Combien de types de pompes à flux axial vertical existe-t-il ?

Les pompes à flux axial vertical sont des composants essentiels dans diverses applications industrielles, en particulier lorsque de grands volumes de fluide doivent être déplacés efficacement. Ces pompes sont conçues pour gérer des débits élevés avec des pressions de refoulement relativement faibles, ce qui les rend idéales pour des applications telles que le contrôle des crues, les systèmes d'irrigation et la circulation de l'eau de refroidissement dans les centrales électriques. Il est essentiel que les ingénieurs et les chefs de projet comprennent les différents types de pompes à flux axial vertical pour sélectionner la pompe la plus adaptée à leurs besoins spécifiques.

Pompe à hélice à flux axial vertical

Les pompes à hélice sont un type de pompe à flux axial vertical qui, comme son nom l'indique, utilise une turbine de type hélice. Ces pompes se caractérisent par la conception de leur turbine, qui comporte des pales torsadées sur toute leur longueur pour fournir un modèle d'écoulement plus efficace.

La conception des pales torsadées des pompes à hélice présente plusieurs avantages. Tout d'abord, elle permet une accélération plus progressive du fluide lors de son passage dans la turbine. Cette accélération progressive réduit les turbulences et les pertes d'énergie, contribuant ainsi à l'efficacité globale de la pompe. La conception torsadée permet également de maintenir une distribution de pression plus uniforme sur toute la longueur de la pale, ce qui peut contribuer à minimiser les risques de cavitation.

Les pompes à hélice sont particulièrement adaptées aux applications à haut débit et à faible hauteur de refoulement. Elles peuvent déplacer efficacement de grands volumes de fluides à des hauteurs de refoulement relativement faibles. Elles sont donc idéales pour des applications telles que le contrôle des crues, les systèmes d'irrigation et la circulation d'eau de refroidissement dans les centrales électriques.

L'un des principaux avantages des pompes à hélice est leur capacité à traiter de grands volumes de fluide avec un apport d'énergie minimal. La conception permet un transfert efficace de l'énergie du moteur au fluide, ce qui se traduit par un rendement volumétrique élevé. Cette caractéristique fait des pompes à hélice un choix économique pour les applications nécessitant le déplacement de grandes quantités de fluide.

Les pompes à hélice ont également tendance à avoir une construction relativement simple par rapport à d'autres types de pompes. Cette simplicité se traduit par des coûts de fabrication inférieurs et une maintenance plus facile, ce qui peut constituer des avantages significatifs dans les installations à grande échelle ou dans les applications où une maintenance fréquente est nécessaire.

Cependant, les pompes à hélice présentent des limites. Elles ne sont pas adaptées aux applications à haute pression, car leur conception est optimisée pour le débit plutôt que pour la génération de pression. De plus, elles peuvent ne pas être aussi performantes lors de la manipulation de fluides à forte viscosité ou contenant des quantités importantes de solides en suspension.

Les pompes à hélice sont utilisées dans de nombreux secteurs industriels. Elles sont couramment utilisées dans les stations d'épuration des eaux usées pour déplacer de grands volumes d'eau ou d'eaux usées. Elles jouent également un rôle crucial dans les systèmes d'irrigation agricole, où leur capacité à déplacer efficacement de grands volumes d'eau est particulièrement précieuse. Dans le secteur de la production d'électricité, les pompes à hélice sont souvent utilisées pour faire circuler l'eau de refroidissement dans les centrales thermiques et nucléaires.

Pompes à pales fixes

Les pompes à flux axial vertical à pales fixes sont le type le plus basique et le plus courant de cette catégorie. Comme leur nom l'indique, ces pompes ont des pales de turbine réglées à un angle fixe, qui est déterminé pendant le processus de fabrication. L'angle des pales est soigneusement conçu pour optimiser les performances dans une condition de fonctionnement spécifique, généralement caractérisée par un débit et une pression de refoulement particuliers.

Pompes à lames réglables

Les pompes à flux axial vertical à pales réglables représentent une solution plus polyvalente que leurs homologues à pales fixes. La principale caractéristique de ces pompes est la possibilité de modifier l'angle des pales de la turbine, manuellement ou automatiquement, pendant le fonctionnement de la pompe. Cette capacité de réglage permet à la pompe de maintenir un rendement élevé sur une plage plus large de débits et de pressions de refoulement.

