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May 30, 2023

Le système est le patron (partie 1 sur 2… la partie facile)

Le système de tuyauterie indique à la pompe où fonctionner selon sa courbe de performance. Le système physique peut être représenté géographiquement par une courbe parabolique et est appelé courbe de friction du système.

Le système de tuyauterie indique à la pompe où fonctionner selon sa courbe de performance. Le système physique peut être représenté géographiquement par une courbe parabolique et est appelé courbe de friction du système ou, plus communément, courbe de résistance du système (SRC).

Je commence mes cours de formation sur les pompes en affirmant que les pompes sont stupides. C'est le système, et non la pompe, qui détermine où la pompe fonctionnera sur sa courbe de performance, si la pompe est même capable de fonctionner à ce point.

La pompe fonctionnera là où sa courbe de performance croise la courbe du système. Nous ne savons pas toujours où se situe le point d’intersection – et pour compliquer les choses, il peut rapidement changer en raison d’une multitude de variables. Pour plus d'informations, consultez ma chronique d'août 2019, « Pourquoi votre pompe fonctionne-t-elle hors de la courbe ? »

La connaissance de la forme et de la position de la courbe du système est cruciale pour résoudre de nombreux problèmes sur le terrain. Si vous êtes responsable de la fiabilité des pompes et que vous n’avez jamais essayé de calculer la courbe du système pour l’un de vos processus, cette colonne peut vous servir d’impulsion pour amorcer votre parcours éducatif.

La détermination du point de fonctionnement réel de la pompe (hauteur et débit) est une étape cruciale dans la résolution de problèmes. Si la pompe n'est pas usée et que le système a été correctement conçu et utilisé en premier lieu, alors simplement mesurer la pression différentielle (hauteur) à travers la pompe (hauteur de refoulement moins hauteur d'aspiration = hauteur totale) vous rapprochera de la courbe de la pompe. , mais cette information ne donne qu'un seul point sur la courbe du système.

Pour cette colonne en deux parties, nous examinerons les trois principaux facteurs qui composent une courbe de système pour une seule pompe centrifuge dans un système ouvert avec une aspiration noyée. Je couvrirai les deux premiers facteurs (les plus faciles) ce mois-ci et les frictions (les plus difficiles) le mois prochain.

Sur le terrain, je rencontre souvent des systèmes qui ont été conçus correctement, mais au fil du temps, des révisions ont été apportées à la conception initiale sans tenir compte de la fiabilité ou des coûts d'exploitation/de maintenance à long terme. Malheureusement, j’ai également fait l’expérience de conceptions de systèmes qui étaient vouées à l’échec dès le départ. Lors de la résolution d’un problème de système de pompe, je demande souvent une copie de la courbe du système au propriétaire. Cependant, il est rare que l'opérateur du système connaisse la courbe du système et/ou où elle se trouve. Par conséquent, nous passons les prochaines heures à « parcourir le système » et à développer la courbe du système. Plus de discussions sur « parcourir le système » le mois prochain.

Certains concepteurs concevront d'abord le système de tuyauterie, puis choisiront la pompe, tandis que d'autres feront le contraire. Un choix judicieux serait de faire les deux en même temps. Le processus de conception du projet dictera les paramètres de base et les aspects économiques du système (pensez à la taille optimale des tuyaux). Les décisions concernant la durée de vie du système doivent être guidées par le niveau de fiabilité requis/souhaité équilibré avec le coût total de possession estimé.

La courbe du système est composée de trois facteurs de base : la hauteur statique (hauteur d'élévation), la hauteur de pression et la hauteur de friction (chute de pression).

En termes simples, une courbe de système définit la relation entre la perte de charge totale et le débit.

Une courbe de hauteur de système est une représentation cartésienne (quadrant graphique 1) de la hauteur requise par le système sur toute la plage des débits de conception.

La courbe du système affichée sous forme de graphique représente la relation fonctionnelle entre le débit et la combinaison globale de charges statiques, de pression et de friction.

Dans la pratique conventionnelle, le débit (Q) est affecté à l'axe X horizontal et la tête (H) est sur l'axe Y vertical. Pour les systèmes ouverts anti-retour avec aspiration noyée, la hauteur totale de la pompe est la somme totale de toutes les pertes par frottement plus la hauteur statique et la hauteur de pression, mais pour un système en boucle fermée, il s'agit simplement des pertes par frottement.

Techniquement, il existe un quatrième composant de la courbe système de la hauteur dynamique qui peut être ignoré pour cette version « 101 » du calcul de la courbe système car dans un système correctement conçu, il s'agit normalement d'un facteur négligeable.