Bagues d'usure côté aspiration vs bagues d'usure arrière
Avant de continuer, il convient de mentionner qu'il existe essentiellement deux types de bagues d'usure - les bagues d'usure côté aspiration et les bagues d'usure arrière - chacune ayant son propre objectif.
Les bagues d'usure côté aspiration sont conçues pour limiter le débit de pompage du côté refoulement haute pression de la roue vers le côté aspiration basse pression. Un dégagement excessif de ces anneaux peut entraîner une augmentation du débit du côté aspiration et une perte volumétrique d'efficacité.
Les bagues d'usure arrière, lorsqu'elles sont présentes, fonctionnent en tandem avec des trous d'équilibrage qui traversent l'œillet d'aspiration pour abaisser la pression d'aspiration derrière la roue et à l'intérieur des bagues d'usure arrière (voir Image 1), limitant la force de poussée axiale. Des jeux excessifs des bagues d'usure arrière peuvent entraîner des forces de poussée axiales élevées susceptibles d'endommager le palier de butée.
Image 1. Bague d'usure arrière et trous d'équilibrage pour limiter la poussée axiale
Turbines ouvertes ou fermées
Les pompes avec des roues de style fermé comprendront une bague d'usure de corps et éventuellement une bague d'usure de roue qui est montée sur le diamètre extérieur (OD) de l'œillet d'aspiration de la roue, qui sont tous deux des bagues d'usure côté aspiration. Ces roues peuvent également avoir des bagues d'usure arrière qui contrôlent la poussée axiale.
Les pompes équipées de roues ouvertes n'ont généralement pas de bagues d'usure pour les yeux d'aspiration, mais elles ont souvent des bagues d'usure arrière.
Image 2. Bague d'usure arrière et trous d'équilibrage pour limiter la poussée axiale
Jeux de bagues d'usure et vitesses spécifiques
Les jeux des bagues d'usure sont plus critiques pour certains types de roues que pour d'autres. La différence implique la relation entre les caractéristiques de hauteur et de débit de la pompe, qui sont décrites par la "vitesse spécifique" de sa conception. Notez que la vitesse spécifique n'est pas la vitesse de rotation de la pompe mais simplement un rapport entre le débit et la tête.
Les turbines à vitesse spécifique plus élevée (à droite sur l'image 3) produisent un débit élevé mais une faible hauteur de chute. Les turbines à faible vitesse spécifique (à gauche sur l'image 3) produisent une plus grande tête à un débit relatif inférieur.
Image 3. La vitesse spécifique est liée à la hauteur/débit.
Les jeux des bagues d'usure sont plus critiques pour les turbines à faible vitesse spécifique que pour celles à vitesse spécifique élevée. Étant donné que ces roues ont des différentiels de pression plus importants, toute fuite à travers les bagues d'usure représentera un pourcentage plus élevé du débit total qu'elle ne le ferait pour des roues à vitesse spécifique élevée.
Guide de dégagement des bagues d'usure
Les tolérances du fabricant sont toujours les meilleures indications pour évaluer les jeux de bagues d'usure tels qu'ils ont été trouvés et installer des bagues d'usure de rechange. Lorsque ceux-ci ne sont pas disponibles, les directives suivantes fonctionnent bien pour les pompes de service d'eau courantes (eau municipale, eaux usées, applications HVAC, etc.) et s'appliquent à la fois au jeu du côté aspiration et de la bague d'usure arrière.
Une autre alternative consiste à consulter le tableau des dégagements de fonctionnement internes minimaux dans la norme API 610 (API STD 610/ISO 13709). Comme illustré par l'exemple de l'image 4, les valeurs du tableau API 610 sont très proches des directives générales fournies pour les nouvelles bagues d'usure fournies.
Le tableau API 610 fournit des valeurs pour les diamètres de bague d'usure de 2 pouces à 26 pouces (50 millimètres (mm) à 650 mm) en 28 incréments.
Image 4. Comparaison des valeurs du tableau des jeux de fonctionnement internes minimum API 610
Le tableau API 610 fournit des dégagements minimaux, et non maximaux, pour les pompes utilisées dans les applications de traitement du pétrole. Des dégagements minimaux sont spécifiés car des dégagements plus serrés risqueraient de provoquer un contact entre les composants rotatifs et fixes, ce qui entraînerait probablement une panne catastrophique de la machine.
Par conséquent, lors du montage de nouvelles bagues d'usure et que les tolérances du fabricant ne sont pas disponibles, les valeurs du tableau API fournissent une bonne indication.
Notez que les jeux des bagues d'usure sont toujours spécifiés en mesures diamétrales, c'est-à-dire la différence entre le diamètre intérieur (DI) de la bague fixe et le DE de la bague rotative. Cela signifie que le jeu de fonctionnement réel est égal à la moitié du jeu diamétral.
Les conseils fournis ci-dessus peuvent être utiles pour concevoir des bagues d'usure de remplacement lorsque les tolérances du fabricant ne sont pas disponibles. Cela peut également être utile pour évaluer les autorisations telles que reçues et décider si un remplacement est nécessaire. Certains fabricants recommandent de remplacer les bagues d'usure lorsque les jeux ont augmenté de 40 % par rapport au jeu spécifié à l'origine. Cette recommandation est bonne pour les pompes dans les applications courantes de service d'eau et pour les turbines dans la plage de débit mixte de vitesse spécifique.
Comme décrit ci-dessus, les pompes avec des roues à faible vitesse spécifique doivent être maintenues à des jeux plus serrés, tandis que les pompes avec des roues à vitesse spécifique élevée ont plus de marge de manœuvre.
Conclusion
Les jeux appropriés des bagues d'usure sont une préoccupation fondamentale pour assurer un fonctionnement efficace et fiable de la pompe. Les conseils fournis ici devraient aider les utilisateurs de pompes et les prestataires de services à atteindre ces objectifs.
Directives générales pour les nouvelles bagues d'usure
· Général - jusqu'à 5 pouces de diamètre 0,010 + 0,002 par pouce de diamètre
· Général – 5 à 10 pouces de diamètre 0,015 + 0,001 par pouce de diamètre
· Pour les matériaux grippés, ajoutez 0,005 pouce