Date post: | 05-Sep-2014 |
Category: |
Documents |
Upload: | zouhair-zzo |
View: | 117 times |
Download: | 4 times |
Pump Division
1
��������������� ������� ���� ��������
��������� ������ ���
���������� ���
�� �!"�� ��#�� ���������
��$����%�� ������� ��%�
��&�'�%������#����%���(���#� ��
��)�*���+�%��������������������#���������
��,�-��%��������������������.������ ����
/01���'�2���1��3���
Pump Division
2
/01���'�2���1��3���
� �� ������� ���� ��������
Ce type de
Pump Division
3
/01���'�2���1��3���
� �� ������� ���� ��������
Ce type de
Pump Division
4
�������� ����� �����
�������� ����� �������������
��������
TempératureAire de superficieVolumeVitesse angulaire
Vitesse de rotationVitesseMasse volumiqueDébit volumeDébit masseForceMoment d'une forcePression (2)Énergie, TravailPuissanceViscosité dynamiqueViscosité cinématiqueNombre de Reynolds
degré Celsius
newtonnewton-mètre
pascalJoulewatt
nombre pur
° Cm2
m3
rad/s
s-1
m/skg/m3
m3/skg/sN
N.mPaJ
WN.s/m2
m2/s
θΑVω
nvρ
Q ou qvq ou qm
FMpΕPµν
Re
cm2 ou mm 2
1 ou dm3
tr/min
kg/dm3
m3/ht/h
bar
cPcSt
10-4 10-6
10-3
=2
60
π�
103
1/3600
105
10-3
10-6
(1)
/01���'�2���1��3���
Pump Division
5
��������� ��������� ��������
��������������� ������������������
� �����
���������� ��� ���������������� �������������!��������������!���������������������������"��������������#�����������������"�����$��%�����������������$��%�����!�����$������%
�����!��!
����"���$�&%���
#����"���$��%����������$��%�!
10-3
1/3 6001/3 600 0001/60 0000,000 075 770,028 316 80,000 063 090,000 044 16
���������� '"�� ������������������������!����'��"��������!�������������������
�����!'"�!����
103
1/3,61/3 6000,453 592 37
(������ (� '��������������� ���������'��"����#������������� ������������!����� )�������� ����������������������������� ����� ��������������������������#�����������! ��������������������!������
'����
'"���
���!�)���
*"*�+����#��
���������$���%
98 066.5
105
133,322
9,806 651,488 16101 3256 894,76
/01���'�2���1��3���
Pump Division
6
��������� ��������� ��������
��������������� ������������������
� �����
,�����������
&"�� '��"������������ ��������"������������� �����������������#������
'"���
"���
���#��
]
]
16,018 5
(�������� - '��.���'������ ��������������'���������/0/�����!�����!������������$1%!����.���$1%2�����!��!��������������!����'��"����#���� ��������������
'-'�/���'������!
�!!�
2���!'"#/���
103
9,806 651,163735,5745,70,293 0719,806 65
3���������������
�/����4�'"�/� ��������������������������������� ���������"�������������������� ���'����������������� ������������������������������������#�������
��((
���/�����
"��/��'�/����
�(���/���#��
1
10-1
9,806 6510-3
1,488 16
3�����������������
��� ��'���������'��#������������������
���4��������#����
10-4
10-6
0,092 903 0
(*) Pour cette unité, il n'existe pas de symbole international, le symbole utilisé est le plus courant.
103
/01���'�2���1��3���
Pump Division
7
��������������������5�"�����6
1 pouce = 25,4 mm
1 pied = 304,8 mm
������6
1m3/h = 0,278 l/sec ou 16,67 l/min
Gallon américain/min : US gpm = 0,2271 m3/h
Gallon britanique/min : lmp gpm = 0,2726 m3/h
(�������6
1 bar = 10,20 m d'eau froide
1mm Hg (mercure) = 0,0136 m d'eau froide
livre par pouce carré (psi) = 0,703 m d'eau froide
(���������6
1 cheval = 0,736 kW
1 horse power = 0,746 kW
/01���'�2���1��3���
Pump Division
8
/01���'�2���1��3���
■ H ou HMT /����������/��������������������!�����
➤ Hauteur de la colonne de liquide engendrée par la pompe.
