appareil à pompe centrifuge

Lorsqu'on parle d'« appareil à pompe centrifuge », beaucoup de gens imaginent immédiatement un boîtier en fonte ou en acier. Mais ce n'est que la pointe de l'iceberg. En fait, le dispositif est un système complexe comprenant une sortie en spirale, un diffuseur, une aube directrice dans les modèles à plusieurs étages et un système de soulagement des forces axiales. Une erreur courante consiste à évaluer une pompe uniquement par les caractéristiques de la roue, en oubliant que l'appareil génère jusqu'à 40 % du rendement de l'unité. Chez Zhejiang Yangzijiang Pump Industry LLC, nous constatons régulièrement sur des bancs d'essai comment une modification de la géométrie de la chambre à volute par fractions de millimètre « mange » ou, au contraire, ajoute plusieurs pour cent de pression. Ce n'est pas une théorie, mais une pratique quotidienne.

Nuances de conception qui ne sont pas écrites dans les catalogues

Prenons, par exemple, une gamme de pompes centrifuges multicellulaires. Dans ce cas, l'appareil est essentiellement un ensemble d'aubes directrices et de corps de section. Il semblerait que tout soit standard. Mais voici le point : comment assurer la densité entre les étages lors de la dilatation thermique ? Nous avons expérimenté pendant longtemps différents matériaux de joints et forces de serrage des goujons. Trop peu et ça fuira, trop et le corps peut « conduire ». En conséquence, pour les modèles haute température, nous sommes parvenus à une solution combinée : un joint en graphite et un contrôle du couple de serrage avec une clé dynamométrique utilisant un algorithme spécial « entrecroisé ». Ceci n'est pas écrit dans GOST, c'est une expérience accumulée.

Mais avec les pompes cantilever à un étage, c’est une autre histoire. Leur appareil, c'est-à-dire la chambre en spirale, est souvent réalisé avec deux options : basique et avec une rotation de 90 ou 180 degrés. C'est pour faciliter l'installation. Mais il y a un hic ici : lorsque vous tournez le couvercle, la position du point d'efficacité maximale peut changer. Par conséquent, dans notre usine, chacune de ces configurations est en outre vérifiée sur un stand et non simplement assemblée sous forme de kit de construction. Sinon, le client recevra une pompe qui fait du bruit et vibre en mode nominal.

Ou prendreappareilpompes centrifuges auto-amorçantes. L'élément le plus important est une chambre volumétrique dans la partie supérieure, où se produit la séparation de l'air et du liquide. Si sa forme ou son volume est mal calculé, la pompe aura une mauvaise aspiration ou s'étouffera lorsqu'elle atteindra le mode de fonctionnement. Sur la base de tests sur plusieurs dizaines de prototypes, nous avons optimisé cette caméra, la rendant plus allongée. Cela améliore l'aspiration de 15 à 20 % pour les modèles avec une teneur élevée en air dans le fluide pompé.

Matériaux : de la fonte aux polymères spéciaux

Le corps de l’appareil n’est pas seulement un élément matériel. Pour les produits chimiques, par exemple la fonte ou l'acier, c'est la mort. Nous proposons dans notre assortiment une gamme de pompes chimiques en plastique, dont l'appareil est entièrement fabriqué en polypropylène renforcé de fibre de verre, ou PVDF. La difficulté est ailleurs : le casting. Retrait irrégulier du matériau, contraintes internes. Il y a eu des cas au début de la production où le boîtier n'a pas développé une microfissure immédiatement, mais après un mois de travail. Nous avons dû revoir complètement la technologie de coulée et de refroidissement des moules. Désormais, avant l'assemblage, chacun de ces corps est testé avec une jauge d'épaisseur aux points clés.

Pour l'eau de mer ou les boues abrasives, la sortie en spirale s'use souvent, notamment au niveau de la « langue ». La solution standard est le rechargement. Mais pour nos pompes submersibles et à lisier, nous sommes allés plus loin et avons commencé à fabriquer des inserts remplaçables et résistants à l'usure dans l'appareil en fonte à haute teneur en chrome. Cela coûte plus cher à produire, mais augmente considérablement les délais d’exécution. Un client d'une usine d'exploitation minière et de transformation le confirme : la durée de vie avant grosses réparations est passée de 3 000 à 8 500 heures moteur.

Mais pour l’industrie agroalimentaire, la clé réside dans la douceur de la surface. Tout évier dans l'appareil est un terrain fertile pour les bactéries. C'est pourquoi nous ne nous contentons pas de polir la surface intérieure des boîtiers pour de telles commandes, mais nous les passivons également à l'aide d'une technologie spéciale. Ce n'est pas une exigence obligatoire selon le cahier des charges, mais nous le faisons parce que nous avons vu les conséquences des « économies » pour d'autres.

Interaction de l'appareil avec d'autres nœuds

Appareil à pompe centrifugene peut pas être considéré indépendamment de l’arbre et du joint. Le problème classique est le faux-rond de l'arbre à la sortie du boîtier. Si les sièges des roulements de l'appareil sont percés avec une déformation même de quelques centaines de mètres carrés, les vibrations sont garanties. Il y a eu une étape dans notre production où cette opération se faisait sur une vieille machine. Les problèmes ont commencé avec les pompes de terrain, dont les clients se plaignaient du bruit. J'ai dû investir dans un nouveau centre d'usinage CNC avec un banc rigide. Désormais, l'alignement est parfaitement maintenu. Il s’agit de savoir si la qualité de l’appareil commence par la machine.

