Calcul du débit de la pompe à eau
Sur la base du volume d'eau conçu et du nombre de pompes, le débit de conception d'une seule pompe peut être calculé. La formule de calcul est la suivante :
Q = Qtotal / n
Où,
Q-Débit de conception d'une seule pompe (m3/h);
Qtotal-Débit horaire moyen du projet (m3/h);
n-Nombre de pompes.
Il convient de mentionner que pour les projets avec de petits débits, on utilise généralement deux pompes, une en fonctionnement et une en veille ; pour les projets avec des débits importants, trois pompes peuvent être utilisées, deux en fonctionnement et une en veille.
Pendant le fonctionnement, les deux pompes fonctionnent simultanément. Si la pompe en fonctionnement tombe en panne, elle est remplacée par la pompe de secours. La pompe défaillante peut être retirée pour réparation. Par conséquent, l’investissement dans la pompe de secours est plus économique que celui en fonctionnement et en configuration de secours.
Enfin, il convient de noter que lors de l'utilisation de plusieurs pompes, des pompes du même modèle doivent être sélectionnées autant que possible pour faciliter la maintenance et la gestion.
Calcul de la hauteur de pompe
Comme on le sait, la hauteur totale de la pompe est déterminée par trois facteurs : la hauteur d'aspiration de la pompe, la hauteur de pompage et la perte de charge du pipeline. Par conséquent, une fois le débit de la pompe, le diamètre du tuyau et la disposition du pipeline déterminés, la hauteur nominale de la pompe peut être déterminée.
H Supérieur ou égal à h1 + h2 + h3 + h4
Où,
H-Hauteur totale de la pompe (m) ;
h1-Perte de charge du tuyau d'aspiration (m), comprenant généralement l'embouchure de la cloche d'aspiration, le coude à 90 degrés, la section droite, la vanne, le réducteur, etc. ;
h2-Perte de charge du tuyau de refoulement (m), comprenant généralement le réducteur, le clapet anti-retour, la vanne, le tuyau court, le coude (ou té) à 90 degrés, la section droite, etc. ;
h3-Différence entre le niveau d'eau de travail le plus bas dans le puisard et le niveau d'eau de levage requis le plus élevé (m) ;
h4-Haut de sécurité (m), qui peut être estimé entre 0,5 m et 1,0 m lors de l'estimation de la hauteur. Toutefois, il convient de faire preuve de prudence lors de l'utilisation de cette valeur dans des calculs détaillés afin d'éviter tout écart par rapport au point de fonctionnement.
Il convient de noter que pour les projets de traitement des eaux usées, la fonction principale de la pompe est d’élever le niveau plutôt que de fournir de l’eau sur de longues distances. Le pipeline de distribution d'eau est généralement court et la perte de friction le long du pipeline est négligeable.
Par conséquent, la perte de charge doit uniquement être calculée sur la base de la perte de résistance locale. La formule de calcul spécifique est la suivante :
hx=ξx·[(Vx^2)/(2g)]
Où,
x-1, 2 (1 tuyau d'aspiration, 2 tuyaux de refoulement) ;
h-somme des pertes de charge locales (m) ;
ξ-somme des coefficients de résistance locaux ;
v-vitesse d'écoulement dans le tuyau (calculée en fonction du débit de la pompe et du diamètre du tuyau) ;
g-accélération due à la gravité, 9,81 m/s².
Il convient de noter que si une pompe submersible est utilisée, la perte de charge du tuyau d'aspiration h1 (1 tuyau d'aspiration) peut être négligée.
Principes de sélection des pompes
Généralement, les fabricants de pompes fournissent des courbes caractéristiques d'élévation-débit (H-Q) et des courbes d'efficacité-débit (η-Q) pour chaque pompe qu'ils produisent. Pour chaque projet spécifique, l'élévation de la pompe (Hc) et le débit (Qc) requis sont calculés, représentés par un point de coordonnées spécifique C dans le diagramme ci-dessus.
Les principes de sélection d'une pompe sont les suivants :
1) La courbe H-Q de la pompe sélectionnée doit répondre simultanément aux exigences de débit et de hauteur manométrique.
Idéalement, le point C devrait se situer sur la courbe, mais cela est rare dans les projets réels. Dans de tels cas, la hauteur manométrique du point de fonctionnement de la pompe doit être légèrement supérieure à la hauteur manométrique nominale, tout en garantissant le débit (la courbe H-Q de la pompe sélectionnée doit être légèrement supérieure au point C requis).
2) Généralement, le point de fonctionnement de la pompe ne sera pas son point d'efficacité le plus élevé, mais il doit en être proche pour garantir un fonctionnement efficace (Qc doit être proche du sommet de la courbe η-Q).
De plus, étant donné que le niveau d'eau dans le réservoir change pendant le fonctionnement de la pompe, la pompe ou l'unité de pompage doit fonctionner dans sa zone de haute-efficacité pendant ces changements.