■ Q 1�(��➤ Débit délivré par la pompe
■ NPSH ����4� ��������%�����/���
➤ Pouvoir d ’aspiration de la pompe
■ N *��� �������������������������
➤ Nombre de tours par minute du rotor de la pompe
��1�+�������
Pump Division
9
/01���'�2���1��3���
■ Pression➤ bar bar➤ bar effectif ou gravitaire bar eff. ou bar g.➤ bar absolu bar a.
■ Hauteur➤ mètre de colonne liquide m c l➤ mètre de colonne d'eau m c e
■ Débit➤ mètre cube par heure m3 / hr
■ Puissance➤ kilowatt kW
������ ������"��
Pump Division
10
3���5��6��7�3���5��6��7�1�� ���1�� ���/�������8/�������8�%��%�9�:9�:
Exemple :
Eau à 7 °C
densité = 0,999
Pression = 8 bar g.
Hauteur =999,0
2,10 x 8= 81,68 m c l
= 81,68 m c e
HYDRAULIQUE DE BASE HYDRAULIQUEDE BASE/01���'�2���1��3���
Pump Division
11
/�������8/�������8�%��%�9��6��1�� ���9��6��1�� ���7;�7;�4�� ����8(��9�:4�� ����8(��9�:
Exemple :
Eau à 7 °C
densité = 0,999
Hauteur = 130 m c l
Hauteur =2,10
999,0 x 130= 12,73 bar
HYDRAULIQUE DE BASE HYDRAULIQUEDE BASE/01���'�2���1��3���
Pump Division
12
/01���'�2���1��3���
� ������ ���
Ce type de
-'��1���:�����-'��1���:�����1����!��:�71����!��:�7
1����!���!�/��!������-'������!�'��4�������1����!���!�/��!������-'������!�'��4��������(����(����++�++
10,2 m c e
Pump Division
13
tension de vapeur tension de vapeurKg / cm2 bar m.c.l. Kg / cm2 bar m.c.l.
15 0,9990 0,01737 0,01704 0,1739 65 0,9804 0,2550 0,2502 2,6018 16 0,9989 0,01852 0,01817 0,1854 66 0,9800 0,2666 0,2615 2,7204 17 0,9987 0,01974 0,01936 0,1977 67 0,9794 0,2787 0,2734 2,8456 18 0,9985 0,02103 0,02063 0,2112 68 0,9788 0,2912 0,2857 2,9751 19 0,9984 0,02239 0,02196 0,2243 69 0,9582 0,3042 0,2984 3,1098
20 0,9982 0,02383 0,02338 0,2387 70 0,9777 0,3177 0,3117 3,2495 21 0,9979 0,02534 0,02486 0,2539 71 0,9771 0,3317 0,3254 3,3947 22 0,9977 0,02694 0,02643 0,2700 72 0,9765 0,3463 0,3397 3,5463 23 0,9974 0,02863 0,02809 0,2871 73 0,9759 0,3613 0,3544 3,7022 24 0,9972 0,03041 0,02983 0,3050 74 0,9754 0,3769 0,3697 3,8641
25 0,9970 0,03229 0,03168 0,3239 75 0,9748 0,3931 0,3856 4,0326 26 0,9966 0,03426 0,03361 0,3438 76 0,9742 0,4098 0,4020 4,2065 27 0,9964 0,03634 0,03565 0,3647 77 0,9737 0,4272 0,4191 4,3874 28 0,9961 0,03853 0,03780 0,3868 78 0,9730 0,4451 0,4366 4,5745 29 0,9957 0,04083 0,04010 0,4101 79 0,9724 0,4637 0,4549 4,7686
30 0,9955 0,04325 0,04243 0,4345 80 0,9718 0,4829 0,4737 4,9691 31 0,9952 0,04580 0,04493 0,4602 81 0,9712 0,5028 0,4932 5,1771 32 0,9949 0,04847 0,04755 0,4872 82 0,9705 0,5234 0,5135 5,3931 33 0,9946 0,05128 0,05031 0,5156 83 0,9698 0,5447 0,5344 5,6166 34 0,9942 0,05423 0,05320 0,5455 84 0,9693 0,5667 0,5559 5,8464
θ ° C densité θ ° C densité
/01���'�2���1��3���
Pump Division
14
/01���'�2���1��3���
1�++����� ��"�� ���������
Pump Division
