Calculer la puissance hydraulique d’une pompe

Lorsque vient le temps de choisir une pompe centrifuge, il faut commencer par savoir identifier correctement la puissance nécessaire de la pompe.

Par conséquent, ci- dessous, nous allons fournir les principales clés pour calculer la puissance d’une pompe centrifuge.

Comment calculer la puissance hydraulique d’une pompe centrifuge ?

Il existe une formule spécifique qui permet de calculer la puissance de n’importe quelle pompe à eau, mais pour la comprendre il faut analyser ses différents composants. La formule en question est la suivant:

Puissance = (Débit de la pompe x Pression de la pompe) / Efficacité

Voyons maintenant ce que signifie chaque élément, puisque savoir qu’il sera indispensable de l’appliquer:

Débit

Le concept de débit est fondamental lorsqu’on parle de systèmes de pompage, car il fait référence à la quantité de produit, mesurée en kilogrammes, qui peut être transportée ou pompée à travers un système dans un intervalle de temps donné.

Ce paramètre est crucial pour la conception et la sélection de la bonne pompe pour chaque application spécifique, garantissant ainsi que le système est capable de traiter efficacement le volume de fluide requis par le processus.

En général, la caractérisation des performances de la pompe est effectuée en utilisant comme référence de l’eau à une température de 20 degrés Celsius, à laquelle sa densité est exactement de 1 kilogramme par litre.

Cette spécification facilite la normalisation des essais et des calculs relatifs aux performances des pompes, ce qui permet une comparaison plus directe entre les différents modèles et types.

Pour exprimer le débit d’une manière à la fois précise et compréhensible, des unités telles que les litres par seconde (l/s), les litres par minute (l/min) ou les mètres cubes par heure (m^3/h) sont couramment utilisées. Cette variété d’unités de mesure permet d’adapter l’expression du débit aux besoins spécifiques de chaque application, ce qui facilite la compréhension et le calcul pour les ingénieurs, les techniciens et les opérateurs.

En ajustant le débit à ces unités, les professionnels peuvent s’assurer que la capacité de pompage est parfaitement alignée sur les exigences du processus, optimisant ainsi la performance et l’efficacité de l’ensemble du système.

Il est important de noter que le débit n’influence pas seulement le choix de la pompe, mais aussi la conception de l’ensemble de l’installation, y compris la tuyauterie, les vannes et les autres composants. Un calcul précis du débit est essentiel pour garantir un fonctionnement optimal et éviter des problèmes tels que la cavitation, les surcharges de moteur ou l’alimentation insuffisante en fluide des processus en aval.

Pression de la pompe

La pompe doit fournir une pression qui est la somme de trois facteurs : la hauteur géométrique, les pertes de charge et l’extrémité de la buse.

La hauteur géométrique est la différence de hauteur entre le point où se trouve la pompe et le point de sortie. Si le fluide monte, elle sera positive ; mais si le point de sortie est plus bas, la valeur sera négative. En effet, la gravité aidant, la pompe aura moins de mal à effectuer le travail.

La perte de charge est causée par le frottement entre le fluide et divers éléments de l’installation elle-même, tels que les filtres ou les vannes.

Cette perte dépend du débit, du diamètre des tuyaux et du matériau dont ils sont faits. Par conséquent, selon le type d’installation, il existe des normes qui déterminent les vitesses d’écoulement minimales et maximales pouvant être supportées.

Enfin, le fer de lance fait référence à la pression que le fluide aura lorsqu’il quittera le tuyau. Cette pression est mesurée en bar.

Rendement

Le rendement est un paramètre essentiel pour évaluer l’efficacité et l’efficience d’une pompe centrifuge, car il permet de mesurer la manière dont l’énergie fournie à la pompe est convertie en travail utile pour déplacer le fluide dans le système.

Dans l’analyse des performances, le rendement est considéré comme composé de trois aspects fondamentaux : le rendement hydraulique (ŋ hydraulique), le rendement mécanique (ŋ mécanique) et le rendement électrique (ŋ électrique), chacun reflétant les différentes phases de conversion de l’énergie au sein de la pompe.

Le ŋ hydraulique se concentre sur les pertes de puissance qui se produisent spécifiquement dans le stator de la pompe, c’est-à-dire la section où le fluide est entraîné par les pales du rotor.

Ce type de performance est crucial, car les inefficacités hydrauliques peuvent se traduire par une demande d’énergie plus élevée pour atteindre le débit et la pression souhaités, ce qui augmente la consommation d’énergie et les coûts d’exploitation.

D’autre part, le ŋ mécanique prend en compte les pertes de puissance qui se produisent dans les composants d’entraînement mécanique de la pompe, tels que les cardans des pompes à vis, les roulements et les joints. Ces pertes sont principalement dues au frottement entre les pièces mobiles et peuvent varier considérablement en fonction de la qualité de la construction, de la conception de la pompe et de l’entretien périodique.

Enfin, le ŋ électrique fait référence à l’efficacité avec laquelle le moteur électrique convertit l’énergie électrique en énergie mécanique pour entraîner la pompe. Les moteurs modernes à haut rendement peuvent atteindre des rendements proches de 98 %, ce qui signifie que seule une petite partie de l’énergie électrique est perdue, principalement sous forme de chaleur.

Il est important de noter que le rendement total d’une pompe centrifuge n’est pas simplement la somme de ces trois types de rendement, mais plutôt le résultat de leur interaction. L’optimisation de chacun de ces aspects est essentielle pour améliorer le rendement global de la pompe, réduire la consommation d’énergie et les coûts d’exploitation, tout en maximisant la fourniture d’énergie utile au processus.

Réaliser le calcul

Une fois analysés les différents éléments qui vont influer sur le calcul de la puissance, on peut exprimer mathématiquement l’ensemble:

 

P = Gravity *Q*H/(n*450) = Q*H/(n*450)

Comme on peut le voir, il s’agit de la même formule que précédemment, mais décomposée en tous ses éléments. Ainsi, P est la puissance, et sera exprimée en chevaux-vapeur. La gravité, quant à elle, prendra 1 comme valeur générale. Q est le débit massique, exprimé en litres par minute (l/min). H est la pression exprimée en bar. Le nombre 450 est le facteur de conversion pour obtenir la puissance. Enfin, le symbole ŋ est le rendement total.

Par conséquent, cette formule sera celle à utiliser pour toutes les pompes centrifuges, quel que soit le modèle ou le type d’installation. Seules les caractéristiques internes de la pompe en question et de l’installation de la pompe doivent être prises en compte.

Comment démonter et assembler la garniture mécanique des pompes FL30CI et FL50CI ?

Comme nous l’avons vu, le calcul de la puissance d’une pompe centrifuge est une tâche simple. Connaissant les différentes caractéristiques et appliquant cette formule, nous pouvons toujours identifier exactement si la pompe en question nous offre la puissance dont nous avons besoin, ou si nous devons opter pour un modèle différent.

N’oubliez pas que si vous avez besoin de plus d’informations ou si vous avez besoin de conseils personnalisés concernant notre catalogue de pompes centrifuges, il vous suffit de nous contacter. Vous pouvez également nous appeler au +34 972 5820 40 ou nous envoyer un email à [email protected]. Mois, vos ailerons à trouver le modèle qui couvre vos applications ou votre activité industrielle sans problème ni erreurs.