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MT POM - 01619_B_F - Rév. 3 19/04/2005 I - DESCRIPTI ON D' UNE POMPE CENTRIFUGE SIMPLE ......................................................... 1 II - FONCTIONNEMENT D'UNE POMPE CENTRIFUGE............................................................... 2 1 - Évolution de la pression et de la vites se dans une pompe c entri fuge........ ..................................2 2 - Hauteur d'élévation  créée par une pompe centrifuge ................................................................ ..3 3 - Va riation d e l a h au teur d'élévation  en fonction du débit : caractéristique de la pompe ............... 4 4 - Autre s caractéris tique s .................................................................................................................5 5 - Varia tion des cara ctéri stiqu es ......................................................................................................6 6 - Mise en place d’une pomp e centr ifuge sur un circu it ................................................................. 10 7 - March e en séri e - March e en para llèl e .......................................................................................11 8 - Démar rage ............................................................................................................................. ...13 9 - La cavi tatio n ...............................................................................................................................13 III - TYPES DE POMPES CENTRIFUGES ET EFFORTS DUS À L'HYDRAULIQUE .................. 16 1 - Principaux types de pompe s centr ifuge s.................................................................................... 16 2 - Efforts dus à l’hyd rauliques dans les pompes ............................................................................ 20 3 - Influence du jeu aux bagu es d'usure et aux aile ttes de dos.......................................................25 4 - Effet des forces hydr auli ques sur la fiabi lité de la pomp e ....................................................... ...27 IV - CIRCUITS AUXILIAIRES ........................................................................................................ 28 1 - Les circuits de purge et d’éve nt .................................................................................................28 2 - Les circuits de refroidissemen t ...................................................................................................28 3 - Arros age de la garni ture (flushing) et quen ch ............................................................................ 30 PLANCHES Planche n°0 : Environnemen t d 'une pompe cen tri fug e en unité Planche n°1 : Pom pe cen tri fug e monocellulaire – En por te à fau x – Planche n°2 : Pompe cent rif uge mon oce llulaire – Roue en porte à fau x – Planche n°3 : Pom pe c ent rif uge pro ces s – À p lan de j oin t radial : Rou e à 2 o uïe s – Planche n°4 : Pompe "In Line" – À j oint radi al Planche n°5 : Po mp e "In Line" – Haut e v itesse Planche n°6 : Pompe "In Line" – Joint axial, rou e à 2 o es – Planche n°7 : Pompe cent rif uge à 2 roues – Pla n de join t rad ial con forme API – Planc he n°8 : Pomp e centrifu ge m ulticellulaire – Pl an d e j oint horizonta l c onfor me API 610-8 eme  Planche n°9 : Pompe muticellul air e – Jo int r adi al e t dis que d'é quilib rag e – Planche n°10 : Po mp e verticale de pied Planche n°11 : Pompe verticale – À barre l ex tér ieu r – Planche n°12 : Po mp e hy dr au li qu e Vortex Planche n°13 : Pompe h ori zon tal e – Pou r pr odu its chi miques Planche n°14 : Pom pe san s g arnitu re – À rot or noy é – Planc he n°15 : Pomp e à entra îneme nt ma gnéti que – À aima nts p ermanents D 5 -2/A POMPES TECHNOLOGIE ET FONCTIONNEMENT DES POMPES CENTRIFUGES Risques et Précautions liés au Matériel  2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training Ce document comporte 49 pages Ingénieurs en Sécurité Industrielle

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MT POM - 01619_B_F - Rév. 3 19/04/2005

I - DESCRIPTION D'UNE POMPE CENTRIFUGE SIMPLE ......................................................... 1

II - FONCTIONNEMENT D'UNE POMPE CENTRIFUGE............................................................... 2

1 - Évolution de la pression et de la vitesse dans une pompe centrifuge..........................................22 - Hauteur d'élévation créée par une pompe centrifuge ........................ ........................ ................ ..33 - Variation de la hauteur d'élévation en fonction du débit : caractéristique de la pompe ...............4

4 - Autres caractéristiques .................................................................................................................55 - Variation des caractéristiques ......................................................................................................66 - Mise en place d’une pompe centrifuge sur un circuit .................................................................107 - Marche en série - Marche en parallèle .......................................................................................118 - Démarrage ................................................................................................................................139 - La cavitation ...............................................................................................................................13

III - TYPES DE POMPES CENTRIFUGES ET EFFORTS DUS À L'HYDRAULIQUE .................. 16

1 - Principaux types de pompes centrifuges....................................................................................162 - Efforts dus à l’hydrauliques dans les pompes ............................................................................203 - Influence du jeu aux bagues d'usure et aux ailettes de dos.......................................................254 - Effet des forces hydrauliques sur la fiabilité de la pompe ..........................................................27

IV - CIRCUITS AUXILIAIRES ........................................................................................................ 28

1 - Les circuits de purge et d’évent .................................................................................................282 - Les circuits de refroidissement ...................................................................................................283 - Arrosage de la garniture (flushing) et quench ............................................................................30

PLANCHES

Planche n°0 : Environnement d'une pompe centrifuge en unitéPlanche n°1 : Pompe centrifuge monocellulaire – En porte à faux –Planche n°2 : Pompe centrifuge monocellulaire – Roue en porte à faux –

Planche n°3 : Pompe centrifuge process – À plan de joint radial : Roue à 2 ouïes –Planche n°4 : Pompe "In Line" – À joint radial –Planche n°5 : Pompe "In Line" – Haute vitesse –Planche n°6 : Pompe "In Line" – Joint axial, roue à 2 ouïes –Planche n°7 : Pompe centrifuge à 2 roues – Plan de joint radial conforme API –Planche n°8 : Pompe centrifuge multicellulaire – Plan de joint horizontal conforme API 610-8eme –Planche n°9 : Pompe muticellulaire – Joint radial et disque d'équilibrage –Planche n°10 : Pompe verticale de piedPlanche n°11 : Pompe verticale – À barrel extérieur –Planche n°12 : Pompe hydraulique VortexPlanche n°13 : Pompe horizontale – Pour produits chimiques –Planche n°14 : Pompe sans garniture – À rotor noyé –Planche n°15 : Pompe à entraînement magnétique – À aimants permanents –

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POMPES

TECHNOLOGIE ET FONCTIONNEMENT DES POMPES CENTRIFUGES

Risques et Précautions liés au Matériel

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1

I - 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 pressionimposées 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  commereprésentée sur le schéma ci-dessous.

