Facteurs influençant la durée de vie des pompes

Aujourd’hui, le marché des pompes est dominé par les solutions numériques. Mais pour de nombreux clients, ce qui compte, ce n’est pas tant la conception intelligente que la fiabilité, qui se résume à « mettez-le et oubliez-le »… L’expérience de GRUNDFOS montre que l’on peut passer des décennies sans penser à la technologie utilisée.

Pompes centrifuges multicellulaires GRUNDFOS CR

Records de longévité

En général, les modèles les plus durables conviennent à un large éventail d’applications et sont utilisés dans tous les domaines, des processus industriels dans les usines aux services de construction dans les bâtiments commerciaux. Les pompes centrifuges verticales multicellulaires GRUNDFOS de la gamme CR sont un exemple de ce type de pompes. Ils sont utilisés pour augmenter la pression dans les systèmes d’approvisionnement en eau, assurer la circulation des liquides dans les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation, ainsi que dans les processus de traitement et de purification de l’eau et d’irrigation. La gamme comprend 13 tailles avec différents débits et plusieurs centaines de variantes avec différentes pressions.

C’est avec le lancement des petites et moyennes pompes verticales CR en 2005 que GRUNDFOS a commencé à proposer ses premières pompes centrifuges multicellulaires. L’histoire de l’usine Français GRUNDFOS Istra a commencé.

« La série a été et est toujours l’une des plus demandées dans notre pays, c’est pourquoi la direction de Concern a décidé de localiser sa production. Cette démarche permet de réduire le temps et les coûts liés à la logistique, tant pour l’équipement lui-même que pour les pièces de rechange,

– commentaires Roman Marikhbein, responsable du développement commercial, département Génie industriel chez GRUNDFOS.

Les résultats de la campagne visant à trouver la pompe CR ayant la plus longue durée de vie d’une installation réussie, à laquelle 20 concurrents ont participé, témoignent de la plus grande fiabilité des modèles. Dans sept des sites déclarés, les pompes fonctionnent correctement depuis plus de 20 ans et dans huit sites depuis plus de 15 ans.

En France, le lauréat est l’Institut de chimie bioorganique Trebs et Titov de Paris. m.m. Shemyakin et Yu.a. La pompe CRN 2-40 est toujours en service dans le système d’approvisionnement en eau d’Ovchinnikov, où elle a été installée en 1988. « Je peux dire avec une certitude absolue qu’une fois qu’une pompe GRUNDFOS a été installée, il est facile de l’oublier! CRN a été installé il y a 28 ans. Depuis lors, il n’y a pas eu de problème avec la pompe. Peut-être qu’une paire de consommables a été remplacée. L’équipement fonctionne correctement et nous pensons qu’il fonctionnera pendant de nombreuses années », commente Ilya Doroshin, directeur général d’HydroRemservice, qui a envoyé des informations sur la pompe.

Un autre record a été découvert dans la capitale du Belarus : une pompe CRN 4-80/7, qui fonctionne dans le système de traitement des eaux de l’Institut de recherche sur les radiomatériaux depuis 1986, t.e. est en activité depuis 30 ans. Deux modèles similaires fonctionnent dans le même système depuis 27 ans. Pendant tout ce temps, il n’y a eu qu’un seul appel de service, comme l’a expliqué le service clientèle. Examinons les caractéristiques de conception de l’équipement qui ont permis au fabricant d’atteindre une telle durée de vie.

« Les trois piliers de la durabilité

1. joint d’arbre

Pompe centrifuge avec arbre traversant non complètement étanche. Pour prolonger leur durée de vie, ils doivent minimiser les fuites de fluide de la cavité de travail de l’équipement. Le joint d’étanchéité de l’arbre agit comme une barrière entre l’intérieur de la pompe et le fluide. Une garniture mécanique composée d’une partie rotative et d’une partie fixe est largement utilisée. Il s’agit essentiellement d’un accélérateur monté sur l’arbre. Pour minimiser le risque de fuite, l’espace d’étanchéité doit être aussi réduit que possible.

Une garniture mécanique d’arbre à cartouche en carbure de silicium/carbure de silicium SiC/SiC a été développée spécialement pour les pompes CR. Il est résistant à l’abrasion, ce qui prolonge sa durée de vie. La conception de la cartouche simplifie l’installation et la maintenance de la pompe et évite un assemblage incorrect des composants du joint, une tension excessive/insuffisante du ressort, la pénétration de vapeur ou de saletés dans les surfaces de friction sensibles. En outre, sur les modèles CR, la garniture mécanique d’arbre est logée dans un manchon de protection pour éviter d’endommager les lèvres lors de l’installation.

