuter dans la canalisation descendante. Le syphon va s’amorcer et les gouttes d’eau descendantes vont « tirer » les gouttes qui montent, réduisant ainsi la hauteur géométrique à vaincre par la pompe.
Ainsi, nous démontrons que le point haut ne devra être pris en considération qu’à l’uniquement moment du remplissage de la canalisation. Juste par après, la hauteur géométrique à vaincre ne devra plus tenir compte de ce point haut mais bien du point de sortie des eaux de la canalisation, lorsque l’eau sera à nouveau à pression atmosphérique.
Formation d’une poche d’air au point haut
Comme le croquis le montre, le remplissage de la canalisation de refoulement va engendre la création de poche d’air emprisonnée par le flux d’eaux qui passe par-dessous.
La solution à ce problème est la mise en place de ventouse au point haut.
Le principe en est simple. La ventouse ouverte va se fermer automatiquement par l’augmentation du niveau d’eau dans celle-ci. Cela veut dire également qu’à l’arrêt de la pompe, la pression d’eau dans cette zone sera plus faible et la ventouse va s’ouvrir, cassant le syphon qui aura été créé.
A la mise en route, pas de problème mais dès que ce point haut est dépassé par le liquide, la HMT va être réduite par la diminution de la hauteur géométrique à vaincre.
En fonction du circuit, cela peut engendrer une augmentation du débit +/- importante compte tenu de cette réduction de la HMT pour une vitesse constante, voir un point de fonctionnement qui file en dehors du champ de performance de la pompe . . . avec les conséquences que cela peut engendrer pour la pompe.
Et si on dimensionne la pompe sans tenir compte du point haut ?
Cela peut également être problématique car la pompe ne pourra peut-être pas vaincre cette hauteur géométrique à débit pratiquement nul.
Il suffira de le vérifier avec la courbe de performance de la pompe sur sa fiche technique. Quelle est la pression générée par la pompe à débit nul pour la vitesse donnée ? Si celle-ci est supérieure à la hauteur géométrique du point haut, pas de problème. Si ce n’est pas le cas, l’eau n’atteindra pas ce point haut et le siphon ne pourra pas se former.
Le point haut doit être bien étudié ! il devra être pris en considération au démarrage de la pompe pour vaincre cette hauteur à débit pratiquement nul.
Mais, dès que la canalisation de refoulement est pleine d’eau, cette hauteur à vaincre le sera par le siphon qui sera créé. Il ne faudra donc pas en tenir compte.
Bon à savoir !
Dans le cas d’une réhabilitation d’un poste existant ou lorsque seul un regard est disponible, la station “hors sol” permettra de mettre en oeuvre la solution de pompage au débit et à la pression que requiert l’application, sans devoir changer le génie civil en place.
Gamme de débit jusqu’à près de 300 m3/h - Pression de refoulement jusqu'à 6 bars - Passage libre jusqu’à 31 mm - Différents types de métallurgies et de joints en fonction de l’effluent à relever.