Joint de corps Corps de palierLabyrinthed'étanchéité

Boîtieràroulement

Anneau de

lubrification

Arbre

Garnituremécanique

Chemise degarniture

Corps de garniture

Bouchon de purge

Baguesd'étanchéitéBaguesde fond

Corps depompe

Impulseurroue

Doublevolute

Refoulement

   D   T   4   2   4   B

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 derefoulement, 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, esttraversé 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 quicontient le système de lubrification. Le corps de palier possède souvent une béquille desupportage.

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

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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 lafonction 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 POMPECENTRIFUGE

Le schéma ci-dessous montre l’évolution de la vitesse et de la pression dans la pompe.

Tubulured'aspiration

Volute

Chute de pression≅ NPSH pompe

PA

PR

Pression Vitesse

∆P pompe

∆P roue

∆P volute

Roue

Tubulure derefoulement

Aspiration

0

1 2 3 4 5

Tub. ref.+ volute

RoueTubul.d'aspir.

Pompe

PressionVitesse

   D    T

   0   1   7   B;

;

;

y

y

y

; ;

; ;

y y

y y; ;

; ;

y y

y y

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Du schéma ci-avant on peut noter que :

- 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-direentre 20 et 50 m/s.

- la pression d'aspiration dépend de l'installation

- la volute, comportant une section de passage croissante, permet un ralentissement duliquide et la transformation de l’énergie de vitesse en énergie de pression (ce gain depression 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 liquidecontre les aubages occasionnent une chute de pression à l'entrée de la roue. Cette chute depression, exprimée en mètre de liquide, est appelée le NPSH de la pompe ou NPSH requis.

2 - 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 entrel'aspiration et le refoulement

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

Hélévation =  ∆P x 10,2d

+ v

2

ref   – v

2

asp20

123 123 123

énergie fournie par lapompe au liquide en

mètres

énergie due àl'accroissement depression dans la

pompe

différence d'énergie cinétiqueentre 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'augmentationde pression.

La mesure des pressions doit se faire dans un même plan de référence. Si les manomètres ne sontpas au même niveau il faut corriger la hauteur d'élévation de la différence de niveau.

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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 leconst ructeur. Elle a été établie par un essai de la pompe sur un banc.

Q

Hauteurd'élévation

totale(m de liquide)

H

Débit volume (m3 /h)

   D   T   0   1   9   B

 – Courbe caractérist ique hauteur d'élévation foncti on du débit volume –

Selon le type de la pompe, son rôle, ses spécifications, la courbe caractéristique peut prendre diversesallures. 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.

QQ Q

H H H

Courbe en cloche Courbe plate Courbe tombante

   D    T

   0   2   0   B

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

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4 - AUTRES CARACTÉRISTIQUES

• Le rendement et la puissance 

Le rendement de la pompe est le rapport entre la puissance hydraulique (reçue par le liquide) et lapuissance mécanique fournie à la pompe. Ce rendement varie en fonction du débit. Il est représentépar une courbe fournie par le constructeur de la pompe. Le rendement permet de déterminer lapuissance 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

HN

Q nomimal

P N

 η maxi

η

η

 d r u o p aP

   D   T   4   0   0   A

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 lahauteur, du rendement et de la densité.

P a  =P H

η  =

H x Q x d367 x η

P  en kWH en mQ en m3/hd : densitéη : rendement de la pompe

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

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

P a Q = 0  = 0,4 à 0,6P nominale

Dans ce cas toute la puissance est dissipée sous forme de chaleur dans le liquide avec le risque devaporisation 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-ciest généralement tracée entre 40 et 50 % et 100 à 110 % du débit nominal.

NPSH

QNQv

   D   T   4   0   1   A

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 estélevée, 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 depompage soit en modifiant le diamètre de leur roue, soit en modifiant la vitesse de rotation. Lescaractéristiques sont également liées à la viscosité du produit pompé.

a - Réduction du d iamètre 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 cependantirréversible et demande donc une certaine prudence sur la valeur à rogner.

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7

BC

D

E

P

G

D

H

E' P'

G' D'

H'p

0

H

Q'p QvQ

   D   T   4   0   2   A

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 :

Q'Q  ≈  [

D'D  ]

2 H'H ≈ [

D'D  ]

2

En fait, la démarche habituelle est de déterminer le rognage à effectuer à partir d'un point defonctionnement désiré P', défini par une hauteur d'élévation H'Pet un débit Q'P. La droite OP' coupe la

courbe de hauteur de la roue, fournie par le constructeur, en P.

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

D'D  ≈ √   OP'

OP

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

;

;

y

y

   D    T

   0   2   7   A

;

;

;

y

y

y

;

;

y

y

;

;

;

y

y

y

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8

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 :

B1

C1

C2

D1

D2n2

n1

B2

H

H1

H2

Q2   Q1

Courbe équirendement

   D    T

   4   0   3   A

 Q 

1

Q 2

 =n 1

n 2

et  H 

1

H 2

 =  

     

 n 1

n 2

 2

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 justif ie cependantpas souvent sur un plan économique.

c - Modification en fonction de la viscosit é

Les courbes données par le constructeur sont établies avec de l'eau, c’est-à-dire avec un liquide deviscosité de 1 cSt. Elles restent valables pour des liquides dont la viscosité est inférieure à 10 ou20 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 (KH) permettent d’établir les caractéristiques de la pompe pour une viscosité donnée. La correction la plus importante est cellequi 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 KQ) 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 sadensité ce qui a pour conséquence d'augmenter la puissance sur l'arbre de la pompe et ledéclenchement de la protection thermique du moteur électrique.

