Quelles sont les raisons courantes de l'atténuation de l'efficacité de la pompe à long terme

Pompes à long terme sont largement utilisés dans les systèmes d'eau de refroidissement des centrales électriques, les projets de drainage municipal, les processus d'eau en circulation de l'industrie pétro-chimique et les projets d'admission à grande échelle. Pendant le fonctionnement à long terme, une préoccupation commune pour les utilisateurs est la dégradation de l'efficacité. La diminution de l'efficacité augmente non seulement la consommation d'énergie, mais raccourcit également la durée de vie de l'équipement et peut même avoir un impact sur la stabilité globale du système. De nombreux facteurs contribuent à la dégradation de l'efficacité de la pompe à long terme, avec des causes communes, notamment l'usure des composants hydrauliques, l'échelle et les dommages des roues, l'usure de roulement, le désalignement, la cavitation et les conditions de fonctionnement déviant du point de conception.

Usure des composants hydrauliques

Les principaux composants hydrauliques d'une pompe à long terme comprennent la roue, les aubes guides et le boîtier de la pompe. Pendant le fonctionnement à long terme, les particules solides, le limon et les impuretés microscopiques dans le débit d'eau peuvent provoquer une érosion et une usure de ces composants.

Lorsque la surface de la lame de roue est portée, sa géométrie change, ce qui fait s'écarter de la courbure de la lame et de l'angle hydraulique des valeurs de conception, entraînant une réduction de l'efficacité de conversion d'énergie. Le parc et l'usure des aubes guides peuvent provoquer des courants de Foucault et une augmentation des pertes hydrauliques, ce qui réduit encore l'efficacité globale de la pompe.

L'usure est particulièrement sévère dans les stations de pompage d'admission de la rivière ou de l'eau de mer. Sur le fonctionnement à long terme, la rugosité de la surface intérieure de la pompe augmente, entraînant une augmentation des pertes hydrauliques et une diminution significative de l'efficacité.

Échelle et dégâts de roue

La mise à l'échelle de la roue est un facteur majeur dans l'efficacité réduite des pompes à long terme. Dans des conditions avec une dureté élevée en eau, les carbonates dans l'eau forment facilement les dépôts à l'échelle sur les surfaces de la roue et guident au fil du temps.
L'échelle modifie la douceur du chemin d'écoulement, entravant le débit d'eau lisse et augmentant les pertes de frottement hydrauliques. Dans les cas graves, les dépôts d'échelle peuvent réduire la coupe transversale du chemin d'écoulement, réduire le débit de la pompe et la tête.

De plus, dans certains milieux corrosifs, les piqûres, la fissuration ou la perforation de la corrosion peuvent se développer à la surface de la roue. Ces dommages perturbent la structure hydraulique de la roue, provoquant des turbulences et des pertes parasites, entraînant une efficacité réduite.

Usure

Les pompes à long terme ont une longue structure de bilan et nécessitent généralement plusieurs roulements. Sur le fonctionnement à long terme, les roulements sont susceptibles de porter en raison d'un déséquilibre hydraulique, des vibrations et des frottements. Lorsque les roulements s'usent, l'arbre de pompe devient moins stable, provoquant l'oscillation et le désalignement. Cela augmente l'écart entre les aubes de roue et guide, entraînant une plus grande perte d'énergie. L'instabilité de l'arbre provoque également des pertes de friction supplémentaires, réduisant encore l'efficacité de la pompe.

En particulier avec les roulements à eau ou en caoutchouc, un refroidissement ou une lubrification insuffisante peut entraîner une frottement ou une érosion sèche sur la surface du roulement, accélérer l'usure et, par conséquent, une perte d'efficacité.

Désalignement

Les pompes à long terme nécessitent une précision d'installation élevée, et le désalignement entre le moteur et l'arbre de pompe peut avoir un impact direct sur l'efficacité de fonctionnement.

Pendant l'installation ou le fonctionnement à long terme, la coaxialité de la pompe et des arbres moteurs peut s'écarter en raison de facteurs tels que la tasse de fondation, la dilatation thermique et la contraction, ou le choc mécanique. Ce désalignement provoque un fonctionnement de couplage déséquilibré, augmente la perte d'énergie du système de tige et accélère le roulement et l'usure du joint.

Désalignement not only increases mechanical energy loss but can also cause the impeller to operate outside optimal hydraulic conditions, leading to a gradual decrease in pump efficiency.

Cavitation

Les pompes à long terme sont sujets à la cavitation si les conditions d'aspiration ne répondent pas aux exigences de conception. La cavitation provoque la formation et l'effondrement des bulles sur la surface de la lame de roue, générant un impact et un bruit qui endommagent progressivement la surface de la lame.

Les dommages ou les piqûres de type nid d'abeille sur la surface de la lame augmentent la rugosité de la surface du chemin d'écoulement, augmentant la résistance au débit des liquides et conduisant à une diminution de l'efficacité hydraulique.

De plus, les vibrations et le bruit générés par la cavitation peuvent affecter le fonctionnement stable de la pompe, augmenter la consommation d'énergie et réduire considérablement l'efficacité.

Conditions de fonctionnement s'écartant du point de conception

Les pompes à long terme sont généralement optimisées pour des débits spécifiques et la tête pendant la phase de conception. Lorsque les conditions de fonctionnement s'écartent du point de conception pendant une longue période, l'efficacité peut diminuer considérablement.

Lors du fonctionnement à des débits faibles, le débit d'eau génère un reflux fort et des vortex à l'intérieur de la pompe, ce qui augmente les pertes hydrauliques. Lorsqu'il fonctionne à des débits élevés, l'angle de sortie de la roue et l'angle d'entrée de galerie guide ne correspondent pas, entraînant des pertes hydrauliques supplémentaires.

Le fonctionnement à long terme s'écarter du point de conception réduit non seulement l'efficacité mais augmente également l'usure sur la roue, les aubes guides et les roulements, accélérant le processus de dégradation de l'efficacité de la pompe.

Défaillance du sceau

Les pompes à long terme utilisent souvent l'emballage ou les joints mécaniques. Lorsqu'un sceau échoue, les fuites de fluide peuvent provoquer une perte de puissance de la tige. Le joint d'emballage doit maintenir une force de compression raisonnable pendant le fonctionnement à long terme. Trop lâche entraînera des fuites, tandis que trop serré augmentera la perte de friction, ce qui entraînera une efficacité réduite. Une fois que le joint mécanique est porté ou mal lubrifié, la paire de friction chauffera gravement, ce qui entraînera également une perte d'efficacité.