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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.
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2. Choix de la pompe
Il existe des circonstances, ou un choix libre et sans contraintes de la pompe n’est pas possible. Par exemple, si l’on doit satisfaire à des directives, ou à des obligations internationales, ou encore si des conditions particulières prévalent sur toutes les autres données du projet. Ces cas seront traités séparément dans le « Pour en savoir plus » . Ce qui suit concerne la très grande majorité des pompes, où le choix se fait en fonction de critères rationnels.
2.1 Détermination de la famille d’appartenance
Il n’est pas possible de faire un choix immédiat de la pompe la plus apte à satisfaire au service demandé. On est amené à procéder par étapes, et la première de ces étapes consiste à utiliser des informations d’origine statistique, regroupant tout ce que l’on peut trouver dans les catalogues des constructeurs pour définir des zones d’opération préférentielles. On définit ainsi quatre grandes familles de pompes.
HAUT DE PAGE2.1.1 Domaines de fonctionnement des différentes familles de pompes
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Famille I : pompes rotodynamiques de type centrifuge, hélicocentrifuge et hélice
Cette famille peut être caractérisée par le fait que la pression y est générée soit sous l’action des forces centrifuges, soit par la conversion en pression de l’énergie cinétique communiquée au fluide (en le ralentissant). Dans la pratique, ces deux modes de génération de pression sont associés, même pour une pompe hélice, lorsque l’on s’écarte du point nominal. Les pompes rotodynamiques constituent un système ouvert et en équilibre, où le fluide n’est jamais enfermé dans un volume totalement clos.
Cette famille de pompes est capable d’atteindre des débits Q très élevés, allant jusqu’à 105 m3/ h. Encore convient-il de remarquer que cette limite n’est pas de caractère technologique, et que...
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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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