Quelle est la fonction d'une pompe à flux axial vertical submersible ?

Les pompes à flux axial vertical submersibles sont des machines hydrauliques spécialisées conçues pour déplacer efficacement de grands volumes d'eau ou d'autres fluides dans diverses applications. Ces pompes jouent un rôle crucial dans de nombreux environnements industriels, agricoles et municipaux où des débits élevés et des conditions de charge faibles à moyennes sont nécessaires. 

Déplacer de grands volumes de fluide axialement

La fonction principale d'une pompe submersible à flux axial vertical est de déplacer de grands volumes de fluide dans une direction axiale, c'est-à-dire parallèlement à l'arbre de la pompe. Cette capacité distingue ces pompes des autres types et les rend particulièrement adaptées aux applications nécessitant des débits élevés. La conception à flux axial permet une gestion efficace de grandes quantités d'eau avec une consommation d'énergie minimale, ce qui fait de ces pompes un choix idéal pour les scénarios où un fonctionnement continu et un transfert de volume élevé sont nécessaires.

La capacité de déplacer le fluide de manière axiale est obtenue grâce à la conception unique de la turbine de la pompe. Contrairement aux pompes à flux radial qui dirigent le fluide vers l'extérieur à partir du centre de la turbine, les pompes à flux axial utilisent des turbines de type hélice qui accélèrent le fluide le long de l'axe de rotation. Cette conception permet un trajet d'écoulement plus rationalisé, réduisant ainsi les turbulences et les pertes d'énergie associées au changement de direction du mouvement du fluide.

La roue d'une pompe submersible à flux axial vertical est généralement constituée de plusieurs pales disposées autour d'un moyeu central. Lorsque la roue tourne, ces pales créent une zone de basse pression à l'entrée de la pompe, attirant le fluide dans la pompe. Le fluide se déplace ensuite dans la roue, où il acquiert de l'énergie cinétique et est accéléré axialement. Ce processus d'accélération est essentiel pour maintenir des débits élevés et surmonter la résistance du système de pompage.

La conception à flux axial est particulièrement efficace dans les situations où de grands volumes de fluide doivent être déplacés sur des distances relativement courtes ou avec des exigences de faible hauteur manométrique. Par exemple, dans les systèmes d'irrigation, ces pompes peuvent transférer efficacement l'eau des réservoirs ou des rivières vers les réseaux de distribution. Dans les applications de contrôle des inondations, elles excellent à déplacer rapidement de grands volumes d'eau pour prévenir ou atténuer les inondations.

La taille de la roue et la vitesse de rotation influencent directement la capacité de la pompe à déplacer le fluide axialement. Des roues plus grandes et des vitesses de rotation plus élevées entraînent généralement des débits plus élevés. Cependant, la conception doit équilibrer ces facteurs avec d'autres considérations telles que l'efficacité, la prévention de la cavitation et les contraintes mécaniques sur les composants de la pompe.

Il convient de noter que même si les pompes à flux axial verticales submersibles sont optimisées pour le mouvement axial des fluides, elles peuvent également générer une composante de flux radial. Cette combinaison de flux axial et radial peut être avantageuse dans certaines applications, offrant un équilibre entre des débits élevés et des augmentations de pression modestes.

Générer des hauteurs de chute relativement faibles

Une autre fonction clé des pompes axiales verticales submersibles est de générer des hauteurs manométriques relativement faibles par rapport aux autres types de pompes. Le terme « hauteur manométrique » dans les systèmes de pompage fait référence à la hauteur à laquelle une pompe peut élever l'eau ou à la pression équivalente qu'elle peut générer. Les pompes axiales verticales submersibles sont spécifiquement conçues pour fonctionner efficacement dans des applications à hauteur manométrique faible à moyenne, allant généralement de quelques mètres à plusieurs dizaines de mètres.

La capacité à générer de faibles hauteurs de refoulement est le résultat direct de la conception à flux axial de la pompe. Comme le fluide se déplace dans la pompe parallèlement à l'arbre, il subit moins de résistance que dans les conceptions à flux radial ou mixte. Cette résistance réduite permet des débits plus élevés mais limite la quantité de pression ou de hauteur de refoulement pouvant être générée.

La faible hauteur manométrique de ces pompes les rend idéales pour les applications où de grands volumes d'eau doivent être déplacés sans changements d'altitude ou exigences de pression importants. Par exemple, dans les stations d'épuration des eaux usées, ces pompes sont souvent utilisées pour transférer l'eau entre les étapes de traitement ou pour acheminer l'eau traitée vers les points de rejet. Dans les environnements agricoles, elles distribuent efficacement l'eau sur de grandes surfaces relativement plates à des fins d'irrigation.

Bien que la génération de faible hauteur manométrique puisse sembler être une limitation, elle constitue en fait un avantage clé dans de nombreux scénarios. En se concentrant sur un fonctionnement efficace à faible hauteur manométrique, ces pompes peuvent atteindre une efficacité globale plus élevée dans les applications qui ne nécessitent pas de pression élevée. Cette spécialisation permet de réaliser des économies d'énergie importantes par rapport à l'utilisation de pompes à hauteur manométrique plus élevée, réduites pour fonctionner à des pressions plus basses.

La génération de charge dans les pompes axiales verticales submersibles est principalement influencée par la conception de la roue et la vitesse de rotation. Les ingénieurs optimisent soigneusement l'angle des pales, le nombre de pales et le diamètre de la roue pour obtenir l'équilibre souhaité entre le débit et la hauteur. De plus, la conception du diffuseur de la pompe, qui guide l'eau à sa sortie de la roue, joue un rôle crucial dans la conversion de l'énergie cinétique du fluide en énergie de pression, contribuant ainsi à la génération de charge.

Il est important de noter que même si ces pompes sont optimisées pour les applications à faible hauteur manométrique, elles peuvent être disposées en série pour atteindre des hauteurs manométriques plus élevées si nécessaire. Cette configuration permet une plus grande flexibilité dans la conception du système, ce qui permet d'utiliser ces pompes dans une plus large gamme d'applications tout en capitalisant sur leurs capacités de débit élevé.

Fournisseur de pompes à flux axial verticales submersibles

Au cours de la phase de conception, les ingénieurs de Tianjin Kairun se sont concentrés sur l'optimisation de l'efficacité de la pompe tout en respectant les spécifications de débit et de hauteur requises. Nous utilisons des simulations avancées de dynamique des fluides informatiques (CFD) pour affiner la conception de la roue et du diffuseur, minimisant ainsi les pertes hydrauliques et améliorant l'efficacité énergétique globale. Le processus de conception de notre entreprise prend également en compte des facteurs tels que la submersibilité, la fiabilité et la facilité d'entretien, garantissant que la pompe peut fonctionner efficacement dans un environnement sous-marin difficile.

Les parties intéressées sont invitées à contacter notre société à l'adresse catherine@kairunpump.com pour plus d'informations sur nos offres de produits et sur la manière dont nous pouvons répondre à des besoins de pompage spécifiques. En mettant l'accent sur la qualité et la performance, Tianjin Kairun est bien placé pour fournir des pompes à flux axial vertical submersibles qui excellent dans le déplacement axial de grands volumes de fluide, la génération de hauteurs manométriques appropriées, le fonctionnement fiable en immersion et la gestion efficace des fluides dans une large gamme d'applications.

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. (2014). 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.