Pompe à flux axial vertical

La construction des pompes à flux axial vertical se caractérise par une conception unique qui permet un mouvement efficace du fluide dans une direction axiale. Au cœur de ces pompes se trouve un arbre vertical sur lequel sont fixées des pales de turbine. L'arbre est généralement soutenu par des roulements aux deux extrémités pour assurer une rotation en douceur et minimiser les vibrations. La turbine, qui est le composant clé responsable du mouvement du fluide, est montée sur l'extrémité inférieure de l'arbre.

Les pales de la turbine sont soigneusement conçues et fabriquées pour optimiser le débit du fluide. Elles sont généralement courbées ou torsadées pour créer l'accélération la plus efficace du fluide. Le nombre de pales peut varier en fonction de la conception spécifique de la pompe et des exigences de l'application, mais la plupart des pompes à flux axial vertical ont entre trois et six pales.

Autour de la turbine se trouve un boîtier stationnaire, souvent appelé cuve de pompe. Ce boîtier est conçu pour guider le débit du fluide et abriter l'ensemble turbine. La cuve de la pompe est généralement constituée de matériaux durables tels que la fonte, l'acier inoxydable ou le bronze pour résister aux pressions et aux effets corrosifs potentiels du fluide pompé.

Au-dessus de la turbine et de la cuve de la pompe se trouve la colonne de refoulement, qui dirige le fluide pompé vers le haut. La longueur de cette colonne peut varier en fonction de la profondeur d'installation et des exigences de pompage. Au sommet de l'ensemble pompe se trouve la tête de refoulement, où le fluide sort de la pompe et est dirigé vers le système de tuyauterie connecté.

Le moteur qui entraîne la pompe à flux axial vertical est généralement monté au-dessus de la tête de refoulement sur une plaque de base substantielle. Cette disposition permet de maintenir le moteur à l'abri des inondations potentielles et d'y accéder facilement pour l'entretien. Le moteur est relié à l'arbre de la pompe par un système d'accouplement, qui peut inclure un accouplement flexible pour s'adapter aux désalignements mineurs et réduire la transmission des vibrations.

Opération

Le fonctionnement des pompes à flux axial vertical repose sur le principe de l'accélération axiale du fluide. Lorsque la pompe est activée, le moteur fait tourner l'arbre vertical, ce qui entraîne la rotation de la turbine dans le bol de la pompe. Lorsque la turbine tourne, ses pales sont conçues pour accélérer le fluide axialement, c'est-à-dire parallèlement à l'arbre de la pompe.

Lorsque le fluide s'écoule à travers la turbine, il gagne à la fois en vitesse et en pression. La conception incurvée des pales de la turbine crée une zone de basse pression d'un côté et une zone de haute pression de l'autre, ce qui « soulève » efficacement le fluide et le propulse vers le haut. Cette action crée un flux continu de fluide à travers la pompe.

Après avoir traversé la turbine, le fluide à grande vitesse pénètre dans le diffuseur. Le diffuseur est un composant essentiel situé en aval de la turbine, généralement intégré dans le bol de la pompe ou la colonne de refoulement. Sa fonction principale est de convertir l'énergie cinétique du fluide en mouvement rapide en énergie de pression.

Le diffuseur accomplit cette conversion grâce à une série de passages en expansion soigneusement conçus. Au fur et à mesure que le fluide se déplace dans ces passages, sa vitesse diminue progressivement tandis que sa pression augmente. Ce processus est basé sur le principe de Bernoulli, qui stipule que dans la dynamique des fluides, une augmentation de la vitesse d'un fluide se produit simultanément avec une diminution de la pression ou une diminution de l'énergie potentielle du fluide.

Le fluide désormais à haute pression et à vitesse réduite continue son parcours dans la colonne de refoulement et sort par la tête de refoulement. De là, il pénètre dans le système de tuyauterie connecté pour être distribué vers sa destination prévue, qu'il s'agisse d'une usine de traitement des eaux, d'un système d'irrigation ou d'une autre application.

Il convient de noter que l'efficacité de cette opération dépend de plusieurs facteurs, notamment la conception de la turbine et du diffuseur, la vitesse de rotation de la pompe et les caractéristiques du fluide pompé. Les ingénieurs doivent soigneusement tenir compte de ces facteurs lors de la sélection et de la mise en œuvre de pompes à flux axial vertical pour garantir des performances optimales.

Avantages de l'utilisation d'une pompe à flux axial vertical

Les pompes à flux axial vertical offrent plusieurs avantages significatifs qui en font le choix privilégié pour de nombreuses applications de pompage à grande échelle:

Débit élevé : l'un des principaux avantages est leur capacité à gérer des débits très élevés. Ces pompes sont conçues pour déplacer efficacement de grands volumes de fluide, ce qui les rend idéales pour des applications telles que le contrôle des inondations, les systèmes d'irrigation et la circulation d'eau de refroidissement dans les centrales électriques.

