Pompe centrifuge pour puits: assistance au choix et

08-08-2018
Alimentation en eau

Comment les pompes centrifuges submersibles pour les puits? Quelles sont les caractéristiques du choix d'un tel appareil? At-il des alternatives raisonnables? Devrais-je prendre en compte certaines de ses caractéristiques lorsque je travaille avec une pompe? Essayons de répondre à ces questions.

Ces pompes ont une caractéristique commune: elles sont conçues pour fonctionner dans un puits.

C'est quoi

Commençons par une petite excursion dans la jungle de la mécanique.

Le système de pompe le plus simple, durable et efficace pouvant être utilisé pour soulever et transporter de l'eau relativement propre est une turbine centrifuge située dans la cochlée - le corps, qui ressemble en réalité à la coque d'un mollusque.

Comment fonctionne un tel appareil?

  • La turbine est entraînée par un moteur électrique. Dans ce cas, les pales jettent de l’eau à la périphérie de la cochlée, créant ainsi une surpression au niveau de ses parois. Il est nécessaire d’ouvrir le passage de l’eau - et il se précipitera hors de la coque.

Curieusement, en raison des caractéristiques hydrodynamiques, la plus grande pression est créée lorsque la buse de sortie est dirigée tangentiellement au corps dans le sens de rotation de la roue.

Modèle d'écoulement d'eau.
  • Au contraire, un vide sera créé dans la zone de l'axe de la roue. Pour un fonctionnement continu de la pompe, il suffit d’organiser l’alimentation en eau le long de l’axe de rotation.

L'escargot a une caractéristique néfaste. La capacité de la pompe et la pression à la sortie sont d'autant plus grandes que l'écart entre la roue et le carter est faible. En fait, avec une grande fente, une partie de l’eau chasse en cercle à l’intérieur de la coque.

Cette propriété est le talon d'Achille de la pompe dite vortex, dont nous venons de décrire le schéma de manière exhaustive. Elle s'applique uniquement et exclusivement au transport d'eau propre (pas plus de 30 grammes d'impuretés par mètre cube).

Pourquoi

  1. Avec un espace minimum entre le rotor et le carter mesuré en fractions de millimètre, le sable fin et les impuretés abrasives agissent comme du papier de verre. En quelques semaines de travail, la cochlée est complètement inopérante.
  2. À mesure que l'écart augmente, la pression chute brusquement à la sortie.
Pour la pompe à tourbillon se caractérise par un espace minimum entre la roue et le boîtier.

Toutefois, les pompes centrifuges présentent généralement des caractéristiques beaucoup plus démocratiques: la taille admissible des particules solides va jusqu'à 2 millimètres, la quantité d'impuretés jusqu'à 150 g / m3. Pour quoi?

Le problème principal des pompes vortex est résolu de manière simple et élégante dans les constructions centrifuges.

La roue (ou, comme on l'appelle à juste titre, la roue) est séparée du boîtier de quelques millimètres. En raison de l'espace important suspendu à travers l'escargot, sans causer de dommages à l'appareil. La chute de pression et de performance est compensée par la présence de plusieurs étages, chacun constitué d’un rotor et d’un diffuseur.

Utile: chaque étage de la pompe augmente la pression à sa sortie de 5 à 10 mètres. Dans ce cas, la complexité de la conception est minimale: toutes les turbines sont entraînées en rotation par un seul moteur électrique.

Pompe à plusieurs étages en coupe.

Aide dans le choix

Comment et par quels signes choisir une pompe à puits centrifuge?

Pression de la tête

C'est le nom de la hauteur maximale à laquelle un appareil est capable de soulever une colonne d'eau en l'absence de robinet. Comment déterminer quelle valeur doit être orientée?

Les instructions pour calculer la pression requise sont assez simples.

  1. La distance entre la profondeur de la pompe et la surface est prise comme valeur de base. Remarque: pas de l'eau du miroir, c'est de la pompe. Compte tenu des changements dynamiques du niveau de l'eau, il plonge à une profondeur considérable.
  2. La valeur résultante est ajoutée à 30 mètres. Pourquoi tant de choses?

Une pression excessive fera monter l'eau au deuxième ou au troisième étage d'une maison privée; en outre, il assurera le fonctionnement normal des équipements de plomberie. Les vannes d’arrêt et les robinets, vous le savez, fonctionnent extrêmement mal en l’absence de surpression dans les tuyaux.

