Capacité d’Aspiration
Une idée fausse, pourtant très répandue, est que les pompes « aspirent » l’eau.
En réalité, une pompe auto-amorçante réduit la pression au-dessus de la colonne d’eau en créant un vide, ce qui permet à la pression atmosphérique de pousser l’eau dans la pompe.
L’aspiration maximale théorique se produit lorsque la pompe crée un vide parfait au-dessus de la colonne d’eau, ce qui correspond à une hauteur d’eau de 10,3 mètres, soit la pression statique d’une atmosphère.
Dans les applications pratiques, on part de ces 10,3 mètres, c’est-à-dire du maximum absolu, puis on calcule les différentes pertes de charge, comme indiqué ci-dessous, pour arriver à la pression résiduelle disponible dans le système qui alimente la pompe, appelée NPSH disponible (NPSHa).
NPSH et Fonctionnement de la Pompe
Pour un fonctionnement optimal, le NPSH fourni par le système d’alimentation de la pompe – le NPSH disponible ou NPSHa – doit toujours être supérieur au NPSH requis par la pompe – NPSHr – afin de garantir que la pompe fonctionne sans cavitation, ce qui permet de maintenir l’efficacité et d’éviter les dommages.
Pour calculer le NPSH disponible, procédez comme suit :
Calcul du NPSH Disponible
Commencer avec 10,3 mètres qu’est le maximum théorique
Comme expliqué plus haut, il s’agit de la hauteur d’aspiration maximale théorique à 1 atmosphère, à partir de laquelle nous déduirons les différentes causes de perte de charge.
Dans un premier temps, la bonne pratique consiste à réduire le NPSH disponible d’un mètre de sécurité (e), car vous ne voulez pas prendre le risque de voir votre pompe fonctionner trop à la limite du NPSH de la pompe.
Soustraire hauteur d’aspiration et les pertes de charge
Déduire la hauteur correspondant à l’élévation verticale plus les pertes de charge éventuelles dans la conduite d’aspiration.
À ce stade, vous devez également tenir compte des pertes de pression causées par la tuyauterie et les différentes courbes de tuyauterie.
N’oubliez pas que les pertes de pression dans le système de tuyauterie alimentant la pompe varient en fonction de la viscosité du fluide.
Supprimer l’effet de l’altitude
Lorsque l’altitude augmente, la pression atmosphérique diminue, ce qui réduit le NPSH disponible.
A titre d’exemple, à une altitude de 1400 mètres, la pression atmosphérique est plus faible d’environ 1.6 m de hauteur d’eau, qu’il faut soustraire du NPSH disponible.
Température et pression de vapeur
La température du fluide influe sur sa pression de vapeur. Lorsque le fluide dans la pompe atteint sa pression de vapeur, la cavitation se produit et la pompe ne peut pas aspirer le fluide de manière efficace.
Cela crée des dommages et peut potentiellement détruire la pompe.
A titre d’exemple, pour de l’eau à 60°C, il convient de réduire le NPSH disponible à cause de la pression de vapeur de l’eau à cette température, de 2 mètres comme indiqué sur le graphique.
Densité
La densité du fluide détermine la hauteur d’aspiration possible. Les fluides de densité plus élevée ne monteront pas aussi haut pour une dépression d’aspiration donnée.
Par exemple, un liquide d’une densité de 1,4 réduira le NPSH disponible de 2,8 mètres, comme le montre le graphique.
Inversement, si la densité du fluide est inférieure à 1, le NPSH disponible sera supérieur aux 10,3 m disponibles pour l’eau.
La Formule du NPSH
En comprenant ces facteurs et en sachant comment calculer le NPSH disponible, vous pouvez vous assurer que votre pompe fonctionne efficacement .
Par conséquent, le NPSH disponible du système alimentant la pompe avec le fluide, tel que calculé ci-dessous, doit être supérieur au NPSH requis par la pompe. Reportez-vous aux données techniques de la pompe.
NPSHa = 10.3 – (a) – (b) – (c) – (d) – (e)
NPSHa > NPSHr
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Le contenu de cette page web s’inspire et provient du Grundfos Pump Handbook, y compris les graphiques qui l’accompagnent.