Dans le domaine du traitement des eaux usées et du
transfert des effluents, la température du fluide pompé joue un rôle crucial
dans le fonctionnement optimal des pompes de relevage centrifuges.
Bien que
souvent négligé, ce paramètre peut avoir des impacts significatifs sur les
performances, la durée de vie et l'efficacité énergétique de ces équipements
essentiels.
Dans cet article, nous allons explorer en détail les différents
aspects du fonctionnement d'une pompe centrifuge qui sont influencés par la
température de l'effluent, et comment ces effets peuvent être pris en compte
pour optimiser les installations de pompage.
La température de l'effluent a un impact direct sur ses propriétés physiques, notamment sa viscosité et sa densité, qui à leur tour affectent les performances hydrauliques de la pompe centrifuge.
Lorsque la température augmente, la viscosité du fluide diminue généralement, ce qui peut entraîner une modification du comportement de l'écoulement à l'intérieur de la pompe. Une viscosité plus faible peut réduire les pertes par frottement dans les conduites et les composants de la pompe, ce qui peut potentiellement améliorer le rendement hydraulique.
Cependant, cela peut également conduire à une diminution de la hauteur manométrique développée par la pompe.
À l'inverse, une température plus basse augmente la viscosité, ce qui peut accroître les pertes par frottement et la consommation d'énergie.
La densité du fluide varie également avec la température et influence directement la puissance absorbée par la pompe. Une augmentation de la température entraîne généralement une diminution de la densité, ce qui peut réduire la puissance nécessaire pour pomper le même volume de fluide.
La température influence directement la tension de vapeur du fluide et donc le NPSH (Net Positive Suction Head) disponible de l'installation avec un risque de cavitation de la pompe.
Lorsque la température de l'effluent augmente, la tension de vapeur du fluide augmente également mais de façon non proportionnelle.
Cette augmentation réduit donc le NPSH disponible, ce qui peut rapprocher le point de fonctionnement de la pompe de la zone de cavitation.
La cavitation se produit lorsque la pression locale dans la pompe chute en dessous de la tension de vapeur du fluide, entraînant la formation de bulles de vapeur d’eau qui implosent violemment lorsqu'elles atteignent des zones de pression plus élevée.
Ce phénomène peut causer des dommages significatifs aux composants de la pompe, réduire ses performances et augmenter le bruit et les vibrations.
Dans les applications où la température de l'effluent peut varier significativement, il est crucial de bien calculer le NPSH requis par la pompe et le NPSH disponible de l'installation pour toute la plage de température de fonctionnement prévue.
Echauffement des organes de la pompe
Par conduction, la chaleur de l’effluent pompé va se transmettre aux étanchéités, aux roulements, à la transmission et au moteur. Il faudra s’assurer que vos joints puissent admettre ces températures et assurer le maintien des possibles dilatations différentielles entre certaines métallurgies qui composent la pompe.
La garniture mécanique doit pouvoir évacuer ces excès de température par un bain d’huile surdimensionné.
A des températures supérieures à 40°C, le moteur aura une perte d’efficacité, jusqu’à des difficultés de refroidissement.
la température de l'effluent est un paramètre crucial qui influence de multiples aspects du fonctionnement des pompes de relevage centrifuges.
De la modification des propriétés physiques du fluide aux impacts sur les matériaux et l'efficacité énergétique, en passant par les risques de cavitation et les considérations de maintenance, une compréhension approfondie de ces effets est essentielle pour optimiser les performances et la durée de vie des installations de pompage.
Les ingénieurs et les exploitants doivent prendre en compte ces facteurs dès la phase de conception et tout au long de la vie opérationnelle des systèmes, en adoptant des approches innovantes en matière de sélection des matériaux, de contrôle des processus et de maintenance préventive.
Ce n'est qu'en intégrant pleinement ces considérations que l'on peut garantir des solutions de pompage efficaces, fiables et durables, capables de répondre aux défis croissants du traitement des eaux usées et de la gestion des effluents industriels.
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.
Le travail au sein d’un poste de relevage urbain d’eaux usées requiert des habilitations particulières, des interventions de curage régulier, des moyens de levage ponctuels… Une station “hors sol” avec des pompes auto-amorçantes directement en ligne sur la canalisation vous évite un contact avec l'effluent et les odeurs qui s’en dégagent.