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9

1,0

0,9

0,8

0,7

1,0

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

0,4

0,3

200150

10080

6040

3025

2015

10 86

20 30 40 50 60 80 100 150 200 300 400 500 600 800 1000 1500 2000

1,5 2 2,5 3 4,5 6 8 10 15 2025 40 60 100 160

30 50 80 120 220

300

420

Viscosité Engler

  —

   H   a   u   t   e   u   r   d   e   r   e   f   o   u   l   e   m   e   n   t   H

   e   n   m     è

   t   r   e   s  —

0,6Q0,8Q1,0Q1,2Q

KH

KQ

Kη — Centistokes — 6,25 11,8 16,5 33,421,2 45,2

60,5 228152 350 610 915 1670 319076 114 190 304 456 760 1217 2280

   D   T   4   0   4   A

 — Débit Q en m3 /h —

 — Extrait du "Standart of the Hydraulic Institute", New York, USA 1995 —

 – Correction des caractérist iques d'une pompe centri fuge pour f lu ides v isqueux –

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10

6 - MISE EN PLACE D’UNE POMPE CENTRIFUGE SUR UN CIRCUIT

P2

P1

H1

H2

   D   T   4   0   5   A

∆Pf

Vanne de régulationdu débit

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 lavanne de réglage.

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

V a n n e d  e +  e n  

+  f    e  r   m  

é    e   

hf à Q pour positionnormale de vanne

automatique

∆H +∆P en m

Q Qv

   D   T   4   0   6   A

   n  o   r   m

   a     l   e

    V   a   n   n

  e e   n

 m   a   r   c     h

   e

  V a  n  n e

 g r a n d e

 o  u  v e r

  t e

H

Caractéristique du cir cuit

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

H

H (Q = 0)

Point defonctionnement

  V a  n  n e 

 g  r a  n d e

 

 o  u  v e  r  t e

Débit maxi dans l'installationavec cette pompe

Qv

   D   T   4   0   7   A

Hauteurd'élévation

Débit volume

Lorsqu'on modifie la résistance du circuit, par exemple en fermant partiellement une vanne, le point defonctionnement se déplace, ce qui modifie le débit passant dans l'installation. Aux positions limites ontrouve :

- dans la position vanne totalement ouv erte : débit maximum de l’installation comptetenu 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 descaractéristiques 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 débitest le même pour les 2 pompes.

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12

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

   D   T   4   0   8   A

Pe

P 1 o u P 2 

P 1  +  P 2 

Courbe caractéristiquedu circuit

P1 

Pe 

P2

A

A

B

B

P1 ou P2seules

P1 + P2 Qv

H

b - Marche en parallèle

Cette disposition est très courante car de nombreuses pompes sont doublées. Même si en principeelles ne fonctionnent pas simultanément, dans certaines phases d'exploitation cette marche enparallèle 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 dudébit de chaque pompe.

La caractéristique de la pompe équivalente à 2 pompes en parallèle est établie de la façon suivante.

Pe 

P2

P  e  =  P  1  +  P  2  

P1

A

A

B

B

P     1    

P     2    

P1 P2 QvP1 + P2

   D   T

   4   0   9   A

H

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

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13

8 - 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 courantnominal du moteur. On a donc intérêt lorsque cela est possible pour les gros moteurs à démarrer leplus rapidement, c’est-à-dire vanne de refoulement fermée pour les pompes centrifuges et vanne derefoulement ouverte pour les pompes hélicocentrifuge, afin d'éviter des chutes de tension et ledéclenchement 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 fortepression 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 deleur implosion  (condensation) au sein du liquide pompé. Elle s'accompagne d'un bru i t   trèscaractéristique (bruit de bétonnière), crée des v ibra t ions  à très haute fréquence et entraînel'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'entréede l'impulseur est l'endroit où la pression est la plus faible donc où le risque de vaporisation est le plusgrand. 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).

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Zone de vaporisation

Zone de condensation(destruction de la surfacede l'aube)

Pa

Pa

P

Pas de risque de vaporisationNPSH

TV   D   T   4   1   0   A

Tout ce qui tend à diminuer la pression d'aspiration ou à augmenter la température, rapproche leliquide de ses conditions de vaporisation. C'est le cas d'une baisse de niveau dans le ballond'aspiration ou de l'augmentation de pertes de charge dans la ligne d'aspiration (vanne partiellementfermée, filtre encrassé). C'est aussi le cas d'un réchauffement (par le soleil généralement) de la ligned'aspiration.

L'augmentation du NPSH rapproche également la pompe de la cavitation ce qui arrive en augmentantle 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 duliquide à l'entrée de la roue et par conséquent du débit.

La caractéristique d'une pompe qui cavite décroche brutalement de la caractéristique initialede la pompe. Le point de fonctionnement s’établit alors à un débit plus faible que s’il n’y avaitpas cavitation

Caractéristique H - Qsans cavitation

Caractéristique H - Qavec cavitation

H

 N P S H

Q

   D   T   4   1   1   A

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- sur la roue

Les bulles sont entraînées par le liquide mais la pression augmentant, elles ne peuvent plusexister car la pression est alors supérieure à la tension de vapeur. Il y a alors implosion deces bulles. Cette implosion est particulièrement destructr ice et arrive à arracher desparticules de matière de l'impulseur.

- sur le niv eau vibratoire

Le mauvais remplissage des canaux par le liquide crée des balourds, dits hydrauliques, quigénèrent 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 dégazagese 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 vuprécédemment, 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 duphénomène.

La cavitation apparente est particulièrement sensible sur les pompes à eau recirculée (tour deréfrigération) et sur toutes les pompes qui aspirent des liquides en contact avec de l'air.

P< Patm

Aspiration en puits Aspiration dans un bassin

   D   T   4   1   2   A

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Tout liquide, en contact avec un gaz, dissout une certaine quantité de ce gaz. Par exemple un mètrecube 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 litresd'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 pompeoccasionne un dégazage de l'eau. Compte tenu d'une pression inférieure à la pression atmosphériquele volume occupé par l'air peut prendre jusqu'à 10 ou 20 %. La pompe peut alors désamorcer. On peutaussi remarquer qu'une fuite d'air même minime (joint de tuyauterie, garnitures d'étanchéité,...) prendune grande place dans la pompe : si la pression à l'aspiration de la pompe est de 0,2 bar, l'air introduitse dilate 5 fois. Une entrée d'un litre d'air donne 5 litres à l'entrée de la pompe (et même plus à l'entréede l'impulseur).

