Une pompe auto-amorçante peut se décliner en version centrifuge ou volumétrique.
Son fonctionnement hydraulique est quelque peu différent mais le principe de la dépression qui alimente la pompe en effluent reste le même.
En version centrifuge, c’est la roue baignant dans l’effluent qui va permettre de créer une dépression pour « aspirer » l’effluent en contrebas.
En version volumétrique, c’est la rotation de la vis excentrée ou du rotor, la montée de la membrane ou la rotation des lobes qui vont créer cette dépression.
Prenons l’exemple de la paille qui nous permet de boire notre menthe à l’eau.
En créant avec la bouche une dépression, la pression atmosphérique agissant sur le liquide dans le verre permet au liquide de monter dans la paille.
Si votre verre était totalement hermétique par rapport à la pression atmosphérique ambiante, vous devrez exercer une dépression bien plus importante pour tenter de faire monter quelque peu le liquide dans la paille puisque la pression atmosphérique ne pourra plus "aider" ce liquide à monter.
Si vous aspirez avec la bouche entre-ouverte, vous n’arriverez pas à faire la dépression voulue et le liquide ne va pas monter dans la paille.
C’est donc bien un circuit fermé (par votre menthe à l'eau d’un côté et par votre bouche de l’autre côté) qui permet au différentiel de pression de faire monter l’eau de la plus haute pression vers la plus basse pression.
Au plus ce différentiel de pression est important, au plus profond nous pourrons siroter notre boisson rafraîchissante.
En fond du verre, la dépression exercée par la bouche devra bien être plus importante que lorsque le verre est plein.
Tout ceci semble assez évident expliqué ainsi. Transposons-le à l'environnement de la pompe et pointons les éléments qui pourraient perturber cette phase d'amorçage.
La canalisation d’aspiration étanche.
Il va de soi qu’un petit trou dans la paille va rompre cette dépression. Il en va de même pour la canalisation d’aspiration d’une pompe auto-amorçante.
Une prise d’air sur un joint d’une bride mal serrée ou une vanne non étanche et l’étanchéité est rompue.
N’oubliez pas qu’on parle d’une étanchéité à l’air et en dépression et non d’une étanchéité à l’eau et en pression.
Cela pourra se contrôler avec un vacuomètre sur la canalisation d’aspiration.
Pompe déjà amorçée, la valeur lue sur le vacuomètre sera la charge d’eau « pendue » depuis ce vacuomètre jusqu’au niveau du liquide dans le bassin.
Si cette valeur tente à revenir à zéro, c’est que vous avez une petite d’entrée d’air dans la canalisation.
Le point haut
Le point haut dans la canalisation d’aspiration est une source de maintien d’air lors de la phase d’amorçage.
Ce point haut peut se caractériser par un coude à 180° pour la sortie de la canalisation d’une fosse mais également, le rétrécissement d’une canalisation vers la bride de la pompe d’un diamètre plus faible.
L’eau remplissant la canalisation par le bas de cette singularité, il se peut que de l’air soit piégé au point haut, réduisant ainsi le passage libre dans la canalisation sur une certaine longueur et générant des pertes de charge complémentaires. Cela influencera bien sûr le calcul du NPSH qui pourra amener la pompe à caviter.
A partir d’une certaine vitesse, l’effluent va entraîner cet air piégé. Donc, dans certaines configurations, ce problème va se résoudre petit à petit mais ce n’est pas le cas obligatoirement. Et cette augmentation de vitesse va également engendrer des pertes de charge à l’aspiration, néfaste pour le NPSH.
Le calcul du NPSH
De par la configuration de la pompe auto-amorçante au-dessus ou à côté de l’effluent à relever, il faut s’assurer que la pompe pourra, pour le débit escompté, être alimenté en conséquence.
Sans entrer dans le détail du calcul du NPSH, il faudra tenir compte de la température de l’effluent, de la hauteur à relever, des pertes de charge générées sur cette canalisation d’aspiration et du NPSH requis par la pompe dans ces conditions.
Malheureusement, aucun outil autre que le calcul ne permet de vérifier cette situation. Toutefois, les conséquences en seront rapidement bien visibles.
La pompe auto-amorçante, qu’elle soit centrifuge ou volumétrique, fonctionne par la créer d’une dépression qui permettra à l’effluent du bassin d’être poussé par la pression atmosphérique vers la pompe.
Au plus cette dépression est importante, au plus profond la pompe pourra chercher l’effluent à relever.
Toutefois, quelques éléments devront attirer notre attention.
La présence d’une prise d’air, d’un point haut ou d’un calcul de NPSH négatif. Dès que ces éléments auront été contrôlés, la pompe auto-amorçante pourra donner pleine satisfaction aux utilisateurs.
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