15
�����<���%������ ���=�6����
���<���%��%�����+�5�������������
���(���%���(��� ������%���(���
$ �7 $7 77 � �77
3/4H
1/2QnN =
���4��
�
��
��
��
��
��
��
(�(�(�(�
(�
4��+�� ��� �����
s
Pump Division
16
Exemple :
n = 1485 tr/min
Qn = 650 m3/h (soit 0.18 m3/s)
Hn = 52 mcl
HYDRAULIQUE DE BASE HYDRAULIQUEDE BASE/01���'�2���1��3���
*��� �� ��%�+����
3/4 H
1/2 Qn xN =�
58.323/4 52
1/2(650/3600) x 1485N ==�
Avec :
n en tr/min
Qn en m3/s
Hn en mcl
Classement des différentes hydrauliques suivant leurperformance débit /hauteur
Pump Division
17
Exemple :
n = 1485 tr/min
Qn = 650 m3/h (soit 0.18 m3/s)
NPSH = 2,3 mcl
HYDRAULIQUE DE BASE HYDRAULIQUEDE BASE/01���'�2���1��3���
*��� �� ��%�+������#� ��������
3/4 NPSH
1/2 Qn xN =��
8.3373/4 2,3
1/2(650/3600) x 1485N ==�
Avec :
n en tr/min
Qn en m3/s
NPSHn en mcl
Classement des différentes hydrauliques suivant leurperformance d'aspiration.
Pump Division
18
/01���'�2���1��3���
■ Pour apporter de l’énergie au liquide
■ Satisfaire le besoin du client➤Transférer un liquide d'un niveau 1 à un niveau
2
➤Assurer la pression et le débit pour un procédéde fabrication
➤soit : Q et HMT pour une vitesse de rotationdéfinie.
4������������������>
Pump Division
19
/01���'�2���1��3���
� Fiabilité du matériel➤Choix du type de pompe➤Choix des matériaux
➤Choix des solutions mécaniques➤Normes
– ISO– NF EN– ANSI
����� �(� ��� ����%�����
Pump Division
20
/01���'�2���1��3���
� Coûts➤Coût d’achat 5-10%➤Coût de maintenance 10-30%
� Immobilisation� Pièces de rechange
➤Coût en énergie 50-80%
����� �(� ��� ����%�����
Pump Division
21
/�/�8�98�9
228��?<98��?<9
/�������8/9����+��%��������1�(���829/�������8/9����+��%��������1�(���829
/01���'�2���1��3���
Pump Division
22
/�/�8�98�9
228��?<98��?<9
PP(kW)(kW)
4�� ��%���849����+��%��������1�(���8294�� ��%���849����+��%��������1�(���829
/01���'�2���1��3���
Pump Division
23
228��?<98��?<9
/�/�8�98�9@@
��������
����������8�9����+��%��������1�(���829����������8�9����+��%��������1�(���829
/01���'�2���1��3���
Pump Division
24
/�/�8�98�9
228��?<8��?<99
����������
���������
/�������8/9����+��%������������.�������������819/�������8/9����+��%������������.�������������819
/01���'�2���1��3���
����(���#����=���������
Pump Division
25
��
228��?<98��?<9
/�/�8�98�9@@
������
4�8AB94�8AB9
�4�/
8/9;�8��9;�849;�8�4�/9����+��%��������1�(���8298/9;�8��9;�849;�8�4�/9����+��%��������1�(���829
/01���'�2���1��3���
/ ���
4�4�/
Pump Division
26
������������������������� ���� ����
/
2
2
4
η
/
2
2
4
η
/
2
2
4
η
����������� ��������" ������������ �������� ��������
Pump Division
27
/01���'�2���1��3���
����(����������
Pump Division
28
/01���'�2���1��3���
∅���� ����
��
�����
��
��
��
��
�
� �
∅����
∅����
∅����
��
��
����
� ��
���� �����
�
η
��
∅����∅����
� �
�� ∅����
∅����
�
����������������������������� ���� �������������������
����(� ���������
Pump Division
29
/01���'�2���1��3���
0 2000 4000 6000 8000
Capacity - m3/h
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Hea
d -
m
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Effi
cien
cy
Efficiency
NPSHr
5
10
NP
SH
r -
m
MCSF992.0 mm Max
992.0 mm Rated
792.0 mm Min
-��C �����4����1��� ���Pump size & type
600-LNNC-975
Curve number
C944R1-BB
Capacity : 4040.8 m3/h
Head : 46.9 m
Specific gravity : 1.000
Running speed : 590 rpm
Stage(s) : 1
Date : Sep 12, 2002
������������
Pump Division
30
�/01���'�2���1��3���
������
������� �������������
����
4��5� ��#����� ��������� ������
Pump Division
31
228��?<98��?<9�6�/�6�/88�%��%�99�6���6���&)�6������&)�6�����4�4�8AB98AB9�:�:
���� ���
�������
������������
�����������
��������
����������������
�������������� !�����"#
Calcul de la puissance absorbée par la pompe
/01���'�2���1��3���
Pump Division
32
/01���'�2���1��3���
Calcul de la puissance absorbée par la pompe
Avec mesure de la puissance aux bornes du moteur.
Le calcul de la puissance absorbée par la pompe peut sefaire en connaissant le rendement du moteur : �����.Soit :
P. pompe4�������:�4�(���� ��������6������
���� ���
����� ���$��%&'�(�����)�"#�
�����&*�$'���!�����+
������������������� ���&��������)�����!�������������"#
Pump Division
33
228��?<98��?<9�6�/�6�/88�%��%�99�6���6���&)�6�4��&)�6�4�8AB98AB9��
�����:�����:
���� ���
�����
������������
�����)�����
���)��!�"#
�����
�������)����
��������)��!� ���)
Calcul durendement la pompe
/01���'�2���1��3���
Pump Division
34
4�������� ��������
4�������%<��5�
/01���'�2���1��3���
Pump Division
35
/������� ����������D� ��������
/������� �������
/������� �������������+��������
/01���'�2���1��3���
Pump Division
36
/������ ������������+��������
/������� �������
/������ �������
��D� ��������
/01���'�2���1��3���
Pump Division
37
/
2
��������� ����������������������������������������������������������������������������
Pompe
Réseau de perte decharge
�������6�����7�������
/01���'�2���1��3���
Hauteur statique
Point de fonctionnement
Pump Division
38
Supposé
Réel
Requis
Disponible
NPS
HH
ET
HE
T
Recoupe
Q
Q
Q
��� �����%� �E
- Débit plus important
- Hauteur plus faible
- NPSHd plus faible
- NPSHr plus élevé
��� �����%� �E
- Débit plus important
- Hauteur plus faible
- NPSHd plus faible
- NPSHr plus élevé
���.�� �E
- Créer une perte de charge supplémentaire
- Recouper la roue
- modifier la vitesse de rotation
���.�� �E
- Créer une perte de charge supplémentaire
- Recouper la roue
- modifier la vitesse de rotation
Perte supplémentairevannage
�� ���� ��� ����
/01���'�2���1��3���
Pump Division
39
/01���'�2���1��3���
SupposéRéel