Le mécanisme de réglage des pales peut varier en fonction de la conception de la pompe. Certains modèles utilisent un système hydraulique pour modifier l'angle des pales, tandis que d'autres utilisent des liaisons mécaniques. Les conceptions avancées peuvent intégrer des systèmes de contrôle électronique qui ajustent automatiquement l'angle des pales en fonction de capteurs de débit et de courbes de performances prédéterminées.

Pompes tubulaires axiales

Les pompes à tube axial sont un type particulier de pompes à flux axial vertical caractérisées par leur boîtier cylindrique et leur roue à hélice. Dans ces pompes, la roue est enfermée dans un tube, qui guide le flux de fluide et contribue à l'efficacité de la pompe.

La conception des pompes à tube axial présente plusieurs avantages. Tout d'abord, le corps tubulaire assure un excellent guidage du flux, réduisant les turbulences et améliorant l'efficacité hydraulique globale. Cette conception contribue également à la nature compacte de la pompe, la rendant ainsi adaptée aux installations où l'espace est limité.

L'une des caractéristiques les plus remarquables des pompes à tube axial est leur rendement élevé. Le trajet d'écoulement profilé créé par le boîtier tubulaire minimise les pertes d'énergie, ce qui permet à ces pompes d'atteindre des niveaux d'efficacité plus élevés par rapport à d'autres modèles de pompes à flux axial. Ce rendement élevé se traduit par une consommation d'énergie et des coûts d'exploitation inférieurs, ce qui fait des pompes à tube axial une option intéressante pour les applications nécessitant un fonctionnement continu.

Pompes à bulbe à turbine

Les pompes à bulbe sont un type spécialisé de pompe à flux axial vertical principalement utilisé dans les centrales hydroélectriques. Ces pompes se caractérisent par leur boîtier unique en forme de bulbe qui abrite à la fois la turbine et le générateur ou le moteur.

La conception en forme de bulbe de ces pompes offre plusieurs avantages. Tout d'abord, elle offre une excellente efficacité hydraulique en créant un trajet d'écoulement profilé pour l'eau. Les surfaces lisses et incurvées du bulbe minimisent les turbulences et réduisent les pertes d'énergie lorsque l'eau s'écoule dans la pompe.

L’une des caractéristiques principales des pompes à turbine à bulbe est leur réversibilité. Dans les applications hydroélectriques, ces unités peuvent fonctionner à la fois comme pompes et comme turbines. Lorsqu’elles fonctionnent comme pompes, elles déplacent l’eau d’un réservoir inférieur vers un réservoir supérieur, généralement pendant les périodes de faible demande en électricité. Lorsqu’elles fonctionnent comme turbines, elles produisent de l’électricité lorsque l’eau s’écoule du réservoir supérieur vers le réservoir inférieur pendant les périodes de forte demande. Cette double fonctionnalité fait des pompes à turbine à bulbe un élément essentiel des systèmes hydroélectriques à accumulation par pompage, qui jouent un rôle important dans la stabilité du réseau et la gestion de l’énergie.

Les pompes à bulbe sont connues pour leur rendement élevé, tant en mode pompage qu'en mode production. La conception compacte et intégrée minimise les pertes d'énergie associées à la transmission de puissance entre les composants électriques et hydrauliques. Ce rendement élevé est particulièrement précieux dans le contexte de la production d'énergie hydroélectrique, où même de petites améliorations du rendement peuvent se traduire par des augmentations significatives de la puissance produite au fil du temps.

Fabricants de pompes à flux axial vertical

Tianjin Kairun a développé un système d'assurance qualité complet qui couvre tous les aspects de la production de nos 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 les pompes à flux axial vertical répondent aux normes de performance et de fiabilité les plus élevées.

L'engagement de notre entreprise en matière de 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 respectant les normes de l'industrie. Notre 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.

Pour ceux qui recherchent des pompes à flux axial vertical, Tianjin Kairun répond aux demandes de renseignements et est prêt à vous aider à sélectionner la pompe adaptée à des applications spécifiques. Vous pouvez nous contacter 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., & Heald, C. C. (2008). Pump Handbook (4th ed.). McGraw-Hill Education.

2. Gülich, J. F. (2020). Centrifugal Pumps (3rd ed.). Springer.

3. Tuzson, J. (2000). Centrifugal Pump Design. John Wiley & Sons.

4. Lobanoff, V. S., & Ross, R. R. (2013). Centrifugal Pumps: Design and Application (2nd ed.). Elsevier.

5. Nelik, L. (1999). Centrifugal and Rotary Pumps: Fundamentals with Applications. CRC Press.