Une autre interface critique est celle où la garniture mécanique ou le presse-étoupe est installé dans le boîtier. Si la chambre du joint est mal positionnée par rapport à la cavité de pression de l'appareil, le joint surchauffera ou, à l'inverse, ne sera pas lubrifié. Pour nos pompes magnétiques avec une absence totale de joints, ce problème est supprimé, mais pour les pompes centrifuges standards, il est pertinent. Pour nos modèles, nous avons développé des alésages standardisés pour plusieurs types de joints, ce qui simplifie à la fois la réparation et la sélection pour un environnement spécifique.

Et bien sûr, les brides. Cela semble absurde : j'ai soudé la bride au corps de l'appareil et c'est tout. Mais si la soudure rétrécit, la bride peut « conduire » et, une fois installée sur le pipeline, il y aura un désalignement, une charge sur les boulons, puis une fuite. Nous sommes passés aux brides à épaulement, qui sont soudées en deux passes avec un recuit de détente entre les deux. Des coûts de main d'œuvre supplémentaires ? Oui. Mais le nombre de plaintes concernant des fuites de brides est tombé à presque zéro.

Tests et validation de conception

Tous les calculs théoriques de l'appareil ne valent rien sans essais hydrauliques. Nous disposons de plusieurs circuits fermés à tester sur le site de Zhejiang Yangzijiang Pumping Industry LLC. Pour chaque appareil nouveau ou modifié, nous prenons une caractéristique complète : non seulement Q-H, mais aussi des courbes d'efficacité, NPSH, vibrations en différents points du corps. Il arrive souvent que le point calculé d'efficacité maximale s'écarte de 5 à 10 % par rapport à celui attendu. Ensuite, les ingénieurs reviennent aux dessins et ajustent le profil en spirale ou l'angle des pales des aubes directrices.

L'un des cas illustratifs concernait une pompe centrifuge linéaire. C'est lorsque l'appareil et le moteur sont sur le même axe. La conception est compacte, mais la rigidité de l'ensemble du corps de l'appareil est essentielle. Les premiers prototypes, à pression élevée, ont commencé à « sonner » à une certaine fréquence. Nous avons dû installer des capteurs de vibrations et ajouter des raidisseurs internes au moule de coulée de la carrosserie en utilisant des méthodes d'essai. Ce n'est pas dans tous les catalogues que vous lirez une telle nuance, et sans elle, la pompe tomberait en panne au bout de six mois.

Les tests de cavitation sont une autre affaire. Pour évaluer la durabilité du matériau de l'appareil, nous faisons fonctionner les pompes dans un mode NPSH délibérément bas. Et nous regardons non seulement la roue, mais aussi la « langue » de la sortie en spirale. C’est là qu’apparaissent souvent les premières coquilles de bulles qui s’effondrent. Sur la base de ces tests, nous avons formulé des recommandations sur les matériaux pour différents environnements : dans certains endroits, l'acier inoxydable AISI 304 ordinaire est suffisant, mais dans d'autres, l'acier AISI 316 ou même l'acier duplex est nécessaire.

Maintenabilité et modernisation

Un bon appareil doit non seulement être fiable, mais aussi réparable. Sur le terrain, chez le même client, il n'est pas toujours possible de démonter l'ensemble d'une pompe pesant une tonne. C'est pourquoi, dans nos pompes multicellulaires, nous avons fourni un boîtier de dispositif divisé avec une division horizontale. Cela vous permet d'ouvrir la pompe et de remplacer les aubes directrices ou les joints toriques usés sans retirer les canalisations. Oui, une telle conception est plus difficile à fabriquer et nécessite un traitement plus précis, mais pour le client, cela signifie des heures et non des jours d'arrêt.

La situation inverse se produit également : la pompe est obsolète, mais son appareil - le corps en fonte - est en bon état. Les clients demandent si une roue moderne et plus efficace peut être installée dans un ancien boîtier. Pas toujours. La géométrie de la chambre spirale de l'ancien appareil peut ne pas correspondre au nouveau débit, le rendement n'augmentera pas, voire diminuera. Dans de tels cas, nous ne proposons pas de « béquilles », mais une solution globale : il est parfois moins cher et plus efficace de remplacer l'ensemble de l'unité, carappareil à pompe centrifugeet la roue sont un système hydraulique.

On parle beaucoup aujourd’hui de numérisation. Et nous regardons également dans cette direction : nous introduisons des capteurs de vibrations et de température dans les composants critiques, y compris le corps de l'appareil. Cela permet de prédire l'usure ou l'apparition de cavitation. Mais c'est le prochain niveau, lorsque l'appareil devient non seulement du matériel, mais une partie d'un système « intelligent ». Mais la base, comme auparavant, est un calcul précis, des matériaux de haute qualité et des tests sur le stand. Sans cela, tous les capteurs ne feront qu'enregistrer un accident et ne l'empêcheront pas.