Comment sélectionner une pompe pour votre prochain projet de conception

Sep 29, 2023

3 avril 2023 Par Contenu sponsorisé

Introduction Les concepteurs connaissent généralement les besoins en débit et en pression de leurs applications et ce qu'ils prévoient de pomper, mais ce n'est que le début. De nombreux facteurs spécifiques à chaque application doivent être évalués avant de pouvoir sélectionner la bonne pompe. La plupart de ces facteurs peuvent être regroupés en problèmes environnementaux, systémiques et médiatiques. Consulter tôt dans le processus de conception avec une entreprise de pompes permet de s'assurer que la pompe sélectionnée fonctionnera comme prévu tout en minimisant la maintenance continue.

Environnement de la pompe La plupart des ingénieurs conçoivent et testent à ou près de la pression atmosphérique et ne tiennent souvent pas compte des effets qui doivent être pris en compte si leur équipement est utilisé à des altitudes plus élevées, comme à Denver ou à Mexico. L'élévation affecte de nombreux aspects des performances de la pompe, y compris le débit massique et la réduction des dépressions et des pressions maximales pouvant être atteintes. De plus, à mesure que la masse du flux d'air diminue, cela affecte le refroidissement du moteur et des roulements.

L'humidité est un autre facteur important, surtout si l'air ambiant est pompé. Si l'humidité est trop faible, l'humidité peut être extraite des pièces en élastomère et peut également raccourcir la durée de vie des roulements et autres composants du moteur ; s'il est trop élevé, de la condensation peut se former, notamment dans la tête de pompe. Une fois le liquide formé, les composants internes de la pompe doivent pouvoir fonctionner avec les fluides non compressibles et potentiellement corrosifs. La situation est encore plus courante avec les têtes de pompe à plusieurs étages. D'autres problèmes environnementaux importants à prendre en compte sont l'air salin, les températures extrêmes et l'utilisation dans des endroits dangereux.

Facteurs système Tout comme dans un tuyau d'arrosage emmêlé, plus il y a de résistance dans une application de pompage, plus il faut de force pour pousser un fluide à travers. Chaque caractéristique du circuit d'écoulement (diamètre intérieur du tube, matériau, finition, longueur, orifices, vannes, raccords, coudes, silencieux, etc.) subit une chute de pression. Leur addition détermine le changement total de pression que la pompe doit surmonter pour générer un débit. Les restrictions sur l'entrée de la pompe sont particulièrement importantes car 14,7 psig est la plus grande différence d'aspiration possible au niveau de la mer. Les pompes doivent également être dimensionnées pour produire le débit requis même lorsque les filtres sont sales et nécessitent un entretien.

Les concepteurs doivent savoir quel sera le cycle de service de la pompe. Souvent, il n'y a pas de réponse claire quant à savoir s'il doit fonctionner en continu ou s'allumer et s'éteindre. Si c'est le cas, une liste de facteurs doit être pesée pour déterminer la meilleure solution pour l'application. Ces facteurs incluent le type de moteur (ca, balais ou CC sans balais), les limites de bruit, la durée de vie souhaitée de la pompe, la durée de vie de la batterie par charge, la sensibilité aux pointes de courant et aux vibrations, la génération de chaleur et la charge au démarrage et à l'arrêt. Le contrôle de la vitesse du moteur est un moyen populaire et efficace de traiter ces facteurs. Faire fonctionner la pompe à des vitesses inférieures permet également d'économiser de l'énergie et de prolonger la durée de vie de la pompe ainsi que d'autres composants en amont et en aval de la pompe.

Les média Les fluides peuvent avoir un impact important sur le choix de la pompe du système. Outre les problèmes évidents de compatibilité chimique affectant la sélection des matériaux des composants de la pompe, d'autres aspects doivent être examinés.

Presque tous les composants fluidiques sont affectés par les particules dans le gaz ou le liquide pompé, et la forme et la dureté des particules peuvent être aussi importantes que leur taille pour déterminer à quel point elles seront préjudiciables. Par exemple, les engrenages des pompes à engrenages peuvent être abrasés par des particules, réduisant potentiellement leur durée de vie à des niveaux inacceptables. Les fibres peuvent causer des problèmes potentiels avec certaines technologies de pompe. Idéalement, les particules doivent être éliminées des fluides en éliminant leur entrée et/ou leur développement ou être filtrées du côté entrée de la pompe. Si l'élimination est impossible ou si les particules sont une partie intrinsèque et nécessaire du milieu, leur caractérisation est importante pour une sélection appropriée de la pompe. Les concepteurs d'applications doivent indiquer à tous les fournisseurs de pompes et de composants le type et la fréquence des particules auxquelles on peut s'attendre afin qu'ils puissent modifier les conceptions ou fournir la filtration appropriée.

Les particules ont tendance à s'accumuler avec le temps, augmentant la chute de pression et même bloquant complètement le débit dans certains cas. Ainsi, un écoulement turbulent peut être utile, ou un rinçage peut être nécessaire. Les débris et les particules n'affectent pas seulement les performances de la pompe, ils peuvent créer des conditions dans lesquelles la pompe fonctionne au-delà de sa plage de conception.

Il est particulièrement difficile pour les pompes de manipuler des fluides mixtes liquide/gaz, ce qui peut se produire lors de l'aspiration d'un liquide à partir d'une plaque à puits ou d'un conteneur de déchets liquides. Pour de telles applications, les pompes à membrane sont idéales car elles résistent aux liquides potentiellement agressifs et sont aptes à gérer les exigences d'auto-amorçage et de débit accru présentées lors du transfert de fluides mixtes. D'autres défis liés aux médias qui peuvent influencer les décisions de sélection de la pompe incluent les liquides proches de leur pression de vapeur et les gaz autres que l'air.

Autres facteurs à considérer Un partenaire de fabrication de pompes de confiance aura l'expérience d'application nécessaire pour fournir des conseils à travers de nombreux pièges courants de la conception de systèmes. Parmi les autres facteurs possibles à prendre en compte, citons l'orientation et le montage de la pompe, la sensibilité du système aux pulsations, les besoins d'auto-amorçage des pompes à liquide, les débits de la pompe lorsqu'elle ne fait que déplacer de l'air et des liquides, des protections contre les blocages en aval (surtout si des fluides dangereux sont impliqués), les fuites internes et externes, les exigences de documentation réglementaire et de certification, etc. Courant limité et tension d'alimentation variable, ainsi que les interactions avec d'autres composants et le retour de capteur disponible, sont également quelques-uns des facteurs les plus importants qui doivent être discutés.

Résumé De nombreuses conditions se présentent au cours de la durée de vie d'un système. Les concepteurs doivent tous les anticiper pour que l'appareil réussisse. La meilleure solution est ensuite déterminée en évaluant les besoins d'application uniques du client et en pesant les solutions possibles avec un fournisseur de pompes de confiance. Cette approche consultative et approfondie est la voie qui mène le plus souvent au succès.

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