Dans le cas d'aspiration dans un bassin, le dégazage est dû au NPSH. La pompe dans ce cas caviteavec 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 — — Vue de gauche —

 — Élévation — — Vue de gauche —

Aspiration

Aspiration

Corps de palier

Tubulure de

refoulement

Tubulure derefoulement

Refoulement

Refoulement

Niveau de la fixationsur le socle

socleVolute

Axe de rotation

Patte d'appuiChassis

   D   T   4   1   3   A

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b - Pompes process à tubulures verticales et parallèles dites "Top Top"

 — Élévation —  — Vue de gauche —

 — a • Disposition normale —  — b • Variante —

Refoulement Refoulement

Aspiration

Aspiration

Ligned'aspiration

Joint radial

Corps de palier

Tubulurede refoulement Tubulured'aspiration

Socle

Risque de vaporisationau point haut

   D   T   4   1   4   A

Aspiration par une ligne au sol

c - pompes “ in-line”

Filtreà huile

Moteur

électrique

Démulti-

plicateur

Pompes

Refoulement

Joint radial

AspirationAspiration

   D   T   4   2   5   A

Différents types de pompes "in line"

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; ;

; ;

y y

y y

;;

;;

yy

yy

Supports

   D   T   4   2   6   A

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

d - Pompes multicellulaires horizontales

PalierPalierPlan desupportage

   D   T   4   2   7   A

Pompe multicellullaire à joint radial

Refoulement Aspiration

Joint axialhorizontal

Refoulement

Refoulement

Canal de liaison

Aspiration

Aspiration

   D   T   4   1   5   A

Pompe multicellulaire à joint axial

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e - Pompes verticales

; ; ;

; ; ;

y y y

y y y

Refoulement Aspiration

   D   T   4   1   6   A

Pompe verticale à barrel extérieur(ou à cuvelage)

Pompe verticale "de pied"

Ouïe d'aspirationCorps de pompe

Moteur électriqueTubulurede refoulement

Barrel extérieurou

Cuve de charge

Niveau réel

d'aspiration

1ére roue

HArbre de la pompe

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2 - 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 Pr  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) doncla résultante des forces dues aux pressions est égale à :

R A  = (S1 – S2) Pr  – S1 Pa

R A  = S1 (Pr  – Pa) – S2 Pr 

Application

; ;

; ;

y y

y y

; ;

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y y

y y

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y

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y

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;

y

y

       ∅    2   2

   0

       ∅    1   2   0 ∅ 40 mm

   S

   1  =   1   1   3   c   m   2

   S   3  =   3   8   0   c   m   2

S2 = 13 cm2

Pa = 0,2 bar

Pr = 6 bars

RA

   D   T   4   1   7   A

Diamètre en mm

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

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•Ailettes de dos 

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

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y

y

   D   T   4   1   7   B

R A  = (S3  – S2) PM dos  – (S3  – S1) Pr   – S1 Pa

Application

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

R A  =

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 gainappréciable de la force axiale.

•Chambre d'équilibrage 

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

Une bague de dos et des trousd'équilibrage sont alors prévus. Par cemoyen on maintient dans le dos de laroue une pression proche de la pressiond’aspiration et on limite le débit derecyclage par les bagues de dos.

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y y

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y y

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y y y

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y

y

   D   T   4   1   8   A

Pd1

Pi

Pa

Pd2

Application

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

R A  =

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.

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•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. Cetéquipement positionne le rotor par rapport au stator.

   D   T   4   1   9   A

La pression de refoulement écarte les 2disques, ce qui crée une fuite et une baisse depression. Les disques de rapprochent et sestabilisent à quelques dixièmes de mmd'écartement.

Le rotor doit rester libre de se déplacer axialement d'où l'absence de butée etl'utilisation de roulements à rouleauxcylindriques ou de paliers lisses.

Le laminage constant du liquide entre les plateaux crée une usure qui devient dangereuse si ledéplacement occasionné par l'usure entraînait un frottement des roues dans les volutes. Afin desupprimer 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 multicellulaireshorizontales ( petites et moyennes pompes alimentaires).

•Piston d'équilibrage  pour pompes multicellulaires

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

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;

y

y

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;

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y

y

; ;y y

Vers aspiration

   D   T   4   2   0   A

Pression # Pa

Pression # Pr

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.

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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.

;y

Flexion 

A

C

2

1

   D   T   4   2   2   A

 À faible débit la pression de refoulement est plus élevée qu'au débit nominal et la répartition de lapression 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 [ 1 – ( Q

Qnom ) 2 ]

P = poussée radiale en daNH = hauteur d'élévation en mD2 = diamètre extérieur en mm l2  = largeur de la roue en mm

Q = débit réeld = densité du liquide

Application

Tracer la force radiale en reprenant l'exemple précédent avec :

d = 0,8  l2 = 2,5 cm

- détermination de H

- calcul de P

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• pour Q = 0,5 Qnom

• pour Q = 0

10

0 0,5 QN QN

50

100

150

F rad

   D   T   4   2   8   A

Variation de la force radiale en fonc tion du débit

Pour diminuer cette force radiale les constructeurs conçoivent des volutes doubles (volute séparée par une lame ou des diffuseurs).

Diffuseur

Roue

Roue

Volute

double   D   T   4   2   3   A

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25

3 - 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" dela pompe

• une augmentation de la pression d’équilibrage au dos des impulseurs équilibrésavec 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.

0,1

0

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

20 60 100 140 180 220 260 300

Ø en mm

 jeu en mmau Ø

T < 280°C

T < 180°C

API 610

T < 380°C

Tolérance sur les jeux- 0+ 0,1

   D   T   2   2   6   5   A

• Valeur des fui tes internes 

Le débit de fuite dans les bagues d'usure est souvent calculé par la formule suivante :

  Q =J/2

√   L

50 . J + 1 . π . d . √   2g∆H

en m et m3/s

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On peut calculer ces fuites dans différents cas de pompe.

