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Choisir une pompe pour les applications CVC

ETATS-UNIS – Le débit, la perte de charge, le meilleur point d’efficacité rapporté au point de travail, les coûts de fonctionnement, ce sont les facteurs décisifs dans le choix d’une pompe pour des applications CVC.
Objectifs d’apprentissage :
– Se familiariser aux diverses pompes pour les systèmes CVC
– Apprendre la configuration du système de pompe
– Apprendre comment calculer les charges CVC pour choisir la pompe idéale

Il y a plusieurs types de pompes utilisées pour le transfert des liquides, mais parmi les plus utilisées dans les applications CVC ce sont les pompes centrifuges. Les pompes centrifuges comprennent les pompes à volute ou axiales. La volute aspire l’eau depuis la turbine et la refoule de manière perpendiculaire par rapport à l’arbre moteur. Une pompe centrifuge avec diffuseur (pompe axiale) refoule l’eau parallèlement par rapport à l’arbre moteur.
Les pompes centrifuges sont disponibles en plusieurs variantes y compris les pompes de circulation, les pompes d’aspiration en bout mono-/multi-étagées, les pompes à carter séparé mono-/multi-étagées, les pompes verticales avec raccordements inline.

Les pompes de circulation sont utilisées dans des systèmes à basse pression, de petite capacité. Le débit de ces systèmes est sous 9,5 l/s et la pression de service ne dépasse pas 8,61 bars. Ce type de pompe est monté directement sur le système de tuyauterie et soutenu par celui-ci, étant disponible avec moteur monté en position verticale ou horizontale. Voir Fig. 1 pour une pompe de circulation standard.

La pompe d’aspiration en bout est une pompe aspirante simple monobloc ou à accouplement flexible. Une pompe monobloc a la turbine montée directement sur l’arbre moteur. Une pompe à accouplement flexible a la turbine et l’arbre moteur séparés par un accouplement flexible. L’avantage d’une pompe monobloc est représenté par l’alignement fixe de l’arbre moteur et de la turbine. Une pompe à accouplement flexible peut présenter un déplacement de la turbine par rapport à l’arbre moteur dû aux opérations de maintenance. Cela peut entraîner des inconvénients si elle n’est pas réassemblée par un professionnel autorisé. Les pompes d’aspiration en bout aspirent l’eau par le bout d’une manière horizontale. L’eau change ensuite de direction et est refoulée de manière verticale, perpendiculaire à l’aspiration. Ces pompes sont installées sur une base d’assise solide sur le sol. Les pompes d’aspiration utilisées pour les systèmes CVC doivent avoir un débit maximal de 252 l/s et une hauteur de chute de 45 m.

L’avantage d’une pompe monobloc est représenté par l’espace réduit nécessaire dans le local technique. Un désavantage de celle-ci serait le type de moteur utilisé pour un système CVC ; le moteur doit correspondre à l’arbre et aux garnitures de la pompe. Les pompes à accouplement flexible utilisent des moteurs standards. Voir Fig. 2 pompe d’aspiration en bout à accouplement flexible.

Les pompes à carter séparé sont semblables aux pompes d’aspiration en bout ; ils présentent un accouplement flexible reliant le moteur à la pompe. L’ensemble (moteur et pompe) est monté sur une plaque d’assise solide. L’aspiration et le refoulement ont lieu de manière horizontale et sont perpendiculaires à l’arbre moteur. Les pompes à carter séparé sont disponibles en aspiration simple ou double. Pour une pompe à aspiration simple l’eau entre dans la turbine par un côté. Pour la pompe à double aspiration, l’eau entre dans la turbine par les deux côtés. L’utilisation de la double aspiration réduit le risque de déséquilibre hydraulique. La réduction du déséquilibre hydraulique représente l’une des raisons pour laquelle on préfère les pompes à carter séparé à double aspiration aux pompes de même type, mais à aspiration simple.

Les pompes à carter séparé peuvent avoir des turbines multiples pour des opérations multi-étages. Les turbines multiples fournissent une hauteur de chute plus grande aux pompes simples.Les pompes à carter séparé peuvent avoir le carter séparé disposé verticalement ou horizontalement. Pour les pompes à carter séparé horizontal le carter de la turbine se trouve en position horizontale. Pour les pompes à carter séparé vertical le carter de la turbine se trouve en position verticale. Le carter séparé permet un accès total à la turbine pour les opérations de maintenance. Les pompes à carter séparé sont utilisés surtout pour les systèmes de protection contre les incendies, mais elles peuvent servir à l’industrie CVC si utilisées pour des systèmes de grandes dimensions. Leur débit se situe jusqu’à 410 l/s et présentent une hauteur de chute de 182 m. Ces pompes peuvent avoir aussi des pressions de service de 27 bars. Voir Fig. 3 pompe à carter séparé horizontal.

Ces pompes ont besoin d’un espace réduit d’installation et ne demandent pas une base d’inertie. Celle-ci est installée afin de réduire la vibration des pièces rotatives de la pompe. La tuyauterie de refoulement se trouve en position horizontale. Les pompes verticales inline sont monobloc et disponibles en aspiration simple ou double. La pompe et le moteur sont installés directement sur le carter. La pompe est montée et soutenue par le système de tuyauterie sur lequel elle est montée. Les pompes verticales inline de grandes dimensions ont besoin d’une plaque d’assise. Les pompes d’aspiration et les pompes verticales inline ont des débits jusqu’à 1577 l/s et une hauteur de chute de 91 m. Voir Fig 4 pompe verticale inline.