NPSH et son lien avec les pompes à lisier

En savoir plus sur NPSH (Net Positive Suction Head) et comment il peut affecter les performances des pompes à boues.
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Alors que les pompes à lisier nécessitent des conceptions différentes de celles des pompes à eau, les deux partagent une exigence commune pour une tête d’aspiration positive nette (NPSH) adéquate. Le NPSH est essentiellement la quantité fournie à une pompe qui crée une réduction de la tête totale de pas plus de 3 %. Cette force affecte le fonctionnement de la pompe, et une perte de celle-ci peut provoquer une cavitation et de graves dommages s’il n’y a pas assez de NPSH disponible à tout moment pendant le fonctionnement. Pourtant, les exigences NPSH sont souvent plus élevées pour les pompes à boues en raison d’une viscosité plus élevée. Les utilisateurs de pompes à lisier doivent comprendre comment le NPSH est calculé en deux étapes afin d’éviter d’endommager le rotor et le boîtier. Depuis plus de 2 décennies, il existe une norme utilisée pour mesurer le NPSH d’une pompe. La norme NPSH identifie la valeur du NPSH requise par la pompe sur la base d’une chute de pression de 3 %.

Le NPSH est divisé en deux forces différentes dans le but de dimensionner une pompe à lisier afin qu’elle ne soit pas endommagée par une utilisation régulière. NPSHa, ou la tête d’aspiration positive nette disponible, mesure la pression absolue qui se produit au niveau de l’orifice d’aspiration entrant d’une pompe particulière. Cette mesure est comparée à la cote NPSHr d’un modèle ou à la tête d’aspiration positive nette requise. Le NPSHr détermine la pression nécessaire du reste du système pour éviter la cavitation. Chez EDDY Pump, nos ingénieurs système fourniront à l’utilisateur le numéro NPSHr. Le NPSH disponible (NPSHa) doit toujours être supérieur d’au moins 0,5 m au NPSH requis (NPSHr). Ceci est spécifié par le fabricant de la pompe. Nos ingénieurs doivent mesurer avec soin la cote NPSHa du reste du système de lisier pour s’assurer qu’il est capable de fournir ce dont une pompe particulière a besoin avant le début de la procédure d’installation.

Qu’est-ce que la cavitation de la pompe ?

Le terme cavitation fait référence au processus de formation rapide de bulles de vaporisation dans les liquides circulant dans la pompe. Même dans un système de manipulation de boues et de solides, il y a suffisamment de liquide dans le mélange pour permettre la cavitation. La plupart des gens supposent que la chaleur est liée à l’échange de vapeur qui conduit à l’ébullition et à la formation de bulles dans les liquides.

La cavitation de la pompe se produira si le NPSHa est insuffisant. La cavitation endommage et érode les pièces critiques de la pompe, notamment la roue, les joints de la pompe et la volute, ce qui entraîne une réduction des performances de la pompe et un remplacement et une maintenance coûteux.

La pression joue également un rôle important. Étant donné que les pompes reposent sur la création de modèles de niveaux de haute et de basse pression pour déplacer les matériaux dans le système, les zones de basse pression peuvent soudainement faire bouillir spontanément les liquides. En s’assurant que le système fournit toujours suffisamment de NPSH, les niveaux de pression restent au-dessus du point de cavitation et des bulles de vaporisation sortent de la pompe.

Une fois que la basse pression commence la formation de bulles, des turbulences sont introduites dans le flux habituel à travers la pompe à boue. Les symptômes de cavitation à l’intérieur d’une pompe à lisier comprennent :

  • Des bruits de grincement ou de grondement qui ressemblent à des pierres ou des billes rebondissent à l’intérieur du rotor et de la volute
  • Débit inférieur à travers la pompe en raison de l’espace perdu par les bulles d’air
  • Des piqûres se développent à l’intérieur de la zone du rotor et de l’orifice d’entrée lorsque les bulles commencent à user le métal lorsqu’elles s’effondrent.

La cavitation ne fait pas que gaspiller de l’énergie, perdre du rendement et faire plus de bruit. Les propriétaires de pompes connaissent également une durée de vie considérablement raccourcie car les piqûres causées par la cavitation se transforment en fissures et en corrosion. Cela entraîne des temps d’arrêt et des pertes d’argent en raison d’un entretien fréquent. Étant donné que les pompes de manutention de boues et de solides subissent déjà plus d’usure que les autres pompes, la cavitation est encore plus importante à prévenir dans ces types d’unités.

