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Pompes rotodynamiques non auto amorçantes centrifuges

Schéma de la pompe centrifuge

Amorçage :
Les pompes centrifuges ne peuvent s'amorcer seules.
L'air contenu nécessite d'être préalablement chassé. On peut utiliser un réservoir annexe placé en charge sur la pompe pour réaliser cet amorçage par gravité.
Pour éviter de désamorcer la pompe à chaque redémarrage, il peut être intéressant d'utiliser un clapet anti-retour au pied de la canalisation d'aspiration.

Caractéristiques :
Les hauteurs manométriques totales fournies ne peuvent dépasser quelques dizaines de mètres. Pour dépasser ces valeurs on utilise des pompes centrifuges multicellulaires où plusieurs roues sont montées en série sur le même arbre.
Le refoulement d'une des pompes communique avec l'aspiration de la pompe suivante.
Il est également possible de coupler en série plusieurs de ces pompes.
Le rendement est de l'ordre de 60 à 70 % : il est inférieur à celui des pompes volumétriques.

Utilisation :
Ce sont les pompes les plus utilisées dans le domaine industriel à cause de la large gamme d'utilisations qu'elles peuvent couvrir, de leur simplicité et de leur faible coût.
Néanmoins, il existe des applications pour lesquelles elles ne conviennent pas :

  • utilisation de liquides visqueux : la pompe centrifuge nécessaire serait énorme par rapport aux débits possibles
  • utilisation comme pompe doseuse : la nécessité de réaliser des dosages précis instantanés risque d'entraîner la pompe en dehors de ses caractéristiques optimales

Ces types d'application nécessitent l'utilisation de pompes volumétriques.

Remarque : leur utilisation sur des vins en période d’élevage est fortement déconseillée à cause du brassage important.

Par contre, contrairement à la plupart des pompes volumétriques, les pompes centrifuges admettent les suspensions chargées de solides.
Fonctionnement avec la canalisation de refoulement bouchée :
Ce type de fonctionnement consécutif à une erreur est sans danger s'il ne se prolonge pas trop. Le risque à la longue est l'échauffement de la pompe, car le liquide n'évacue plus la chaleur.
A ce moment, la pompe peut se détériorer et ce d'autant plus qu'elle comporte des parties en plastique.

Remarque : pour une pompe centrifuge fonctionnant avec un moteur électrique, on comprend qu'il est préférable de démarrer la pompe centrifuge avec la vanne de refoulement fermée. En effet pour un débit nul, la puissance consommée est alors la plus faible ce qui constitue un avantage pour un moteur électrique car l'intensité électrique le traversant est alors la plus faible. Les contraintes mécaniques sont également les plus faibles dans ce cas. Bien entendu il faut assez rapidement ouvrir cette vanne sous peine d'entraîner un échauffement de la pompe.

Réglage du débit :
Trois moyens sont possibles :

  • variation de la vitesse de rotation de la pompe par un dispositif électronique
  • vanne de réglage située sur la canalisation de refoulement de la pompe pour éviter le risque de cavitation : suivant son degré d'ouverture, la perte de charge du réseau va augmenter ou diminuer ce qui va entraîner la variation du point de fonctionnement
  • réglage en "canard" avec renvoi à l'aspiration d'une partie du débit (voir schéma suivant)

Le réglage du débit est important pour des besoins dûs au procédé mais aussi pour se placer dans des plages de fonctionnement où le rendement est meilleur