Pompes réfrigérantes HERMETIC pour la plus grande piste de bobsleigh, luge et skeleton au monde

Jul 19, 2023

Le bureau d'études Deyle et Johnson Controls ont fait confiance aux motopompes HERMETIC pour la conception et la construction du canal de glace olympique à Pékin. (Source de l'image : HERMETIC-Pumpen GmbH)

Pour les sportifs, le canal de glace artificielle présente de grandes difficultés techniques avec des passages innovants. En arrière-plan, une technologie sophistiquée assure des conditions de compétition parfaites et constantes ainsi qu'une sécurité conforme aux normes européennes élevées. Le bureau de planification de Stuttgart Deyle (PBD) a été responsable de la planification et a remporté l'appel d'offres de l'État pour l'installation olympique. Le contrat pour la part étrangère dans la mise en œuvre de l'ensemble du concept de réfrigération a été attribué au spécialiste de la réfrigération de la climatisation Johnson Controls. Les motopompes à rotor noyé hermétiquement scellées de HERMETIC-Pumpen GmbH garantissent un approvisionnement en glace sûr et fiable. Les types de pompes utilisés comprennent des pompes frigorifiques standard et des produits sur mesure spécialement développés pour l'application

Conception de rails et de réfrigération L'une des opérations les plus complexes dans le domaine de la glace artificielle est la conception et la construction d'une piste de bobsleigh et de luge. Lors de la planification d'un chenal de glace, la piste est conçue en premier. Après la "conception de réfrigération", suit la planification/conception/construction du système de réfrigération, y compris toutes les lignes de réfrigérant le long de la voie et le cœur de l'ensemble du système, les pompes de réfrigérant. La conception des pistes et la conception de la réfrigération d'une seule source sont ce dont la nouvelle installation sportive avait besoin. Cela présentait l'énorme avantage que tous les concepts étaient parfaitement coordonnés et qu'aucun compromis n'était nécessaire.

Exigences élevées pour la technique de réfrigération Le défi de la conception de la réfrigération : Le système de refroidissement doit produire une surface de glace constante et sans défaut sur toute la longueur de la piste. La surface de la glace doit supporter le poids des bobsleighs, mais aussi compenser les conditions météorologiques changeantes et les fluctuations de température pour s'assurer que tous les athlètes retrouvent les mêmes conditions de compétition. De plus, les énormes différences d'élévation et la course du soleil entraînent des conditions climatiques différentes le long de la piste de bobsleigh qui affectent la glace différemment dans les différentes sections de la piste.

Les planificateurs doivent avoir un niveau élevé de connaissances et d'expérience que peu de personnes possèdent dans cette industrie. En plus de la planification, les composants utilisés – en particulier les pompes de réfrigérant (moteur à rotor noyé) – sont d'une grande importance. "Les pistes de bobsleigh avec leurs charges en constante évolution et les nombreux segments à refroidir avec des différences d'élévation allant jusqu'à 130 mètres imposent des exigences extrêmes aux pompes de réfrigérant", déclare le directeur général de PBD, Uwe Deyle, qui est considéré comme l'un des principaux experts dans ce secteur ayant prévu douze pistes de bobsleigh en glace artificielle dont six pistes olympiques. Deyle et Johnson Controls ont décidé d'utiliser des motopompes à gaine de HERMETIC-Pumpen GmbH pour pomper le réfrigérant.

Exigences de pression variables en raison de différentes têtes de pompage Un système de réfrigération à l'ammoniac (NH3) est utilisé pour produire la glace. Le NH3 est pompé à -18 degrés Celsius. L'effet toxique de l'ammoniac exige le plus haut niveau de sécurité et d'étanchéité du système et des composants individuels. Les pompes sont situées dans la salle des machines, d'où elles transportent le réfrigérant à travers des tuyaux apparemment sans fin dans la structure en béton jusqu'au point le plus éloigné de la voie. La hauteur de pompage à cet endroit est de 249 mètres. Le meilleur givrage possible nécessite l'apport optimal d'ammoniac à tous les points de la piste. Par conséquent, la piste a été divisée en quatre zones. Quatre motopompes à rotor noyé HERMETIC assurent un flux de réfrigérant sûr et efficace. Les pompes sont parfaitement adaptées aux différentes élévations des différentes sections de voie et aux exigences de pression associées. Chaque zone utilise une pompe. Un deuxième était prévu en renfort comme dans presque toutes les usines chimiques. Bien qu'une défaillance technique des pompes puisse être pratiquement exclue, le fonctionnement continu ne peut être garanti en raison d'un fonctionnement incorrect du système.

Technologie de pompe totalement étanche, à faible usure et nécessitant peu d'entretien Contrairement aux pompes à accouplement magnétique ou centrifuges à garnitures mécaniques, les motopompes à rotor noyé n'ont pas de garnitures dynamiques vulnérables. Au lieu de cela, les pompes à moteur noyé ont un deuxième confinement de sécurité hermétique qui empêche toute fuite de fluide pompé et d'émissions. L'absence de composants sujets à l'usure tels que les joints d'arbre, les accouplements et les roulements à rouleaux, basée sur la conception, garantit un degré élevé de sécurité de fonctionnement, une usure presque négligeable et les meilleures valeurs MTBF (Mean Time Between Failure) par rapport aux autres technologies de pompe. "Chaque pompe à moteur à rotor noyé d'HERMETIC est dotée de technologies sophistiquées. Celles-ci incluent, par exemple, le principe ZART unique d'HERMETIC. Si la pompe fonctionne au point de fonctionnement, il n'y a aucun contact entre les pièces en rotation. La compensation complète des forces axiales dans La combinaison de paliers lisses hydrodynamiques garantit une fiabilité extrêmement élevée dans les processus de l'opérateur. Cela réduit considérablement le cycle de vie et les coûts d'exploitation d'une pompe à moteur à rotor noyé », explique Alexander Frank, directeur commercial régional qui a supervisé le projet chez HERMETIC.