Cas 1 N = 3000 tr/min Q = 100 m3/h H = 100 m

∅bagues = 120 mm L = 15 mmJeu API de 0,40 mm

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 lapompe.

Cas 2 N = 1500 tr/min Q = 200 m3/h H = 25 m∅bagues = 200 mm L = 15 mmJeu API de 0,45 mm

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 débittotal.

• Modification minimale du NPSH 

En considérant le NPSH proportionnel au carré du débit on peut estimer que pour le même débit de lapompe :

- cas 1 : le NPSH est augmenté de 1,182 soit de l’ordre de 40 %. Un NPSH initial de 4 mdevient 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 mOn se rend compte tant sur le plan du débit que sur celui du NPSH, que l’augmentation du jeu auxbagues 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 granddébit 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 constructeursdemandent de respecter ce jeu et permettent le réglage grâce au calage du palier, éventuellement par l’intermédiaire d’un boîtier.

Piston d'équil ibrage 

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 quirecycle la fuite du piston vers l'aspiration. Ce bouchage provient par exemple d'un mauvaisréchauffage de la ligne par temps froid avec un produit visqueux ou de dépôts qui s'accumulent dansun coude ou dans un accessoire de la ligne (prise de pression, raccord).

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27

4 - 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 àfaire toucher les bagues d’usure. Seul l’effet sur les roulements est regardé dans la suite de cechapitre.

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

   D   T   0   7   4   B

Dans le cas d’une pompe en porte à faux, la réaction de volute entraîne une augmentation des effortsradiaux sur les roulements et principalement sur le roulement côté impulseur. Sur ce roulement, lacharge 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 réactionde volute est trop forte, situation qui se produit lorsque le débit de la pompe est très éloignédu débit nominal

- l’usure du roulement de butée a pour origine l’augmentation de la poussée axiale et donclorsque la différentielle de pression dans la pompe est plus élevée donc à bas débit et avecune 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 ladurée de vie du roulement de 8. Ainsi, un roulement calculé pour 4 ans de marche ne tient plus que6 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.

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28

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'éventallant à l'égout pour la plupart des liquides, à la torche pour les GPL, retournant dans le récipientd’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 sontgénéralement reliées à l'égout ou à la torche (GPL). Des lignes allant vers des colonnes d'abattage oudes stockages peuvent aussi équiper certaines pompes “chimie”.

Raccordement au réservoir(cas de pompe sous vide)

ou vers torche (pompe de gaz l iquéfié)

Purge du corps de pompeRécupération des égoutturesÉvent du corps de pompe

Vers égoutd'eau huileuse

   D   T   7   1   1   A

2 - LES CIRCUITS DE REFROIDISSEMENTLa température du produit pompé conditionne la température du corps de garniture, du corps depalier  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 endétériorant 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 del'eau.

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29

Eau de refroidissement

   D   T   7   1   2   A

Refroidissement du palier

   D   T   7   1   2   B

Refroidissement des socles

Recyclage d'e

au

vers tour

 réfrigératio

n

Eau de refr

oidissement 

   D   T   7   1   2   C

Refroidissementdu corps de garniture

Vers collecteur

pour recyclage d'eau

 vers tour réfrigération Eau de refroidessement

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30

3 - 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.

Prise au 

re foulemen t 

Con trôleur 

de débi t

Arrosage de 

la garni ture

Sépara teur c y

clone

Re tour à l'asp

ira tion 

   D   T

   7   1   3   A

Limiteur de débit et cyclone sur flushing

Rec yclage  ve

rs

 la  tour

de ré frigéra tio

n

Prise au 

re foulemen t 

Con trôleur 

de débi t

Alimen ta tion en e

au 

 Vo yan t de

 circula tion

Arrosage de

la garni ture

Ré frigéran t

Purge

   D

   T   7   1   3   A

Refroidissement et limiteur de débit du flushing

   D   T   7   1   2   D

Réglage vapeurquench

Quench :

La pression de la vapeur de quench entre le grainet la bague de lamimage permet de réduire unefuite importante de la garniture. Elle permet en outreune dilution du produit ce qui diminue les risquesd'inflammation et d'explosion.

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31

b - Exemple d'auxili aire sur une pompe verticale in line

   D   T   7   1   4   A

Arrosage garnituresimple ou tresse

Alimentation "Quench"

 en eau ou en vapeur

Alimentation "Quench"

 en eau ou en vapeur

Sortie des égouttures

Sortie des

 égouttures

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

Évent du corps

Évent du corps Purge du corpsPurge du corps

Refoulement Aspiration

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   D   T   3   0   9   C

Depuis pipe rack

Manomètre

Ligned'évent

Réduction excentrée

Égout eau huileuse

Ligne d'aspiration

Filtre

Vanne desectionnement

aspiration

Vers pipe rack

Ligne de refoulement

Vanne de sectionnementrefoulement

Divergent

Clapet anti-retour

ContacteurmoteurManomètre

VolutePatte d'appui

Béquille

Accouplement

Groupe de pompage

Moteurélectrique

Châssis

Purge du larmierLigne de purge

Pompe

ENVIRONNEMENT D'UNE POMPE CENTRIFUGE EN UNITÉ

 — Planche n°0 —

15

18

21

241,5

27

bar

bar  300

3

8 0 , 5

9

12

1

2

15

18

21

241,5

27

bar

bar  300

3

8 0 , 5

9

12

1

2

01619_B_F

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   J   o   i   n   t   d   e   c   o   r   p   s