Requis
Disponible
NPS
HH
ET
HE
T
Q
Q
Q
��� �����%� �E
- Débit plus faible
- Hauteur plus élevée
��� �����%� �E
- Débit plus faible
- Hauteur plus élevée
���.�� �E
- Augmenter le diamètre de roue
- Changer la pompe
- modifier la vitesse de rotation
���.�� �E
- Augmenter le diamètre de roue
- Changer la pompe
- modifier la vitesse de rotation
�� ���� �� =� ����
Pump Division
40
777 �777 �777 777 $777 &777 )777 ,77777
�7
7
&7
,7
77
�7
7
������������������
������� ����������.��������� ����������.��
228��?<98��?<9
//
-��%��������������������.��-��%��������������������.��
/01���'�2���1��3���
Pump Division
41228��?<98��?<9
//
7 77 �77 �77 77 $77 &77 )777
�$
$7
)$
77
�$
$7
)$
�77
��$
�$7
������������������
������� ���������� ��� ���� ����
/01���'�2���1��3���Marche des pompes en série
Pump Division
42
��
��
η
��
��
�� ��
��
��
�����
�����
2
1
212 n
nHH
=
3
1
212 n
nPP
=
=
1
212 n
nQQ
1nn
sinn
NPSHNPSH1
2
2
1
212 >
=
/01���'�2���1��3���*���������������� �
Pump Division
43
/01���'�2���1��3���*����������������.������8 9�����8 9
Monocellulaire Multicellulaire
100 %
90 %
85 % 85 %
100 %
1
212
1
212 H
HDDou
DD ==
D2
D1
H1
H2
2�
2�
2
1
212 D
DQQ
=
2
1
212
=
��
��
4
1
212
≈
��
��
Pump Division
44
���085580�+� *�9�0 �(�*����������(:9�909:,��80�+�
( )g2
vHgHg.T.E.H
2t
ARAR +ϕ+ϕ+−=
,9��:9
���;����
g2
vvMM.T.E.H
2E
2S
ES−
+−=
���<�����
g2
vvLM.T.E.H
2E
2S
ES−+−=
(:9�909:,��80�+�
( ) AAad HgtpK.NPSH ϕ−+−= θ
,9��:9
�9�;��� � ( )g2
vMtpK.NPSH
2E
Ead ++−= θ
�9�<��� � ( )g2
vLtpK.NPSH
2E
Ead +−−= θ
��
ϕ�
��
��
,�
��5�
,�
�
=�
*"�
*"�
> ϕ�
g2
v 2t
AR +ϕ+ϕ�
���������
�
������
�
�
�
�
��
���
����
ϕ�
�θ
*"��*"� : hauteurs géométriques d'aspiration et de refoulement �θ� : tension de la vapeur du liquide à la température�θϕ��ϕ� : pertes de charge à l'aspiration et au refoulement &� : coefficient pour exprimer les pressions en m.c.l.
3� : vitesse du liquide au débouché de la conduite de refoulement ,�: lecture au manomètre } exprimées en m.c.l
�� : pression atmosphérique 5� : lecture du vacuomètre } et ramenées au plan XY de référence
/01���'�2���1��3���
Pump Division
45
���085580�+� *�9�0 �(�*����������(:9�909:,��80�+�
( )g2
vRHgHg.T.E.H
2t
ARrAR +ϕ+ϕ+++=
,9��:9
���<����g2
vvLM.T.E.H
2E
2S
ES−
++=
(:9�909:,��80�+�
( ) ATAad RHgtpKNPSH ϕ−−−−= θ
,9��:9
�9�<��� g2v
L)tp(KNPSH2E
Ead +−θ−=
ϕ�
��
��
*"���
��
�
��
Rabattementde
la nappe pourle débit Q
=9
niveaustatique
niveaudynamique
��
ϕ�
g2
vR
2t
ARr +ϕ+ϕ+�
� �
�����
�������
�
� ���
�����ϕ�
�
���
����
:�
*"�
>
*"��*"� : hauteurs géométriques d'aspiration et de refoulement �θ� : tension de la vapeur du liquide à la température�θϕ��ϕ� : pertes de charge à l'aspiration et au refoulement &� : coefficient pour exprimer les pressions en m.c.l.