La plus large gamme de motopompes en conserve, une livraison rapide et un service mondial Avec les trois gammes de produits S-Line (24 types standard), V-Line (plus de 400 variantes de pompes) et E-Line (conçues sur commande) adaptées aux exigences de l'industrie du froid, HERMETIC propose le plus grand portefeuille de motopompes à rotor noyé pour la technologie de réfrigération industrielle sur le marché. Les pompes des trois gammes de produits sont installées dans le canal de glace olympique à Pékin. Uwe Deyle a déjà fait confiance à plusieurs reprises à la technologie et à la qualité des motopompes à rotor noyé HERMETIC. "Avec sa gamme de pompes, HERMETIC couvre toutes les exigences - parfois même les plus extrêmes - auxquelles aucun autre fabricant ne peut répondre. Les conseils sont excellents et les pompes ont une durée de vie sans problème de plusieurs décennies dans la pratique", déclare Uwe Deyle avec conviction. . Les pompes HERMETIC garantissent désormais une glace parfaite dans quatre installations de la Coupe du monde et dix installations olympiques avec le plus haut niveau de sécurité pour les personnes et l'environnement.

Zone I : Pompe à moteur noyé conçue sur mesure pour une hauteur de pompage de 249 mètres Une motopompe noyée à plusieurs étages de type CAM 42/6, N74rm-2 est utilisée pour alimenter la zone I qui comprend le point le plus élevé de la piste de bobsleigh, de luge et de skeleton. Avec ses valeurs NPSH extrêmement favorables, la série CAM - selon le type de pompe - permet le fonctionnement de la pompe avec très peu d'afflux de fluide pompé. Cela se traduit également par un encombrement relativement faible. La hauteur d'aspiration requise dans le compartiment moteur, où se trouve la pompe, n'est que de 2,8 mètres. En tant que pompe développée individuellement de la gamme HERMETIC E-Line, l'unité compacte est conçue pour un débit de 44 m³/h à une hauteur de refoulement de 249 mètres. Six turbines consécutives fournissent l'augmentation de pression nécessaire.

Zones II, III et IV : livraison rapide grâce à des motopompes à rotor noyé préconfigurées Dans les zones II et III, une motopompe à rotor noyé de type CAM32/3, N34L-2 de la gamme HERMETIC V-Line assure un débit de réfrigérant sûr et contrôlé. La pompe a un inducteur pour réduire la hauteur d'aspiration requise. Le débit est de 18,0 m³/h à une hauteur de pompage de 139 mètres.

Dans la zone IV, la pompe avec le plus petit système hydraulique est utilisée. La pompe à cinq étages CAM 2/5, AGX4.5 conçue pour un débit de 3,9 m³/h et une hauteur manométrique de 97 mètres provient de la gamme HERMETIC S-Line. Toutes les pompes répondent aux normes de qualité HERMETIC élevées, y compris le principe ZART pour un fonctionnement sans contact et sans usure. Alexander Frank explique : « Avec nos HERMETIC V-Line et S-Line, nous nous appuyons sur des assemblages standardisés et des composants préfabriqués. En conjonction avec notre production orientée flux de valeur réalignée et le processus de conception automatisé, cela permet un traitement lean des projets. les propriétaires et les fabricants d'installations ont réduit les coûts de développement et gagné un temps précieux. Le bureau de planification a terminé la clarification finale du contenu de la livraison en septembre 2018, quatre mois seulement après le premier contact. Johnson Controls a passé la commande en février 2019. Les pompes S- et V-Line ont été installées comme prévu en juillet 2019. Les pompes E-Line ont également été livrées comme prévu en décembre 2019. »

Excellente coopération, haute compétence de service Johnson Controls, l'un des principaux fournisseurs de technologie de réfrigération industrielle et le leader mondial de l'utilisation de réfrigérants naturels, est également satisfait. Lambert Köppen, ingénieur de service chez le fabricant de systèmes de réfrigération, déclare : "Nos systèmes se caractérisent par leur respect de l'environnement, leurs hautes performances et leur rentabilité. La qualité et la fiabilité des composants individuels sont très importantes. Nous entretenons de bonnes relations commerciales avec HERMETIC depuis de nombreuses années et sommes convaincus de la qualité des pompes utilisées. Nous avons une excellente expérience, notamment en ce qui concerne la fiabilité et la stabilité à long terme des pompes. Nous apprécions également la bonne communication entre les entreprises, y compris la coordination avec la planification bureau." Uwe Deyle ajoute : « Dans de tels projets urgents d'importance internationale observés par le public, non seulement la qualité du produit, mais aussi la fiabilité et, en particulier, la compétence de service des partenaires impliqués jouent un rôle extrêmement important. Même lorsque des problèmes inattendus surviennent , les experts du siège social d'HERMETIC sont sur place en quelques heures et montrent qu'ils connaissent non seulement leurs produits mais sont également compétents pour évaluer techniquement l'application grâce à leur vaste expérience. Les planificateurs et les constructeurs de systèmes ne peuvent pas avoir de meilleures expériences avec un fabricant. Alexander Frank se réjouit de la confiance et déclare : "Une communication ouverte, opportune et axée sur le succès est extrêmement importante pour un tel projet, et c'est exactement ce qui a une fois de plus très bien fonctionné entre les trois parties dans ce cas."

Source : Hermetic-Pumpen GmbH