Applications à faible hauteur de refoulement : elles excellent dans les applications à faible et moyenne hauteur de refoulement. Bien qu'elles ne génèrent pas autant de pression que certains autres types de pompes, elles peuvent déplacer d'énormes quantités de fluide contre des pressions de refoulement relativement faibles, ce qui est parfait pour de nombreux scénarios de gestion de l'eau.

Efficacité énergétique : en raison de leur conception, elles peuvent être très économes en énergie, en particulier lorsqu'elles fonctionnent à leur point de rendement optimal. Cela peut conduire à des économies d'énergie importantes au fil du temps, en particulier dans les opérations à grande échelle où les pompes fonctionnent en continu.

Efficacité spatiale : la configuration verticale de ces pompes les rend très économes en espace. Elles ont un encombrement relativement faible par rapport à leur capacité de pompage, ce qui peut être un avantage crucial dans les installations où l'espace est limité.

Fonctionnement immergé : de nombreuses pompes à flux axial vertical sont conçues pour fonctionner partiellement ou totalement immergées. Elles constituent donc un excellent choix pour des applications telles que le contrôle des inondations ou le pompage à partir de puits ou de réservoirs profonds.

Risque de cavitation minimal : la conception des pompes à flux axial vertical, en particulier le placement de la turbine près ou sous la surface de l'eau, réduit le risque de cavitation. Cela peut conduire à une durée de vie plus longue de la pompe et à un fonctionnement plus fiable.

Facilité d'entretien : dans de nombreuses conceptions, le moteur et d'autres composants critiques sont situés au-dessus du niveau de l'eau, ce qui les rend plus accessibles pour l'entretien et les réparations sans avoir à retirer l'ensemble de la pompe.

Polyvalence : les pompes à flux axial vertical peuvent traiter une large gamme de fluides, notamment l'eau, les eaux usées et divers liquides industriels. Cette polyvalence les rend précieuses dans de nombreux secteurs.

Durabilité : lorsqu'elles sont correctement conçues et entretenues, les pompes à flux axial vertical peuvent être extrêmement durables et résistantes, même dans des conditions de fonctionnement difficiles.

Évolutivité : ces pompes peuvent être conçues et fabriquées dans une large gamme de tailles, des unités relativement petites pour les applications industrielles aux pompes massives pour le contrôle des crues ou les projets hydroélectriques.

Fabricants de pompes à flux axial vertical

Tianjin Kairun a développé un système d'assurance qualité complet qui couvre tous les aspects de sa production de pompes, du développement et de la conception initiaux à la fabrication et aux tests, jusqu'au service après-vente. Cette approche holistique du contrôle qualité permet de garantir que ses pompes à flux axial vertical répondent aux normes de performance et de fiabilité les plus élevées.

L'engagement de l'entreprise envers la qualité commence dès la phase de développement, où les ingénieurs travaillent à créer des conceptions innovantes qui répondent aux besoins spécifiques des clients tout en adhérant aux normes de l'industrie. Leur processus de conception intègre les dernières avancées en matière de modélisation de la dynamique des fluides et de science des matériaux pour optimiser les performances et l'efficacité des pompes.

Pendant la phase de fabrication, Tianjin Kairun utilise des techniques de production avancées et des mesures de contrôle qualité rigoureuses. Chaque composant est soigneusement inspecté pour garantir qu'il répond à des spécifications précises avant l'assemblage. L'utilisation de matériaux de haute qualité et d'un usinage de précision contribue à garantir la longévité et la fiabilité de leurs pompes.

Les tests sont un élément essentiel du processus d'assurance qualité de Tianjin Kairun. Chaque pompe subit des tests de performance approfondis pour vérifier qu'elle répond ou dépasse les critères de performance spécifiés. Cela peut inclure des tests de débit, de pression, d’efficacité et de durabilité dans diverses conditions de fonctionnement.

L'un des aspects les plus importants du service de Tianjin Kairun est peut-être son engagement envers le service après-vente. Ils comprennent que l'achat d'une pompe à flux axial vertical représente un investissement important et ils s'efforcent d'accompagner leurs clients tout au long de la durée de vie de la pompe. Cela comprend la fourniture d'une assistance technique, d'un support de maintenance et d'une réponse rapide à tout problème pouvant survenir.

Pour ceux qui recherchent des pompes à flux axial vertical, Tianjin Kairun accueille les demandes de renseignements et est prêt à aider à sélectionner la pompe adaptée à des applications spécifiques. Ils peuvent être contactés à l'adresse catherine@kairunpump.com pour plus d'informations sur leurs produits et services.

Références:

1. Karassik, I. J., Messina, J. P., Cooper, P. et Heald, C. C. (2008). Manuel de pompes (4e éd.). McGraw-Hill Education.

2. Gülich, J. F. (2020). Pompes centrifuges (3e éd.). Springer.

3. Tuzson, J. (2000). Conception de pompes centrifuges. John Wiley & Sons.

4. Lobanoff, V. S. et Ross, R. R. (2013). Pompes centrifuges : conception et application (2e éd.). Elsevier.

5. Nelik, L. (1999). Pompes centrifuges et rotatives : principes fondamentaux avec applications. CRC Press.