   C   o   r   p   s   d   e   p   a   l   i   e   r

   R   o   u   l   e   m   e   n   t   s

   R   o   u   l   e   m   e   n   t

   A   n   n   e   a   u

   d   e

   l   u   b   r   i   f   i   c   a

   t   i   o   n

   L   a   b   y   r   i   n   t   h   e   s

   d   '   é   t   a   n   c   h   é   i   t   é

   A   r   b   r   e

   G   a   r   n   i   t   u   r   e

   m   é   c   a   n   i   q   u   e

   C   h   e   m   i   s   e   d   e

   g   a   r   n   i   t   u   r   e

   C   o   r   p   s   d   e   g   a   r   n   i   t   u   r   e

   B   o   u   c   h   o   n   d   e   p   u   r   g   e

   B   a   g   u   e   s

   d   '   é   t   a   n   c   h   é

   i   t   é

   a   v   a   n   t

   B   a   g   u   e   s

   d   '   é   t   a   n   c   h   é   i   t   é

   a   r   r   i   è   r   e

   C   o   r   p   s   d   e

   p   o   m

   p   e

   I   m   p   u   l   s   e   u   r   D

   o   u   b   l   e

   v   o   l   u   t   e

   R   e   f   o   u   l   e

   m   e   n   t

   A   s   p   i   r   a   t   i   o   n

   D  T  4  2  4   A

   P   O   M   P   E

   C   E   N   T   R   I   F   U   G   E   M   O   N   O   C   E   L   L   U   L   A

   I   R   E

  —   e   n   p   o   r   t   e    à   f   a   u   x  —

   A   P   I   6   1   0

  —   P   l   a   n   c   h   e   n   °   1  —

01619_B_F

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   P   O   M   P   E   C   E   N   T   R   I   F   U   G   E

   M   O   N   O   C   E   L   L   U   L   A   I   R   E

  —   R   o   u   e   e   n   p   o

   r   t   e    à   f   a   u   x  —

   D  T  1  3  0  0   A

   C   o   r   p   s   d   e   p   a   l   i   e   r

  —

   P   l   a   n   c   h   e

   n   °   2  —

   B   a   g   u   e   s   d   e   r   e   m   o   n   t   é   e   d   '   h   u   i   l   e

   R   o   u   l   e   m   e   n   t

   d   e   g   u   i   d   a   g   e

   V   e   n   t   i   l   a   t   e

   u   r

   A   r   b   r   e

   R   o   u   l   e   m   e   n   t   s   d   e

   g   u   i   d   a   g   e   e   t   d   e   b   u   t   é   e

   C   o   r   p   s   d   e   g   a   r   n   i   t   u   r   e

   B   a   g   u   e   d   '   u   s   u   r   e   d   e   c   o   r   p   s

   B   a   g   u   e   d   e   f   o   n   d

   C   o   r   p   s   d   e   p   o   m   p   e

   B   a   g   u   e   d   '   u   s   u   r   e   d   e   r   o   u   e

   I   m   p   u   l   s   e   u   r

   R   E   F   O   U   L   E   M   E

   N   T

   A   S   P   I   R

   A   T   I   O   N

01619_B_F

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   P   O   M   P   E   C   E   N   T   R   I   F   U   G   E   P   R   O   C   E   S   S

  —     À

   p   l   a   n   d   e   j   o   i   n   t   r   a   d   i   a   l  -

   R   o   u   e    à   2

   o   u   ï   e   s  —

   D  T  1  6  0  B

   D   '   a   p   r         è   s   d   o   c   u   m   e   n   t   E   N   S   I   V   A   L

   A   r   r   o   s   a   g   e   d   e   l   a   g   a   r   n   i   t   u   r   e

   f   l   u   s   h   i   n   g

   A   r   r   o   s   a   g   e   d   e   l   a   g   a   r   n   i   t   u   r   e

   f   l   u   s   h   i   n   g

   P   a   l   i   e   r   c   ô   t   é   a   c   c   o   u   p   l   e   m   e   n   t

   B   u   t   é   e

   R   e   f   r   o   i   d   i   s   s   e   m   e   n   t

   d   u   c   o   r   p   s

   d   e   l   a   g   a   r   n   i   t   u   r   e

   A   S   P   I   R   A   T   I   O   N

   R   e   f   r   o   i   d   i   s   s   e   m   e   n   t   d   u

   p   a   l   i   e   r   d   e   g   u   i   d   a   g   e

   B   a   g   u   e   s

   d   '   é

   t   a   n   c   h   é   i   t   é

   J   o   i   n   t   d   e

   c   o   r   p   s   r   a   d   i   a   l

   R   e   f   r   o   i   d   i   s   s   e   m   e   n   t

   d   u   p   a   l   i   e   r   b   u   t   é   e

  —    P

   l   a   n   c   h   e   n   °   3  —

01619_B_F

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   D   T   7   1   4   B

Quench

Arbre moteurprolongé

Arrosagegarniture(flushing)

Refroidissement ducorps de garniture

Utilisation :• services généraux

  • transfert  • expédition

Le guidage de la pivoterie est assuré parles paliers et la butée du moteur électrique

POMPE "IN LINE"

 —  à joint radial  —

D'apr è s document Guinard 

 — Planche n°4 —

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   P   O   M   P   E   "   I   N   L   I   N   E   "

   —   H   a   u   t   e   v   i   t   e   s   s   e  —

   D   '   a   p   r   è   s   d   o   c   u   m   e   n   t   S   U   N   D   Y   N   E   c   o

   r   p   o   r   a   t   i   o   n

   D  T  1  6  2  B

   M   o

   t   e   u   r

   M   u   l   t   i   p   l   i   c   a   t   e   u   r

   P   o   m   p   e

   I   m   p   u   l   s   e   u   r

   I   m   p   u   l   s   e   u   r   a   v   e   c

   h    é   l   i   c   e   d   e   g   a   v   a   g   e

   A   r   b   r   e   d   e   p

   o   m   p   e

   F   i   l   t   r   e

   A   r   b   r   e

   i   n   t   e   r   m   é   d   i   a   i   r   e

   P   o   m   p   e   à   h   u   i   l   e

   A   r   b   r   e   d   '   e   n   t   r   é   e

  —   P   l   a   n   c   h   e   n   °   5  —

01619_B_F

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   P   O   M   P   E   "   I   N   L   I   N   E   "

  —

   J   o   i   n   t   a   x   i   a   l ,   r   o   u   e    à   2   o   u   ï   e   s  —

