Moteurs hydrauliques vs moteurs électriques pour le fonctionnement des pompes à lisier

Découvrez les différences entre l'utilisation de moteurs électriques et de moteurs hydrauliques pour les applications de pompes à boues.
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Trouver la bonne pompe à boues pour une application particulière n’est que le début. Une fois qu’un modèle et une taille de pompe particuliers sont sélectionnés, il appartient à l’ingénieur système de faire correspondre le bon moteur pour l’alimenter correctement. Les pompes à lisier fonctionnent généralement sous des charges difficiles et lourdes, les moteurs qui les alimentent doivent être à la hauteur de la tâche. Les moteurs hydrauliques et électriques peuvent bien fonctionner pour alimenter ce type de pompe. Avec de multiples avantages et exigences pour chaque type de moteur de pompe, un ingénieur doit tenir compte de divers facteurs avant d’adapter le type de moteur à l’ application de la pompe . Les considérations suivantes jouent toutes un rôle dans le choix entre les moteurs électriques et les unités hydrauliques pour les pompes à lisier.

Coûts du moteur de la pompe à lisier

Les moteurs électriques et les groupes hydrauliques alimentés au diesel varient à la fois en termes de coûts d’exploitation initiaux et permanents. Les moteurs électriques, qui sont largement disponibles pour une utilisation standard, comme le pompage de lisier, sont disponibles à un coût réduit. Cependant, le système d’alimentation électrique réel a tendance à nécessiter des équipements supplémentaires, l’ensemble du système d’alimentation de la pompe peut coûter plus cher lorsqu’il est construit autour d’un moteur électrique.

Les moteurs électriques et les centrales hydrauliques nécessitent également une maintenance plus importante et donc des coûts plus élevés. Tant qu’un moteur électrique est correctement dimensionné et fonctionne sous un niveau de charge approuvé, il peut fonctionner pendant des années avec peu d’interruption ou d’entretien. D’autre part, les générateurs hydrauliques sont alimentés par du carburant liquide, cependant, ils nécessitent un nettoyage de routine, des remplacements de filtres, des mises au point, des changements de fluides, etc.

Pourtant, les moteurs électriques peuvent encore coûter plus cher en cas d’urgence, comme une surcharge qui provoque un décrochage, car ce type d’événement détruira un modèle électrique et nécessitera un remplacement complet. La durabilité accrue et la meilleure réponse aux changements de charge offertes par le moteur hydraulique réduisent le coût de remplacement prévu du système de pompe à long terme.

Taille du moteur de la pompe à lisier

Les moteurs électriques sont mieux utilisés pour les situations de couple relativement faible. Étant donné que le pompage des boues nécessite des pics de couple élevés lorsque les solides traversent la pompe, le système a besoin d’un gros moteur électrique pour gérer les demandes de puissance les plus élevées possibles. Étant donné que les opérations de boues et de lisier ont déjà tendance à prendre beaucoup de place, il est parfois impossible de trouver de la place pour un moteur massif.

En revanche, les moteurs hydrauliques sont facilement conçus pour produire des niveaux de couple élevés dans un ensemble beaucoup plus petit. Lorsque l’espace est limité ou que les budgets financiers sont limités, les groupes hydrauliques sont le meilleur choix.

Moteur de pompe à lisier électrique
Unité de puissance hydraulique

Conditions environnementales

La différence dans la façon dont les moteurs hydrauliques et électriques génèrent de l’énergie déterminera la capacité de chaque type de moteur à gérer des conditions difficiles. Les moteurs électriques utilisent des aimants et des enroulements de fil de cuivre pour créer de l’électricité. Ces enroulements changent de résistance lorsqu’ils sont recouverts de poussière fine ou d’humidité, et le brouillard salin entraîne de la corrosion.

