Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Une installation de pompage ne fonctionne correctement que si elle a été bien conçue. Cet article s'intéresse à la phase de conception de ce type d'installation. Il détaille les éléments qui entrent en ligne de compte pour le choix de la pompe. Puis une seconde partie est consacrée à la conception des circuits d'aspiration et de refoulement, des chambres d'aspiration, et au choix des organes de sécurité.
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Jean POULAIN : Ingénieur de l’École supérieure d’électricité - Ancien élève de l’institut Von Karman - Ancien conseiller scientifique de l’Association française des constructeurs de pompes
INTRODUCTION
Le bon fonctionnement d’une installation de pompage ne dépend pas seulement de la qualité des pompes, ou plus généralement de la qualité des appareils qui la constituent, mais aussi, et pour une très large part, de la façon dont l’installation a été conçue, puis réalisée et finalement exploitée.
Chacune de ces trois phases (de conception, de réalisation et d’exploitation) doit être analysée dès le début du projet.
La phase de conception traitée dans cet article implique :
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un choix judicieux de la ou des pompes. Ce choix est essentiel, il va conditionner non seulement la rentabilité économique de l’installation, mais aussi les phases ultérieures de réalisation et d’exploitation ;
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un dessin techniquement conforme et économiquement optimisé du circuit, ce qui nécessitera l’introduction de critères économiques ;
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une conception de l’installation qui assure un fonctionnement correct de tous les composants ;
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une approche technico-économique moderne, qui permette simultanément de réduire le coût global d’exploitation, et d’atténuer son impact sur l’environnement.
La phase de conception montrera qu’il n’y a pas de solution unique au problème posé, mais au contraire une quasi-infinité de solutions. Le choix entre ces solutions apparaîtra ainsi comme un facteur dominant du projet, avec des conséquences financières majeures.
L’ensemble « Installations de pompage » fait l’objet de plusieurs articles :
— Installations de pompage- Phases de réalisation et d’exploitation - Phases de réalisation et d’exploitation ;
— Installations de pompage- Coût global et perspectives - Coût global et perspectives.
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Choix de la pompe1. Choix d’un moyen de transport pour un liquide
Pour plus de renseignements, le lecteur pourra se reporter à la rubrique « Machines hydrauliques et thermiques » du traité Génie mécanique où il trouvera une large description des pompes.
La conception d’une installation de pompage répond à un besoin ; celui de transporter, d’un point A, vers un point B, une certaine quantité de liquide, tous les mois, ou tous les jours, ou toutes les heures. Il existe une très grande variété de moyens permettant de satisfaire au besoin : on peut utiliser un récipient mobile, dont l’exemple moderne est le camion citerne.
Il y a, entre le transport d’un fluide dans un récipient et le transport d’un fluide par pompage, des différences tellement considérables qu’il est indispensable de les exposer. Le pompage est un système dans lequel seul le fluide est en mouvement, tous les autres éléments, la pompe, les tuyauteries, les accessoires sont immobiles dans l’espace, et cela a des conséquences très importantes sur la consommation d’énergie.
Prenons le cas du camion citerne, il consommera presque autant d’énergie sur le chemin du retour que sur celui de l’aller. Par cela, son « rendement » sera déjà limité à un maximum de 0,5. Si l’on tient compte en outre de la masse du camion inutilement transportée, des forces de roulement, des forces aérodynamiques exercées sur le camion, de l’énergie dissipée au freinage et du rendement de son moteur, qui dans les conditions réelles d’utilisation ne dépasse pas 0,3, on aboutit à un rendement, qui est toujours très largement inférieur à 0,1 et bien souvent ne dépasse pas 0,01 ou 0,02. La plus mauvaise et la plus misérable des pompes connues fera toujours beaucoup mieux.
Si le point B est à un niveau inférieur au point A, le rendement du camion devient négatif, puisque le fluide peut circuler tout seul par gravité et en plus fournir de l’énergie, au lieu d’en consommer. Nous supposerons dans ce qui suit, qu’un choix initial, très important, a été fait en faveur de la seule solution raisonnable qui est celle du pompage.
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Dans le cadre des pompes et du pompage, il est d’usage, par convention et par commodité, d’exprimer la quantité transportée et la distance du déplacement au moyen de deux paramètres :
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le débit volumique Q qui correspond au volume...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - Installations de pompes. - Publication de l’Association Française des Constructeurs de Pompes. Édité par PRODOC, 92038 Paris-la- Défense Cedex 72.
-
(2) - Physical and empirical basis for the calculation of the NPSH Values and cavitation safety factor. - Thyssen - Industrie. International Symposium on Cavitation, Deauville, Mai 1995.
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