Éléments de surveillance
Conception des circuits fluides en eau - Rappels de technologie

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Éléments de surveillance
Conception des circuits fluides en eau - Rappels de technologie

Auteur(s) : Olivier COSTE

Date de publication : 10 janv. 2011 | Read in English

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Sommaire
Médias

Présentation

1 - Terminologie

2 - Robinets

2.1 - Sélection d'un robinet, notion de Kv et de Cv

Figure 1 - Vanne à boisseau sphérique Figure 2 - Vanne à pointeau
2.2 - Différents types de robinets

Figure 4 - Robinet vanne (schéma) Figure 5 - Robinet vanne (nomenclature) Figure 6 - Robinet soupape (schéma) Figure 10 - Robinet à piston (schéma)
2.3 - Manœuvre d'une vanne

3 - Clapets

3.1 - Clapets de non-retour (CNR)

Figure 22 - Clapets de non-retour Figure 23 - Clapet à battant Figure 26 - Clapet à bille Figure 27 - Clapet à piston
3.2 - Clapets d'arrêt

Figure 28 - Clapets d'arrêt

4 - Éléments moteurs : les pompes

4.1 - Classification
4.2 - Pompes volumétriques

Figure 30 - Système bielle-manivelle Figure 31 - Pompe à piston Figure 33 - Pompe à membrane Figure 34 - Pompe à engrenages Figure 35 - Pompe à palettes Figure 36 - Pompe à vis Figure 38 - Pompe péristaltique Tableau 1
4.3 - Pompes dynamiques centrifuges

Figure 39 - Pompe centrifuge Figure 40 - Pompe à rotor noyé Figure 42 - Éjecteur (nomenclature)

5 - Éléments de stockage

6 - Éléments de surveillance

7 - Éléments de protection des circuits

Bibliographie & annexes

Présentation

RÉSUMÉ

De nombreux éléments sont rencontrés sur les systèmes fluides en eau, éléments de liaison, de sectionnement, de stockage, de surveillance, de protection… Le principe de fonctionnement de la pompe, volumétrique ou dynamique, est lié au mode de transmission du fluide, mais il impacte également le choix des équipements annexes. La satisfaction du besoin fonctionnel reste le paramètre principal à retenir lors de la sélection de ces différents composants. La connaissance approfondie de la technologie de ces pièces de raccordement, clapets, diaphragme et autres soupapes reste donc incontournable. Ainsi, la description détaillée des caractéristiques et contraintes de fonctionnement de tous ces éléments permettra de réussir l’étape de conception d’un système fluide en eau.

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Auteur(s)

Olivier COSTE : Ingénieur ENSPG

INTRODUCTION

Cet article aborde plus spécifiquement les aspects composants, que l'on est amené à choisir pour satisfaire tel ou tel besoin fonctionnel, au cours de la conception d'un système fluide. Il présente donc des rappels de technologie, avec des descriptions, des conseils de choix.

Les principaux éléments rencontrés sur les systèmes fluides, et que nous abordons au cours de cet article, sont les suivants :

des éléments de liaison (tuyauterie, pièce de raccordement, etc.) ;
des éléments de sectionnements (robinets, clapets, etc.) ;
des éléments moteurs (pompes volumétriques, pompes centrifuges, etc.) ;
des éléments de stockage (réserve de stockage, caisse de collecte, etc.) ;
des éléments de surveillance (type de mesure, technique de mesure, etc.) ;
des éléments de protection (soupape, casse vide, disque de rupture, détendeur, etc.).

Les composants mécaniques (supportage), électrique, ou de calorifuge ne sont pas abordés dans cet article.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-bm6202

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Éléments de protection des circuits

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6. Éléments de surveillance

Types de mesures

On trouve principalement sur les circuits, plusieurs types de mesures (liste non exhaustive) :
- pression (en bar abs) ;
- détection de pression (en bar abs) ;
- débit ;
- niveau ;
- détection de niveau ;
- détection de présence d'eau ;
- température, intrusive (mesure précise), surfacique (moins précise) ;
- détection de température ;
- détecteur de position ;
- vitesse de rotation ;
- mesure de couple ;
- détection de couple ;
- mesures spécifiques de la chimie (hydrogène, oxygène, pH, conductivité…).
En ce qui concerne l'instrumentation d'une pompe, on distingue l'instrumentation de la partie fluide qui peut être présente sur le schéma fluide (par exemple Q et p ) et l'instrumentation de la partie électrique/mécanique « interne » qui est considérée intégrée à l'actionneur. Celle-ci, lorsqu'elle existe, consiste à mesurer la température (palier ou moteur) et éventuellement la vitesse de rotation.

Techniques de mesure
- Pour chaque type de mesure, il existe plusieurs techniques de mesure, et pour une technique donnée, plusieurs types de capteurs sont proposés entre parenthèses dans les exemples ci-après :
  - mesure de pression : mesure de pression absolue, différentielle, relative, dynamique (manomètre à liquide, capteur à déformation, transmetteur) ;
  - détection de pression : détecteur de pression (pressostat relatif ou absolu, pressostat différentiel) ; mesure de pression + détermination de seuils (voir type de capteurs associés à mesure de pression) ;
  - mesure de débit : mesure de pression différentielle + organe déprimogène (voir type de capteurs associés à mesure de pression) ; mesure de débit (turbine, à ultrasons) ;
  - mesure de niveau : pression différentielle (voir type de capteurs associés à mesure de pression) ; mesure de pression (capteur à membrane affleurante immergeable) ; mesure de niveau (capteur à flotteur, capteur capacitif, capteur à...