  1. 10% supplémentaires sont ajoutés au résultat pour les pertes non comptabilisées. Les tuyaux (en particulier en acier, qui ont servi plusieurs années et sont devenus rugueux à l’intérieur) ont une résistance hydraulique importante. La pression est perdue dans les tours du système d'alimentation en eau, sur les vannes, les mélangeurs et les chemises flexibles.
Chaque courbe du système d'alimentation en eau, chaque vanne augmente la perte de charge.

À titre d’exemple, calculons la pression à laquelle naviguer lors du choix d’une pompe immergée dans un puits à une profondeur de dix mètres.

  • La valeur de base est identique à 10 mètres pour la surface.
  • Nous ajoutons 30 mètres nécessaires au travail normal des équipements sanitaires et à la montée d’eau aux étages supérieurs. 10 + 30 = 40.
  • Un supplément de 10% pour les pertes non comptabilisées augmentera la valeur calculée de la tête à 40x1,1 = 44 mètres.
  • Arrondissez la valeur résultante de manière significative. Nous devons évidemment chercher une pompe centrifuge fournissant une pression de 50 mètres.

Ai-je besoin d'une marge supplémentaire? Non

Il y a plusieurs raisons.

  1. Plus la hauteur indiquée est élevée, plus le prix de la pompe est élevé. Il y a une raison tout à fait objective à cela: la conception devient plus compliquée, des étapes supplémentaires sont ajoutées.
  2. Une pression plus élevée signifie un gaspillage d'énergie. Remarquez, pas justifié.
  3. Enfin, la surpression dans l’eau est dangereuse pour les équipements de plomberie. Tout d'abord - pour les vannes d'entrée en plastique dans les cuvettes de toilettes et les connexions flexibles aux mélangeurs.
La force des flexibles ne doit pas être surestimée.

La performance

Idéalement, il devrait être supérieur au débit (entrée d'eau dans le puits par les aquifères), mais inférieur au débit de pointe.

A propos: en présence d'une capacité de mémoire tampon de grande capacité, le dernier élément peut être négligé.

Comment déterminer le débit du puits et le débit d'eau?

Pour déterminer la quantité d'eau qui pénètre dans le puits par unité de temps, il suffit de la vider à un niveau fixe et de mesurer le temps mis par le miroir d'eau pour revenir à sa marque précédente. Suivant - arithmétique simple.

Supposons que dans un puits d'un diamètre de 1,6 mètre (taille standard des anneaux en béton armé), nous pompions de l'eau à 2 mètres de la marque d'origine. Au niveau précédent, elle est revenue dans 1 heure exactement.

Essayons de calculer le débit en litres par minute.

La formule pour le volume du cylindre nous aidera à cet égard. R est le rayon du cylindre, H est sa hauteur, V est le volume requis.
  1. Le volume de la colonne d’eau d’un diamètre de 1,6 et d’une hauteur de 2 mètres est égal à 3,1415x (0,8) ^ 2x2 = 4,02112 m3, soit environ 4 000 litres.
  2. Chaque minute 4000/60 = 67 litres d'eau arrivent au puits.

Comment évaluer le besoin en eau de la famille?

Afin de ne pas souffrir d'essayer de les mesurer, nous donnons des données statistiques. Pour une famille de 3 à 4 personnes, il faut compter entre 40 et 50 litres par minute. Avec l’augmentation du nombre de membres de la famille, les coûts de l’eau augmentent proportionnellement; la nécessité d'arroser la zone les double en plus.

Dimensions et fabricant

Si une pompe submersible pour un puits est limitée par le diamètre du tubage, dans le cas d'un puits en termes de dimensions, la liberté est totale. Plus le diamètre est grand, moins l'appareil présente les mêmes caractéristiques: avec l'augmentation du diamètre du moteur et des impulseurs, il est possible de fournir performances et couple avec beaucoup moins de ressources. En particulier, le bobinage du moteur est simplifié et le nombre de roues à aubes diminue.

Compacité? Non, pas entendu.

Quel fabricant devrait choisir?

Il n'y a que deux facteurs importants:

  1. Coût de. Si, dans le cas d'une pompe de fond, les économies peuvent être latérales, car le fait de relever un périphérique défaillant n'est pas une tâche triviale, il est parfaitement acceptable de ne pas poursuivre les marques.
  2. Localisation des centres de services. Si le service autorisé par les produits Vodomet est à proximité et que le service Grundfos est situé dans la ville voisine, le choix est évident.

