Considérations relatives au confinement des pompes à entraînement magnétique et conceptions des moteurs intégrés dans les pompes à moteur en conserve
Q. Quelles considérations de confinement primaire et secondaire sont recommandées pour les pompes à entraînement magnétique ?
UN. La principale considération de conception pour les pompes sans joint est d'empêcher les fuites dans l'atmosphère. Une pompe à entraînement magnétique (MDP) (voir Figure 1) est un type de pompe sans joint qui utilise une bague extérieure d'aimants permanents pour entraîner un ensemble rotatif interne à travers une coque de confinement résistante à la corrosion. La transmission du couple par un accouplement magnétique élimine le besoin d'un joint d'arbre traditionnel.
Figure 1. Pompe à entraînement magnétique (Graphiques avec l'aimable autorisation de l'Institut hydraulique)Étant donné que le confinement primaire pourrait développer des fuites en raison de l'usure par des pièces rotatives adjacentes, de la corrosion ou de l'abrasion, un confinement secondaire des fuites peut être nécessaire. Le confinement secondaire est une enveloppe de pression secondaire qui assure un confinement absolu du liquide pompé en cas de rupture d'une coque de confinement.
Le matériau de construction de l'enceinte de pression secondaire doit être évalué pour s'assurer qu'il est compatible avec le liquide pompé. Les exigences et les solutions pour le confinement secondaire varient en fonction de l'application et de la configuration de la pompe, de sorte que l'acheteur et le fournisseur de la pompe doivent discuter de ces points.
Les confinements primaire et secondaire auront des pressions nominales de conception égales ou supérieures à la pression de service maximale de la pompe aux conditions nominales. Pour les MDP, lorsque les barrières de pression primaires ou secondaires sont métalliques, elles sont conçues pour la pression de service maximale admissible dans les valeurs de contrainte pour les matériaux de la section VIII du code des chaudières et des récipients sous pression de l'American Society of Mechanical Engineers (ASME).
Les coques de confinement primaires ou secondaires non métalliques sont justifiées par la conception et les essais pour avoir un rapport minimum entre la pression d'éclatement et la pression de conception de 2 pour 1 pour la plage de pression/température.
L'enceinte de confinement secondaire est conçue pour contenir les fuites pendant au moins 48 heures en cas de fuite de l'enveloppe de confinement et avoir une durée de vie minimale de trois ans. En cas de fuite à travers l'enveloppe de confinement, le fonctionnement de la pompe doit être immédiatement arrêté. L'utilisateur de la pompe est responsable de fournir les dispositifs d'arrêt et les procédures nécessaires à la sécurité.
Pour plus d'informations, reportez-vous à la norme ANSI/HI 5.1-5.6 récemment révisée Pompes rotodynamiques sans joint pour la nomenclature, les définitions, la conception, l'application, le fonctionnement et les tests.
Q. Quelles sont les recommandations de conception pour les moteurs intégrés utilisés dans les motopompes à rotor noyé ?
UN. Une pompe à moteur en conserve (CMP) (voir Figure 2) est un type de pompe sans joint qui combine une pompe centrifuge et un moteur à induction en une seule unité hermétiquement scellée. Le rotor du moteur est généralement soutenu par des paliers hydrodynamiques à chaque extrémité, et les enroulements du stator et les barres du rotor sont protégés du liquide de traitement par des revêtements résistants à la corrosion et non magnétiques. Le fluide, généralement prélevé du refoulement de la pompe ou d'un rinçage introduit à partir d'une source externe, est utilisé pour refroidir le moteur et lubrifier les roulements.
Figure 2. Pompe à moteur à rotor noyéLa circulation du fluide pompé dans le moteur doit évacuer la chaleur générée par les pertes par courants de Foucault, les pertes par vent rotor et les pertes électriques du moteur. La température de l'enroulement du stator doit être maintenue égale ou inférieure aux valeurs établies pour la qualité de l'isolation des fils utilisée dans les enroulements du stator. La protection thermique des bobinages du stator est assurée avec le réglage de la température. De plus, l'acheteur peut spécifier un test d'échauffement des enroulements du moteur pour vérifier que les enroulements du moteur ne dépasseront pas la température d'isolation maximale à la charge nominale du moteur et à la température de refroidissement du liquide du moteur.
Pour une durée de vie satisfaisante du CMP, il est nécessaire de fournir un liquide propre (pas de vapeur) pour la lubrification interne des roulements et le refroidissement du moteur sur la plage de fonctionnement prévue de la pompe. Cela se fait par la conception de l'unité et la sélection du plan de circulation approprié. La sélection d'un plan de tuyauterie de circulation dépend de la connaissance des propriétés du liquide telles que la propreté, la volatilité, la viscosité, la gravité spécifique, la toxicité, la température, la corrosivité et toute tendance à former des solides.
Les débits prévus, la hauteur d'aspiration positive nette disponible (NPSHA), la fréquence des démarrages, la disponibilité du refroidissement ou du chauffage et la perte potentielle de liquide d'aspiration doivent également être pris en compte. L'acheteur doit fournir ces données d'application pour que le fabricant recommande le plan de circulation le plus approprié. Étant donné que le débit interne est essentiel pour un fonctionnement fiable, une instrumentation et des commandes permettant de détecter la perte de débit à travers l'unité d'entraînement sont souhaitables.
Lorsque des unités antidéflagrantes sont requises, le fabricant et l'acheteur doivent sélectionner la conception approuvée qui répond aux exigences de température, de pression et de division, de groupe et de classe appropriées. Des informations sur la température externe du moteur peuvent être requises par le fabricant pour une sélection appropriée.