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Une pompe centrifuge convertit l’énergie d’une turbine en rotation pour augmenter la vitesse d’un liquide. La turbine est le dispositif qui tourne dans le liquide et est généralement contenue dans une volute ou un boîtier. La turbine est généralement connectée à un moteur électrique qui fournit l'énergie à transférer au liquide. La pompe doit être conçue pour supporter le débit souhaité, en utilisant le moteur le plus efficace et le mieux dimensionné.
Déterminez la densité du liquide à pomper. Pour une eau proche de 20 degrés Celsius et une eau usée domestique typique, le liquide est supposé avoir une densité de 1,0.
Déterminez la distance verticale entre le centre de la volute de la pompe et la sortie du tuyau de refoulement. Ceci est la portance de la pompe et sera mesurée en pieds.
Déterminez s'il y aura une pression au point de décharge. Cette pression, mesurée en livres par pouce carré (PSI), doit être surmontée par la pompe afin de déplacer le liquide. La pression peut être due à la pression dans la conduite à laquelle la conduite de refoulement est raccordée ou à la pression due au point de refoulement immergé dans un liquide. Si le tuyau est immergé, la pression de refoulement sera simplement la profondeur maximale de l'immersion en pieds. C'est ce qu'on appelle la pression de refoulement.
Noter si le point de refoulement est un autre tuyau sous pression. Si tel est le cas, la pression de refoulement est convertie en pieds de tête en divisant la pression en PSI par la densité du liquide, puis en multipliant cette réponse par 144, puis en divisant à nouveau par 62,4. Cela donnera une réponse en pieds de tête. La hauteur de refoulement totale est l’ascenseur de la pompe plus la hauteur de refoulement.
Déterminez la tête du côté aspiration de la pompe. Si la pompe tire d'un tuyau sous pression, convertissez la pression en pieds de tête. Sinon, la hauteur d'aspiration est la distance entre le niveau de liquide libre et le centre de la volute de la pompe.
Soustrayez la tête d'aspiration de la tête de refoulement pour déterminer la charge statique totale de la pompe.
Déterminez la hauteur dynamique en utilisant le débit de conception de la pompe. Le débit nominal provoquera une pression sur la pompe en raison du frottement du tuyau de refoulement. La tête due au frottement ou à la perte de frottement peut être déterminée à l'aide de tables conçues à cet effet par les fabricants de tuyaux. La perte de friction est exprimée en pieds de tête - généralement par 1000 pieds de tuyau.
Déterminez le meilleur diamètre de tuyau en connaissant la longueur de la tuyauterie de refoulement et le nombre de raccords. Habituellement, le meilleur diamètre de tuyau est celui qui a le moins de friction, mais qui maintient toujours une vitesse minimale dans le tuyau. La vitesse maximale dans la conduite doit également être vérifiée pour s'assurer qu'elle est dans les paramètres de conception.
Ajoutez tous les raccords et la longueur du tuyau pour calculer la perte de friction totale en pieds de tête - ce sera la tête de friction. Chaque raccord de tuyau équivaut à une certaine longueur de tuyau.
Déterminez le type de pompe centrifuge nécessaire. Lorsque les fabricants de pompes construisent des pompes à des fins particulières, les caractéristiques de la roue et de la volute changent en fonction de ce qui est pompé et de la vitesse d'écoulement souhaitée. Une conception typique de pompe d'alimentation en eau choisirait une pompe à grande vitesse. Une pompe pour assécher les excavations avec du limon et du sable serait une pompe à boue construite à cet effet. Il existe également des pompes spécialement conçues pour le déplacement des égouts sanitaires.
Ajoutez la tête statique à la tête à friction pour déterminer la tête dynamique totale. Utilisez la tête dynamique et le débit souhaité pour dimensionner la pompe. Les pompes centrifuges sont dimensionnées en choisissant un diamètre de roue, un diamètre d'entrée et une puissance du moteur de pompe. Le diamètre d'entrée est généralement de la même taille ou plus petit que le tuyau d'évacuation.
Utilisez le diamètre de l'entrée de la pompe pour sélectionner la courbe de roue et le moteur de la pompe à utiliser. Chaque fabricant de pompes publie des courbes de pompe qui tracent le débit en fonction de la tête de pompe pour chaque roue pouvant être utilisée sur la pompe choisie.
Trouvez le point sur les courbes de pompe qui est l'intersection de la tête dynamique et du taux de décharge. Si la pompe peut être utilisée, une courbe devrait apparaître sur le tableau ci-dessus et à droite de ce point, étiquetée avec une taille de roue. Ce sera le diamètre de la roue de conception. Ce point sera également à l'intérieur d'une courbe représentant l'efficacité du moteur utilisé sur la pompe. Cherchez la plus grande efficacité possible. La plupart des courbes sont tracées pour une eau à 65 degrés Fahrenheit sous forme liquide. Corrigez la taille du moteur de la pompe pour différentes densités de liquide.
Vérifiez plusieurs courbes de moteur de pompe et de roue pour trouver celle qui convient le mieux à vos besoins. Ce sera votre pompe sélectionnée.