Lecture d'une courbe de pompe centrifuge
Le choix de la pompe centrifuge adaptée à votre application est essentiel pour maximiser les performances à long terme. La mauvaise pompe fonctionnera non seulement de manière inefficace, mais peut tomber en panne prématurément car elle n'est pas parfaitement adaptée à l'application'conditions.
L'identification de la meilleure pompe pour votre application commence par l'examen de la courbe de la pompe, qui indique comment une pompe fonctionnera par rapport à des taux spécifiques de hauteur de pression et de débit. L'interprétation correcte de ces données est le seul moyen de prendre des décisions éclairées sur le choix de la pompe, le dimensionnement du moteur, les stratégies de consommation d'énergie et d'autres facteurs. Avant de lire une courbe de pompe, les informations suivantes doivent être recueillies pour un système donné :
· le débit requis en gallons par minute (gpm)
· les tailles de tuyaux et les composants du système appropriés
· la tête du système en pieds
Après avoir effectué ces calculs, il est temps de trouver une pompe qui fonctionnera efficacement dans les paramètres du système.
Termes de base : courbe de pompe, BEP et courbes de système
UN courbe de la pompe désigne le débit sur l'axe des x (horizontal) et la pression de refoulement sur l'axe des y (vertical). La courbe commence au point de débit nul, ou tête d'arrêt, et descend progressivement jusqu'à ce qu'elle atteigne le point de fin de pompe ou le débit maximal.
La pompe's d'exploitation"endroit doux,"ou meilleur point d'efficacité (BEP), est généralement situé près du milieu de la courbe. Les pompes sont les plus efficaces et ont leur espérance de vie la plus élevée lorsqu'elles peuvent fonctionner près de leur BEP, tel que déterminé par le fabricant. En règle générale, la zone sur la courbe entre 70 et 120 pour cent du BEP est connue comme la région de fonctionnement préférée (POR) pour la pompe.
Une deuxième courbe, appelée courbe du système, est utilisée conjointement avec la courbe de la pompe et peut être superposée sur le même graphique. La courbe du système représente la tête du système dans votre application spécifique à différents débits et est calculée en déterminant le système's charge statique et perte par frottement.
Sur une courbe de système, à mesure que le débit augmente, il y a une augmentation correspondante de la tête du système ou de la pression requise pour faire bouger le liquide. L'énergie utilisée pour surmonter la résistance à l'écoulement est appelée perte de charge (ou de pression) due au frottement.
La superposition de la courbe du système sur la courbe de la pompe indique comment la pompe fonctionnera pour un débit et une pression de refoulement spécifiques, en fonction de la position de la vanne de commande de la pompe et du diamètre de la roue. Le point auquel la courbe de la pompe et la courbe du système se croisent sur le graphique indique la pompe's point de fonctionnement réel dans ce système particulier.
Image 1. Courbe de vitesse unique (Images reproduites avec l'aimable autorisation de Grundfos)
Pour illustrer, considérez l'exemple suivant et référez-vous à la courbe de vitesse unique affichée dans l'image 1 :
· un débit de 9 000 gpm
· une tête de 180 pieds
Localisez 9 000 gpm sur l'axe des x et suivez-le jusqu'à ce qu'il croise 180 pieds de tête sur l'axe des y. Le point d'intersection tomberait vers le milieu de la courbe et serait probablement dans le POR, faisant de la pompe un bon choix pour cet exemple d'application.
Il serait important de confirmer qu'il relève bien du POR en vérifiant le fabricant'les lignes directrices.
Le même graphique peut représenter comment la pompe'Les performances de la turbine changeront si le diamètre de la roue est réduit ou agrandi. Le diamètre est exprimé en pouces à proximité de sa courbe respective. Un changement de diamètre de la roue n'affecte pas la courbe du système, qui ne se déplace que s'il y a un changement dans la tête du système, comme une vanne fermée. Les points d'intersection sont les endroits où la pompe fonctionnera à chaque diamètre.