Les moteurs hydrauliques sont alimentés par des moteurs diesel séparés qui génèrent de l’énergie en brûlant du carburant liquide (essence ou diesel) pour comprimer l’huile hydraulique à l’intérieur d’un cylindre qui alimente la pompe. L’huile hydraulique est un fluide conçu pour résister à la compression avec le résultat de pistons mobiles qui peuvent alimenter pratiquement n’importe quoi. Sans production d’électricité et sans enroulements délicats, les groupes hydrauliques fonctionnent bien dans les environnements les plus sales et les plus difficiles. Les groupes hydrauliques sont également fermés et fonctionnent à distance de la pompe proprement dite, ce qui les maintient propres. Ils constituent également le meilleur choix pour une installation immergée car les unités hydrauliques sont plus facilement étanches que les moteurs électriques.

Les défis qui se développent pendant le processus de pompage du lisier présentent également un risque pour le moteur lui-même. Lorsque la charge sur le moteur augmente considérablement, les modèles hydrauliques et électriques finiront par caler. Le système hydraulique redémarre généralement sans dommage, tandis qu’un calage complet entraîne généralement de graves dommages dans un moteur électrique. Avec des pompes à boues capables de provoquer des changements de charge soudains, il est difficile d’éviter d’endommager un moteur électrique sans le surdimensionner.

Équipement secondaire

Lorsqu’il s’agit de faire fonctionner une pompe à lisier, ce n’est jamais aussi simple que d’accrocher un moteur directement à la pompe et d’obtenir de bons résultats. Le pompage des boues causant des changements spectaculaires dans la demande de puissance pendant le fonctionnement normal, les moteurs électriques et hydrauliques nécessitent un équipement secondaire pour le bon fonctionnement de la pompe.

En général, les groupes hydrauliques sont relativement faciles à connecter aux pompes à lisier avec peu d’autres accessoires. Ces unités ont tendance à inclure des régulateurs et d’autres fonctionnalités intégrées qui aident le moteur diesel à s’adapter à la demande de la pompe avec peu de pièces supplémentaires. Si plus de contrôle est nécessaire pour un mouvement précis du lisier, des contrôleurs logiques programmables (PLC) sont facilement intégrés.

La plupart des moteurs électriques nécessitent une sorte de contrôleur abaisseur qui est placé entre le moteur et la pompe. En effet, les moteurs A/C, le type le plus courant de modèles électriques, ne génèrent qu’une quantité fixe d’énergie. Étant donné que le déplacement d’une boue avec des solides mélangés entraîne des changements rapides de la demande de puissance, des variateurs de fréquence (VFD) sont souvent nécessaires, en particulier pour les gros moteurs triphasés utilisés pour le fonctionnement de la pompe.

Comment dimensionner le moteur

Quel que soit le type de moteur choisi par l’ingénieur, choisir un modèle spécifique capable de répondre aux exigences d’une pompe à lisier nécessite les mêmes calculs. Commencez par déterminer les différents facteurs d’entrée, tels que le débit en gallons par minute et la quantité de pression souhaitée. Cela permet à l’ingénieur de choisir la bonne pompe, qu’il peut ensuite vérifier pour les valeurs de régime et de couple requises. Évitez d’essayer de dimensionner la puissance de fonctionnement maximale d’un moteur directement en fonction de ces exigences ; faites plutôt attention à la plage de fonctionnement optimale. Cette plage ne représente souvent que 50 % de la puissance de sortie maximale possible. Maintenir le moteur dans cette plage autant que possible pendant le fonctionnement de la pompe entraîne une usure réduite, une durée de vie plus longue et moins de pannes d’équipement qui réduisent la productivité.

Conclusion

Si vous ne savez pas quel moteur conviendrait le mieux à votre application de pompe, notre équipe d’ingénieurs peut vous aider à sélectionner la meilleure option en fonction des variables présentées. Pour plus d’informations sur nos pompes ou sur l’aide à la sélection de moteurs, appelez EDDY Pump au 619-258-7020.

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