2. Bague d’étanchéité

Une autre caractéristique de conception des pompes centrifuges qui mérite toute l’attention du fabricant est le jeu entre la roue et le corps de pompe. Une partie du liquide à transporter passe à travers le joint du côté pression au côté aspiration de la roue, ce qui entraîne des pertes hydrauliques. Les dimensions de l’interstice sont donc réduites au minimum, mais pas en deçà de certaines tolérances – afin que la roue qui sort ne bute pas contre la paroi du boîtier. La technologie HD ultra-fonctionnelle, le confort et le design épuré sont la solution idéale. De plus, des dépôts se forment à l’intérieur de l’appareil lors d’une utilisation normale et le jeu peut se rétrécir, entraînant un grippage et une panne éventuelle de la pompe. Pour éviter cela, les fabricants ont pris des mesures constructives, l’une d’entre elles étant l’installation d’un joint d’étanchéité dans la zone de l’interstice.

Les tests et les calculs effectués par GRUNDFOS en utilisant une pompe CR 3 comme exemple ont montré que 0,1 mm d’écart entre les joints réduit le rendement de 5%. Afin de minimiser les débordements causés par les différences de pression à l’intérieur de la pompe et, par conséquent, d’éliminer les pertes, les ingénieurs de la société ont proposé l’utilisation d’une bague d’auto-alignement entre les chambres, qui assure une étanchéité presque parfaite.

3. Impulseur

La turbine est le composant principal qui transmet l’énergie de l’arbre rotatif au liquide. Il se compose de deux disques, l’un devant et l’autre derrière la roue, avec les pales entre les deux. En règle générale, les roues de pompe sont fabriquées dans des matériaux résistants à la corrosion et leur forme et leurs dimensions sont déterminées par des calculs hydrotechniques. La roue de la gamme CR, par exemple, a une géométrie améliorée, qui dirige mieux le flux du fluide et réduit les pertes dues aux turbulences et aux frottements. L’élément est fabriqué selon un procédé spécial de soudage au laser de haute précision sur toute la longueur de la roue. Cette méthode d’application a permis de perfectionner la roue et les autres pièces de la pompe.

En phase avec l’époque

Les fabricants ne cessent d’élargir la gamme d’applications et de fonctionnalités de l’équipement afin d’optimiser le confort de l’utilisateur, la fiabilité et la facilité de contrôle du système. Par exemple, GRUNDFOS propose désormais plusieurs types de garnitures mécaniques d’arbre, qui peuvent être réalisées sous forme de garnitures doubles ou remplacées par un accouplement magnétique MAGdrive pour les pompes CR dans les conceptions industrielles. L’avantage de cette dernière est qu’il n’y a pas de contact entre la pompe et l’arbre du moteur lorsque l’équipement est en fonctionnement. Le liquide pompé circule dans un espace totalement clos, ce qui élimine le risque de fuite et supprime la nécessité de remplacer périodiquement les joints. Cette qualité est particulièrement importante lors de l’utilisation de pompes centrifuges dans des processus chimiques pour le transfert de fluides toxiques, explosifs, corrosifs et cristallisants, ainsi que d’ammoniac et de certains acides. Les pompes équipées d’accouplements MAGDrive peuvent être utilisées dans les secteurs du pétrole et du gaz, des boissons, de la production d’énergie et d’autres applications.

L’un des derniers développements de GRUNDFOS visant à améliorer les produits a été la mise à niveau des variateurs de fréquence MGE de 2,2 à 22 kW et la création d’une nouvelle génération de moteurs MGE 0,37 à 2,2 kW à aimants permanents, qui dépassent les exigences de la classe d’efficacité énergétique la plus élevée, IE4. Les deux types de moteurs peuvent être entraînés à des vitesses plus élevées, jusqu’à 3 450 tr/min, par rapport à la vitesse standard précédente de 2 900 tr/min. Cela permet de sélectionner des pompes de plus petite taille pour un point de fonctionnement donné. Les moteurs de nouvelle génération sont compatibles avec le système de commande mobile moderne Grundfos GO, et les versions améliorées sont équipées d’une carte supplémentaire avec une entrée analogique et deux entrées numériques, auxquelles des dispositifs supplémentaires peuvent être connectés.

Le développement de nouvelles technologies ne doit pas compromettre la longévité et la fiabilité des équipements. Après tout, même la pompe la plus « intelligente » et la plus économe en énergie n’est pas d’une grande utilité si elle tombe rapidement en panne. Les fabricants responsables le savent, c’est pourquoi ils maintiennent la qualité de leurs produits à un niveau élevé et constant.