   D  T  1  6  3  B

   F   l   u   s   h   i   n   g

   G   a   r   n   i   t   u   r   e   m   é   c   a   n   i   q   u   e

   P   a   l   i   e   r

   I   m   p   u   l   s   e   u   r

   P   a   l   i   e   r

   G   a   r   n   i   t   u   r   e   m   é   c   a   n   i   q   u   e

   B   u   t   é   e

  —   P   l   a   n   c   h   e   n   °   6  —

01619_B_F

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D5 -2/A

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   R   E   F   O   U   L   E   M   E   N   T

    A   S   P   I   R   A   T   I   O   N

   P   a   l   i   e   r   b   u   t   é   e

   R   e   f   r   o   i   d   i   s   s   e   m   e   n   t

   d   u   c   o   r   p   s   d   e   p   a   l   i   e   r

   R   e   f   r   o   i   d   i   s   s   e   m   e   n   t

   d   u   c   o   r   p   s   d   e   p   a   l   i   e   r

   R   e   f   r   o   i   d   i   s   s   e   m   e   n   t

   d   u   c   o   r   p   s   d   e   g   a   r   n   i   t   u

   r   e

   R   e   f   r   o

   i   d   i   s   s   e   m   e   n   t

   d   u   c   o   r   p   s   d   e   g   a   r   n   i   t   u   r   e   L

   i   g   n   e   d   '   é   q   u   i   l   i   b   r   e

   (   v   e   r   s   a   s   p   i   r   a   t   i   o   n   )

   D  T  2  2  6  8   A

   P   a   l   i   e   r

   1

   2

   P

   O   M   P   E   C   E   N   T   R   I   F   U   G   E   2   R   O   U   E   S

  —   P

   l   a   n   d   e   j   o   i   n   t   r   a   d   i   a   l   c   o   n   f   o   r   m   e   A   P

   I  —

  —   P   l   a   n   c   h   e   n   °   7  —

01619_B_F

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D5 -2/A

© 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

   P   O   M   P   E   C   E   N   T   R   I   F   U   G   E   M   U   L   T   I   C   E   L   L   U   L   A   I   R   E

  —   P   l   a   n   d   e   j   o   i   n   t   h   o   r   i   z   o   n   t   a   l   c   o   n   f   o   r   m   e

   A   P   I   6   1   0  -   8   e   m   e   —

   P   a   l   i   e   r   b   u   t   é   e

   E   m   p   l   a   c   e   m   e   n   t   p   o   u   r

   g   a   r   n   i   t   u   r   e   m   é   c   a   n   i   q   u   e

   P   i   s   t   o   n   d   '   é   q   u   i   l   i   b   r   a   g   e

   E   m   p   l   a   c   e   m   e   n   t   p   o   u   r

   g   a   r   n   i   t   u   r   e   m   é   c   a   n   i   q   u   e

   B   r   i   d   e   d   '   a   s   p   i   r   a   t   i   o   n

   B   r   i   d   e   d   e   r   e   f   o   u   l   e   m   e   n   t

   P   a   l   i   e   r

   O   r   i   g   i   n   e   :   T   e   x   t   r   o   n   G

   u   i   n   a   r   d

   T   y   p   e   D   V   M   X

   A   S

   P   I   R   A   T   I   O   N

   L   i   g   n   e   d   '   é   q   u   i   l   i   b   r   a   g   e

  —

   P   l   a   n   c   h   e   n   °   8  —

01619_B_F

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D5 -2/A

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   C   o   r   p   s

   d   ’   a   s   p   i   r   a   t   i   o   n

   P   a   l   i   e   r   à

   r   o   u   l   e   m   e   n   t

   A   r   b   r   e

   A   s   p   i   r   a   t   i   o   n

   D   i   f   f   u   s   e

   u   r

   R   o   u   e   c   e   n   t   r   i   f   u   g   e

   R   e   f   o   u   l   e   m   e   n   t

   D   i   s   q   u   e   d   ’   é   q   u   i   l   i   b   r   a   g   e

   C   o   r   p   s   d

   e   r   e   f   o   u   l   e   m   e   n   t

   D   o   c   u   m   e   n   t   G   U   I   N   A   R   D   /   K   S   B

   P   O   M   P   E   M   U   L   T   I   C   E   L   L   U   L   A   I   R   E

  —   J   o   i   n   t   r   a   d   i   a   l   e   t   d   i   s   q   u   e   d   '    é   q   u   i   l   i   b   r   a   g   e  —

   G   a   r   n   i   t   u   r   e

   à   t   r   e   s   s   e   s

   D  T  7  1  5   A

   T   i   r   a   n   t   s   d   e   f   i   x   a

   t   i   o   n

   d   u   c   o   r   p   s   d   e   p   o

   m   p   e

  —

   P   l   a   n   c   h   e   n   °   9  —

01619_B_F

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D5 -2/A

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POMPE VERTICALE DE PIED

   D   T   1

   6   6   A

Palier supérieur butée

 — Planche n°10 —

Palier de guidage

Palier lisse inférieur

Impulseur

Crépine

Déflecteur

Garniture à tresses

01619_B_F

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D5 -2/A

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POMPE VERTICALE — À barrel extérieur —

   D   T   1   5   6   B

Palier supérieur butée

Barrel extérieur/cuvelage

Arbre

Impulseurs

Palierinférieur

Plan de référence

Garniture mécanique

 — Planche n°11 —

01619_B_F

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D5 -2/A

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   V   o   l   u

   t   e   à   s   e   c   t   i   o   n

   c

   o   n   s   t   a   n   t   e

   U   t   i   l   i   s   a   t   i   o   n   :

   L   i   q   u   i   d   e   s   c   h   a   r   g   é   s

   P   o   m   p   a   g   e   d   e   c   r   i   s   t   a   u   x   f   r   a   g   i   l   e   s

  •   L   a   r   o   u   e   e   s   t   e   n   r   e   t   r   a   i   t   d   u   c   o   r   p   s

   e   t   t   o   u   r   n   e   d   a   n   s   u   n   l   i   q   u   i   d   e   "   c   e   n   t   r   i   f   u   g   é   "