Notez qu'il est permis de modifier le diamètre de la roue, ainsi que les conditions du système, tant que les performances de la pompe restent dans le POR. Il existe une plage plus large de la courbe de pompe identifiée comme la région de fonctionnement autorisée (AOR), dans laquelle il peut être autorisé et avantageux de faire fonctionner la pompe. Il se situe normalement entre la ligne de débit minimum continu stable (MCSF) et la ligne de faux-rond. Si les performances de la pompe se situent en dehors de cette zone, recherchez une autre pompe.
Autres éléments de courbe de pompe
En plus de tracer les courbes de la pompe et du système, un graphique de courbe de pompe fournit d'autres éléments importants pour choisir le bon produit pour votre application.
Courbe d'efficacité : La courbe d'efficacité de la pompe représente une pompe's efficacité sur toute sa plage de fonctionnement. L'efficacité est exprimée en pourcentage à droite du graphique de la courbe. Le BEP est représenté par la courbe d'efficacité's pic, avec une efficacité décroissante à mesure que la courbe s'éloigne, à droite ou à gauche, du BEP. Connaître le pourcentage d'efficacité aidera également à calculer la puissance requise pour une application.
Lignes d'efficacité ISO : Les lignes de l'Organisation internationale de normalisation (ISO) sont des courbes elliptiques concentriques indiquant une efficacité égale sur un graphique de courbe de pompe. Ils sont utilisés comme un autre moyen de représenter comment les niveaux d'efficacité changent le long d'une courbe de pompe à mesure qu'elle s'éloigne du BEP ou si le diamètre de la roue est réduit.
Courbe de puissance : La courbe de puissance représente la charge que la pompe impose au conducteur à un point donné de la courbe de la pompe et aide à dimensionner correctement le moteur. Il est représenté sous la forme d'un graphique de courbe séparé et augmente progressivement vers sa charge maximale, qui est généralement proche du BEP avec la plupart des types de pompes rotodynamiques. Ensuite, il diminue à mesure qu'il approche du point de faux-rond.
Courbe de hauteur d'aspiration positive nette : La tête d'aspiration positive nette requise (NPSHr) indique la force nécessaire pour pousser le liquide dans l'œil de la roue de la pompe. Il est affiché en pieds sous le graphique de la courbe de la pompe principale. Connaître la quantité correcte de NPSHr empêchera la pompe de caviter, de vibrer et de tomber en panne prématurément.
Pompes à vitesse variable
Jusqu'à présent, seules les pompes fixes à vitesse unique ont été prises en compte. Examinons maintenant brièvement la courbe de vitesse variable, illustrée à l'image 2.
Image 2. Courbe de vitesse variable
Lorsqu'elles sont notées sur le graphique, les différentes vitesses sont représentées en tr/min par des courbes distinctes. Au fur et à mesure que la vitesse est réduite, les courbes de la pompe à vitesse variable aident à prédire quelles seront les réductions correspondantes des niveaux de débit et de hauteur, en fonction de leurs points d'intersection avec la courbe du système. Le long de l'arc de courbe du système, les réductions se poursuivent jusqu'à ce que le débit et la hauteur atteignent finalement zéro et que le régime de la pompe s'arrête. Des courbes de système supplémentaires peuvent également être ajoutées pour illustrer, par exemple, l'impact de l'ouverture et de la fermeture de diverses vannes de zone comme dans un système de chauffage, ventilation et climatisation (CVC). Notez que selon le type de contrôle de vitesse utilisé, la pompe peut fonctionner sur une courbe de contrôle différente de la courbe du système.
Les termes et considérations ci-dessus ne peuvent pas couvrir tous les scénarios qu'un spécificateur peut rencontrer. Cependant, les comprendre aidera à fournir une base solide pour interpréter une courbe de pompe.
Ceci, à son tour, favorisera des décisions judicieuses lors de la sélection et de la spécification des pompes.
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