Conseil: l’interrupteur à flotteur est un ajout très utile. Cela arrêtera le moteur en cas de chute critique du niveau d'eau dans le puits.

Des alternatives

Une pompe centrifuge est-elle toujours le meilleur choix pour un puits? La réponse est ambiguë.

D'une part, le système centrifuge combine d'excellentes performances avec sans prétention et avec une grande ressource. D'autre part, les solutions alternatives présentent des avantages assez tangibles.

Pompe à membrane

Il s’agit d’un solénoïde à un ou deux diaphragmes et clapets anti-retour. Plusieurs fois par seconde, le solénoïde est alimenté et la membrane fixée à son noyau pousse l'eau de la chambre de travail dans le tuyau d'alimentation. La course de rappel du noyau est assurée par un ressort ou un circuit électrique supplémentaire.

L'appareil est une pompe à membrane.

La principale valeur du schéma de membrane - le faible coût marginal, qui découle directement de la simplicité de la conception.

Dans les puits, la popularité des pompes à membrane est relativement faible en raison de deux caractéristiques:

  1. La vibration générée par le solénoïde est destructive pour les parois du puits. Cela accélère grandement l'envasement du tronc.
  2. Les membranes étant déformées lors du fonctionnement de l'appareil, sa durée de vie en révision est limitée à un à deux ans. Le remplacement des membranes est une opération assez simple, mais soulever la pompe de puits n’est pas très difficile.

Cependant, l'utilisation dans le puits permet évidemment de négliger les deux inconvénients du circuit.

Pompe de surface

Comme son nom l'indique, cet appareil est monté sur une surface; un tuyau ou un tuyau rigide est abaissé pour faire monter l'eau dans le puits.

Qu'est-ce qui donne un tel arrangement?

  • Les problèmes d'étanchéité du moteur sont complètement éliminés. L'eau ne vient tout simplement pas en contact avec elle: le moteur électrique et l'escargot sont espacés dans l'espace, seul l'arbre les relie.
  • Les réparations et l’entretien sont grandement simplifiés car ils ne nécessitent pas d’équipement de levage.
  • Le manque de pression dû à un écart suffisamment grand entre la roue et le corps de la cochlée peut être compensé par une simple augmentation de leurs dimensions linéaires, qui dans ce cas sont pratiquement illimitées.

L'inconvénient de l'emplacement de la station de pompage au-dessus du niveau de l'eau est que la profondeur à laquelle cette eau peut monter est limitée à sept à huit mètres. Avec un plus grand moteur différentiel au ralenti.

Cependant: pour les petites pompes, une modification curieuse est souvent utilisée. Ils sont installés sur le cadre, attachés à l’île flottant dans le puits. La flottabilité est assurée par une mousse épaisse; la taille de l'île, presque égale à la surface du miroir d'eau, ne permet pas à la structure de se retourner.

Pompes de surface sur la photo.

Caractéristiques de fonctionnement

À quoi devrais-je faire attention en connectant la pompe centrifuge au système d'alimentation en eau de mes propres mains?

  • Les meilleurs câbles sont en acier inoxydable. Ils ont des forces de traction allant jusqu'à une tonne; plus que cela: cette résistance ne diminue pas avec le temps en raison de la corrosion.
  • La pompe tombe et monte strictement pour le câble. Le câble d'alimentation et le tuyau de pression ou le tuyau sont sélectionnés sur le câble avec des clips en plastique.
  • Immédiatement après la sortie est mis un clapet anti-retour. Sinon, l'eau du système d'alimentation en eau une fois le courant coupé, se fondra dans le puits.
Un clapet anti-retour est installé devant le tuyau de pression.
  • Si la pompe est utilisée non seulement pour l'irrigation, mais également pour l'alimentation en eau à domicile, l'hydroaccumulateur et le capteur de pression sont inclus dans sa tuyauterie. Dans ce cas, le moteur est alimenté uniquement lorsque la pression dans le système chute à une valeur critique.

Plan B: un réservoir de stockage peut être inclus dans le système d'alimentation en eau. Il est installé au sommet du système d'alimentation en eau et est complété par le capteur de niveau à flotteur le plus simple.

Conclusion

Si certains points ne sont pas clairs pour le lecteur, il peut trouver les réponses en visionnant la vidéo présentée dans cet article. Des succès!