Comment le NPSH est-il calculé

Avec la cote NPSHr fournie avec la pompe, les ingénieurs n’ont qu’à calculer le NPSHa par eux-mêmes. N’importe qui peut le faire avec la formule ci-dessous :

NPSHA = HA ± HZ – HF + HV – HVP

HA est la pression atmosphérique affectant la surface du liquide lorsqu’il se trouve dans le réservoir d’alimentation. À moins que le système n’implique un réservoir fermé, il s’agit probablement de la pression absolue locale basée sur l’altitude. HZ mesure la distance verticale parcourue par le lisier entre le réservoir d’alimentation et l’axe central de la pompe. Travaillez à partir du point le plus bas que le liquide peut atteindre dans le réservoir car la vidange du volume modifie le NPSHa. HF tient compte du frottement causé par la tuyauterie entre le réservoir et la pompe. Les coefficients de frottement sont enregistrés pour la plupart des matériaux de tuyauterie standard. HV reflète la vitesse de la tête trouvée au niveau de l’orifice d’aspiration. De nombreux ingénieurs omettent cette mesure car elle est souvent très petite. Enfin, insérez le HVP dans la formule en mesurant la pression de vapeur du liquide, qui est basée sur sa température de pompage. La température fluctue dans de nombreuses opérations de pompage de lisier, utilisez donc la température la plus élevée car elle reflétera également la pression de vapeur la plus élevée.

En utilisant une formule simple pour dimensionner correctement les pompes à boues avec NPSH, les utilisateurs peuvent les faire fonctionner pendant des années avec un minimum d’entretien et de réparations. La prévention de la cavitation peut demander un peu de travail supplémentaire au début, mais elle sera payante pendant toute la durée de vie de la pompe à lisier.

Comment la pompe EDDY surmonte les problèmes de cavitation

Grâce à différents principes hydrodynamiques, la technologie EDDY Pump surmonte les obstacles, notamment la perte de cavitation / NPSH, la défaillance du joint et le colmatage. La cavitation, qui affecte la capacité d’une pompe à fournir un pourcentage élevé de solides tout en maintenant des taux de production élevés, est un problème constant dans les applications minières et autres applications de pompage de boues . Grâce à différents principes hydrodynamiques, la technologie EDDY Pump peut surmonter la cavitation, de sorte que la pompe ne souffre pas de perte d’aspiration ou de performance.

Ce phénomène est accompli grâce à l’effet de tourbillon synchronisé généré par le rotor de forme géométrique agissant en synchronisation avec le modèle hydrodynamique de la volute. Les tests montrent qu’il n’y a aucune preuve de cavitation à des vitesses allant jusqu’à 2 000 tr/min . L’effet cumulatif de cette énergie donne à cette pompe une tête supérieure à celle de nombreuses pompes et la capacité de pomper des matériaux plus concentrés sur de plus longues distances.

Au lieu de fonctionner avec une roue, la pompe EDDY utilise une conception de rotor brevetée, qui peut éviter l’usure beaucoup plus longtemps que de nombreuses roues traditionnelles que l’on trouve couramment dans les pompes centrifuges et autres. En raison de la forme du rotor et de la plus grande tolérance entre les volutes, la pompe assure un contact moins abusif avec le matériau de pompage. Les plaques d’usure et les bagues d’usure ne sont pas non plus nécessaires pour réguler l’efficacité, ce qui élimine le problème du contact des bagues d’usure. Lorsque les bagues d’usure entrent en contact, cela génère une grande quantité de frottement, ce qui produit de la chaleur qui provoque le grippage des bagues (soudure par friction). En cas de grippage, la pompe peut se gripper.

Pour plus d’informations sur les pompes EDDY, consultez nos modèles de pompes à lisier .

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Pourquoi les pompes EDDY sont meilleures –  Points forts

Cette vidéo montre comment EDDY Pump transporte des matériaux à haute teneur en boue et abrasifs. L’équipement de pompe de dragage en vedette comprend  la sous- drague télécommandée , la pompe actionnée par le plongeur et une pompe de dragage à attachement d’excavatrice .