3� : vitesse du liquide au débouché de la conduite de refoulement ,�: lecture au manomètre } exprimées en m.c.l
�� : pression atmosphérique 5� : lecture du vacuomètre } et ramenées au plan XY de référence
/01���'�2���1��3���
Pump Division
46
*"��*"� : hauteurs géométriques d'aspiration et de refoulement �θ� : tension de la vapeur du liquide à la température�θϕ��ϕ� : pertes de charge à l'aspiration et au refoulement &� : coefficient pour exprimer les pressions en m.c.l.
3� : vitesse du liquide au débouché de la conduite de refoulement ,�: lecture au manomètre } exprimées en m.c.l
�� : pression atmosphérique 5� : lecture du vacuomètre } et ramenées au plan XY de référence
���085580�+� *�9�0 �(�*����������(:9�909:,��80�+�
( )g2
vHgHgppK.T.E.H
2t
ARArAR +ϕ+ϕ+−+−=
,9��:9
����;�����
g2
vvMM.T.E.H
2E
2S
ES−
+−=
���<����
g2
vvLM.T.E.H
2E
2S
ES−++=
(:9�909:,��80�+�
P tΑ > θ ΑΑ ϕ−+θ−= Hg)tp(KNPSH ad
P tΑ = θ ���� Ad HgNPSH ϕ−= Α
,9��:9
�9�;��� �� ( )
g2
vMtpaKNPSH
2E
Ed ++θ−=
�9�<��� � ( )g2
vLtpaKNPSH
2E
Ed +−θ−=
��
3�
HgR
>
*"�
�� ,�
ou5�
,�
�
=�ϕ
�
�
� �
���������
��������
���� �g2v2
tAR +ϕ+ϕ
�
��������
������θ
������θ�
�� �
ϕ:
ϕ�
�
���
�� �����
ϕ����θ
/01���'�2���1��3���
Pump Division
47
En fermant progressivement la vanne d'étranglement située sur la conduite d'aspiration, les pertesde charge Hj1 augmentent.
A partir d'un certain débit, la hauteur engendrée par la pompe ne suit plus la courbecaractéristique établie normalement ; on dit que la pompe "décroche". Ce décrochement estd'autant plus perceptible que la vitesse spécifique est grande.
Que se passe-t-il ? - figure XVI, page 43 -
La pression absolue dans l'entrée de la roue diminue et atteint la pression correspondant à latension de vapeur de l'eau : l'eau bout. Des cavités remplies de vapeur se forment, obstruentpartiellement l'entrée de la roue, et s'écrasent en aval dès que la pression augmente. Ce dernierphénomène s'accompagne d'un bruit de martèlement, comme si la pompe véhiculait des cailloux.On dit que la pompe cavite.
Dès que le phénomène apparaît (décrochement égal à 2 ou 3 % de H, le bruit caractéristiquen'apparaît pas toujours immédiatement), la charge est calculée en partant du vide indiqué par levacuomètre p1 suivant la relation :
NPSHp
g
p
g
p
g
v
gb v= − + +
ρ ρ ρ1 1
2
2
����%�����#� ���������E/����������%<��5���������( �����F��#� ���������
/01���'�2���1��3���
Pump Division
48
� �petit � �moyen � �fort
�����������4�/������
�et 4ositive �uction /eadCharge nette absolue à l'aspiration
/01���'�2���1��3���
Pump Division
49
%<��5���� ����(��
��=�� �
����������
���������
���
�
<��
��������������� ��������
<��
��������
�����������
��������
�������
%���.����4
�
��4���/
���
�����( �
���
��� �������������
∆
7
/G �
H �
4
�
ρ5�
4
�
ρ5�
� ��
�5�
/01���'�2���1��3���
Pump Division
50
��##�������&�������������������������������!���������#���������� ��������
9?�����6@�� ���������A�BCC�D���������������!�����������"����@�CDEFG���
���6�������������!������������������������
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
�
/01���'�2���1��3���
Pump Division
51
/01���'�2���1��3���
Pump Division
52
/01���'�2���1��3���