  •   L   e   s   p   o   m   p   e   s   d   e   p   r   o   c   é   d   é   m   o   n   o   é   t   a   g   é   e   s

   p   e   u   v   e   n   t   ê   t   r   e   é   q   u   i   p   é   e   s   d   e   c   e   t   t   e   h   y

   d   r   a   u   l   i   q   u   e

   I   m   p   u   l   s   e   u   r   v   o   r   t   e   x

   P   O   M   P   E   H   Y   D   R   A   U   L   I   Q   U   E   V   O   R   T   E   X

   D  T  1  4  1  8   A

  —   P   l   a   n   c   h   e   n   °   1   2  —

01619_B_F

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D5 -2/A

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   G   a   r   n   i   t   u   r   e   m   é   c   a   n   i   q   u   e

   D   '   a   p   r         è   s   d   o   c   C   E   P   I   C

   N   o   r   m   a   l   i   s   é   e   I   S   O   2   8   5   8

   R   é   a   l   i   s   é   e

   e   n   P   V   D   F

   o   u   P   P

   o   u   P   E

   I   m   p   u   l   s

   e   u   r   a   v   e   c

   a   i   l   e   t   t   e

   d   e   d   o   s

   I   n   s   e   r   t

   m   é   t   a   l   l   i   q   u   e

   D  T  1  4  5  5   A

   P   O   M   P   E   H   O   R   I   Z   O   N   T   A   L   E

  —   P

   o   u   r   p   r   o   d   u   i   t   s   c   h   i   m   i   q   u   e   s  —

  —   P   l   a   n   c   h   e   n   °   1   3  —

01619_B_F

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D5 -2/A

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   P   O   M   P   E   S   A   N   S   G   A   R   N   I   T

   U   R   E

  —    À   r   o   t   o   r   n   o   y    é  —

   D  T  1  3  0  1   D

   R   o   t   o   r   d   u   m   o   t   e   u   r   é   l   e   c   t   r   i   q   u   e

   e   t   d   e   l   a   p   o   m   p   e   (   a   r   b   r   e   c   r   e   u   x   )

   I   m   p   u   l   s   e   u   r

   V   a   s   e   d   '   e   x   p   a   n   s   i   o   n

   (   s   i   m   o   t   e   u   r   r   e   m

   p   l   i   d   '   h   u   i   l   e   )

  —   P   l   a   n   c   h   e   n   °   1   4  —

   P   a   l   i   e   r   a   v   a   n   t

   S   t   a   t   o   r   m   o   t   e   u   r

   (   p   e   u   t   ê   t   r   e   r   e   m   p   l   i   d   '   h   u   i   l   e   )

   S   o   n   d   e   t   h   e   r   m   i   q   u   e

   C   h   e   m   i   s

   e   é   t   a   n   c   h   e

   D   é   t   e   c   t   e   u   r   d   '   u   s   u   r   e   a   x   i   a   l   e

   C   o   r   p   s   d   u   m   o   t   e   u   r

   P   a   s   s   a   g   e   d   u   c   â   b   l   e

01619_B_F

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D5 -2/A

© 2005 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

   D  T  1  3  0  2   D

   A   i   m   a   n   t   s   m   e   n   a   n   t   s

   A   i   m   a   n   t   s   m   e   n   é   s

   I   m   p   u   l   s   e   u   r

   C   i   r   c   u   i   t   s   d   e   l   u   b   r   i   f   i   c   a   t   i   o   n

   e   t   d   e

   r   e   f   r   o   i   d   i   s   s   e   m   e   n   t

   C   o   u   v   e   r   c   l   e   d   '   é   t   a   n   c   h   é   i   t   é

   T   e

   m   p   é   r   a   t   u   r   e

   d

   e   s   e   r   v   i   c   e

   a

   d   m   i   s   s   i   b   l   e

   d

   e  –   1   0   °   C

   j    u   s   q   u   '   à   2   5   0   °   C

   B   u   t   é   e   s

   P   a   l   i   e   r   s   l   i   s   s   e   s

   P   O   M   P   E    À   E

   N   T   R   A    Î   N   E   M   E   N   T   M   A   G   N    É   T   I   Q   U   E

  —    À

   a   i   m   a   n   t   s   p   e   r   m   a   n   e   n   t   s  —

  —   P   l   a   n   c   h   e   n   °   1   5  —

01619_B_F

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D5 -2/A

   C   o   u   p   e   l   l   e

   R   o   t   a   r   y   r   i   n   g

   G   r   a   i   n

   S   t   a   t   i   o   n   a   r   y   r   i   n   g

   B   a   g   u   e   d   e   l   a   m   i   n   a   g   e

   B   u   s   h   i   n   g

   E   n   t   r   é   e   d   e   l   '   a   r   r   o   s   a   g   e

   F   l   u   s   h   i   n   g

   R   e   s   s   o   r   t   (   p   r   e   s   s   i   o

   n  +   e   n   t   r   a   î   n   e   m   e   n   t   )

   S   p   r   i   n   g   (   p   r   e   s   s   u   r   e   a   n   d   d   r   i   v   i   n   g   )

   C   h   e   m   i   s   e

   S   l   e   e   v   e    J   o

   i   n   t   d   e   c   h   e   m   i   s   e

   S   l   e   e   v   e   "   O   r   i   n   g   "

   n   t   d   e   c   o   u   p   e   l   l   e   d   i   t   "   p   s   e   u   d   o   s   t   a   t   i   q   u   e   "

   R   o   t   a   r   y   r   i   n   g   "   O   r   i   n   g   "

   J   o   i   n   t   d   e   c   h   a   p   e   a   u

   F   l   a   n   g   e   "   O   r   i   n   g   "

   J   o   i   n   t   d   e   g

   r   a   i   n

   S   t   a   t   i   o   n   a   r   y   r   i   n   g   "   O   r   i   n   g   "

   D  T  8  2  1   C

   O  r   i  g   i  n  e   F   L   E   X   I   B   O   X

   G   A   R   N   I   T

   U   R   E   M    É   C   A   N   I   Q   U   E   S   I   M   P   L   E

   M

   E   C   H   A   N   I   C   A   L   S   E   A   L

  —

   P   l   a   n   c   h   e   n   °   1   6  —