Comment fonctionne une pompe à lisier submersible électrique ?

Les pompes à boues submersibles électriques sont des dispositifs de pompage spécialisés conçus pour traiter les mélanges liquide-solide de manière efficace et efficiente. Divers secteurs, tels que l'exploitation minière, la construction, le traitement des eaux usées et les procédures de dragage, utilisent fréquemment ces pompes. Pour comprendre le fonctionnement de ces pompes, il est essentiel d'examiner en détail leurs composants et leurs principes de fonctionnement.

Composants de la pompe à boues submersible électrique

La pompe à boues submersible électrique se compose de plusieurs composants clés qui fonctionnent ensemble pour assurer un fonctionnement efficace et fiable. Les principales pièces de ces pompes comprennent :

1. Moteur : Le cœur de la pompe à boues submersible électrique est son moteur électrique. Ce composant est généralement un moteur à induction à haut rendement refroidi par eau conçu pour fonctionner en étant immergé dans le fluide pompé. Le moteur est scellé pour empêcher l'infiltration d'eau et est souvent rempli d'huile pour le refroidissement et la lubrification.

2. Turbine : La turbine est l'élément rotatif qui transmet l'énergie à la boue. Dans les pompes à boue, la turbine est spécialement conçue pour traiter les fluides abrasifs et chargés de solides. Elle présente généralement une construction robuste avec des aubes épaisses pour résister à l'usure et maintenir l'efficacité au fil du temps.

3. Volute ou boîtier : La volute est la partie fixe qui entoure la roue. Elle est conçue pour recueillir la boue évacuée par la roue et la guider vers la sortie de la pompe. Le boîtier est souvent revêtu de matériaux résistants à l'usure pour résister à la nature abrasive des boues.

4. Arbre : l'arbre relie le moteur à la turbine, transférant l'énergie de rotation. Il est généralement fabriqué à partir de matériaux à haute résistance pour résister aux contraintes de fonctionnement et est protégé par des joints pour empêcher l'intrusion de fluide.

5. Joints : Différents systèmes d'étanchéité sont utilisés pour empêcher le fluide de pénétrer dans la chambre du moteur. Il peut s'agir de joints mécaniques, de joints à lèvre ou d'une combinaison des deux, selon la conception et l'application de la pompe.

6. Roulements : des roulements robustes soutiennent l'arbre et l'ensemble turbine, assurant une rotation en douceur et minimisant les vibrations. Ces roulements sont souvent conçus pour des applications intensives et peuvent être lubrifiés par le fluide pompé ou par de la graisse scellée.

7. Entrée et sortie : la pompe est dotée d'un orifice d'entrée (aspiration) par lequel la boue entre et d'un orifice de sortie (refoulement) par lequel elle sort. Ceux-ci sont conçus pour s'adapter aux débits et aux tailles de particules typiques des applications de boues.

8. Plaques d'usure : de nombreuses pompes à boues intègrent des plaques d'usure remplaçables près de la turbine pour protéger le corps de la pompe de l'érosion. Celles-ci peuvent être facilement remplacées lorsqu'elles sont usées, ce qui prolonge la durée de vie globale de la pompe.

9. Agitateur ou coupeur : certaines pompes à boues submersibles comprennent un mécanisme d'agitation ou de coupe à l'entrée pour briser les gros solides ou éviter le colmatage.

Principe de fonctionnement de la pompe à boues submersible électrique

Le fonctionnement d'une pompe à boues submersible électrique repose sur le principe de la force centrifuge. Voici une explication étape par étape du fonctionnement de ces pompes :

1. Immersion : la pompe est entièrement immergée dans la boue à pomper. Cela garantit que la pompe est toujours amorcée et prête à fonctionner.

2. Activation du moteur : lorsque le moteur électrique est alimenté, il commence à tourner. La rotation du moteur est transmise à la turbine via l'arbre.

3. Rotation de la turbine : lorsque la turbine tourne, elle crée une zone de basse pression en son centre et une zone de haute pression à sa périphérie en raison de la force centrifuge.

4. Admission de boues : la basse pression au centre de la turbine aspire les boues dans la pompe par l'orifice d'admission. La conception de la turbine lui permet de traiter les particules solides mélangées au liquide.

5. Transfert d'énergie : lorsque la boue pénètre dans la turbine, elle est emprisonnée entre les aubes de la turbine. Le mouvement rotatif de la turbine transmet de l'énergie cinétique à la boue, augmentant ainsi sa vitesse et sa pression.

6. Évacuation de la boue : la boue à haute pression est ensuite expulsée de la turbine vers la volute ou le boîtier. La forme en spirale du boîtier permet d'augmenter encore la pression et de diriger le flux vers l'orifice de sortie.

7. Flux continu : tant que le moteur continue de fonctionner et qu'il y a de la boue disponible, ce processus continue, créant un flux constant de boue de l'entrée vers la sortie.

8. Manipulation solide : la conception de la turbine et du boîtier permet à la pompe de manipuler des particules solides sans se boucher. Le débit à grande vitesse permet de maintenir les solides en suspension dans le liquide, empêchant ainsi leur sédimentation dans la pompe.

9. Gestion de l'usure : lorsque la boue abrasive s'écoule dans la pompe, elle provoque l'usure des composants internes. L'utilisation de matériaux résistants à l'usure et de pièces remplaçables permet de gérer cette usure et de maintenir l'efficacité de la pompe au fil du temps.

10. Refroidissement : La nature immergée de la pompe permet au fluide environnant d'agir comme liquide de refroidissement pour le moteur et d'autres composants, évitant ainsi la surchauffe pendant le fonctionnement.

L'efficacité et les performances d'une pompe à boues submersible électrique dépendent de divers facteurs, notamment de la conception de la turbine, de la puissance du moteur, de la taille de la pompe et des caractéristiques de la boue pompée (comme la densité, la taille des particules et l'abrasivité). Les fabricants fournissent souvent des courbes de performances qui aident les utilisateurs à sélectionner la pompe adaptée à leur application spécifique.

Pompe à boue submersible en Chine

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En bref, la pompe à lisier électrique submersible est un appareil complexe et efficace qui joue un rôle essentiel dans diverses industries. La capacité à gérer des fluides abrasifs et chargés de solides tout en fonctionnant dans des conditions submersibles les rend inestimables dans de nombreuses applications. En comprenant leurs composants et leurs principes de fonctionnement, les utilisateurs peuvent mieux comprendre les fonctions de ces pompes et garantir leur sélection et leur fonctionnement appropriés dans différents environnements industriels.

Références:

1.Grundfos. (n.d.). Submersible pumps for raw water intake. 

2.Tsurumi Pump. (n.d.). Submersible Slurry Pumps. 

3.KSB. (n.d.). Submersible Motor Pumps. 

4.Sulzer. (n.d.). Submersible Dewatering Pumps. 

5.Weir Minerals. (n.d.). Warman® WBH® Slurry Pump.