Quels sont les effets d’une pompe à gros débit fonctionnant à faible débit pendant une longue période ?
Les pompes à grand débit sont largement utilisées dans l'électronique, l'électricité, l'industrie chimique, la métallurgie, la médecine, l'agroalimentaire, la galvanoplastie, la protection de l'environnement, la protection incendie, l'administration municipale, la purification de l'eau, l'impression et la teinture textiles, l'exploitation minière et le traitement des minéraux, le bâtiment et d'autres secteurs, en raison de leurs excellentes performances, de leur rendement élevé, de leur longue durée de vie et de leur grand débit. En fonctionnement réel, le débit des pompes à grand débit peut être réglé en continu par diverses méthodes. En conditions normales, la pompe fonctionne raisonnablement au point nominal, mais il arrive parfois qu'elle fonctionne en dessous du point de faible débit, ce qui peut entraîner les effets négatifs suivants.
1. La température du corps de la pompe augmente. Le débit réel de la pompe étant extrêmement faible, le travail utile fourni par la pompe est également très faible. La majeure partie de la puissance de l'arbre est convertie en énergie thermique et transmise au liquide dans la pompe, ce qui entraîne un échauffement de l'enveloppe. La poussée radiale augmente. À très faible débit, un fonctionnement continu excessif peut entraîner une flexion et une déflexion excessives de l'arbre, une usure rapide de la bague de roulement, voire une fatigue excessive de l'arbre, entraînant sa rupture. Lors d'un fonctionnement prolongé à faible débit, le débit et la pression de sortie de la pompe varient régulièrement et périodiquement. Ce phénomène est appelé pompage. Ce phénomène provoque des vibrations et des bruits qui nuisent à la pompe.
2. Le reflux interne de la pompe augmente considérablement, la chaleur cohésive augmente, la température du liquide dans la pompe augmente, provoquant un échauffement du corps de la pompe, affectant les propriétés mécaniques des pièces de la pompe et détériorant également les performances de cavitation de la pompe, affectant davantage les conditions d'aspiration de la pompe.
3. La force radiale de la pompe augmente, ce qui aggrave la force exercée sur le rotor. Comme la pompe s'écarte de son point de fonctionnement nominal lorsqu'elle fonctionne dans une zone d'écoulement réduite, la vitesse d'écoulement du liquide dans la chambre vortex diminue. Cependant, selon l'analyse du triangle de vitesse, la vitesse d'écoulement du liquide dans la roue augmente, empêchant ainsi le liquide de converger, créant ainsi un impact, augmentant continuellement la pression et générant une force radiale.
4. Le rendement diminue et la consommation d'énergie augmente. Lors de la conception de la pompe, le point de rendement est généralement proche du point de fonctionnement nominal. Si une pompe à grand débit fonctionne à un point de fonctionnement à faible débit, son rendement chutera rapidement. En général, plus le débit d'une même pompe est faible, plus son rendement diminue ; il est donc très peu rentable de l'utiliser à faible débit. Il est généralement nécessaire de rééquiper une petite pompe adaptée à ce moment-là.
5. Les vibrations et le bruit augmentent, polluant l'environnement, endommageant les pièces de la pompe et réduisant sa durée de vie. Au point de fonctionnement nominal, la direction de l'écoulement du liquide étant cohérente avec celle des pales, les pertes par décollement, par impact et par vortex sont relativement faibles et proches de zéro. Cependant, lorsque la pompe fonctionne dans une zone d'écoulement restreinte, en raison de l'écart par rapport au point de conception, les pertes par décollement, par impact et par vortex des composants de l'écoulement augmentent encore, s'accompagnant d'un bruit hydraulique et de vibrations mécaniques importants.
