Les rouages de la sélection de pompe
Nous avons vu précédemment que la pression est une forme d’énergie et que la pompe centrifuge convertit l’énergie absorbée en pression, en fournissant cette énergie au fluide pour surmonter les pertes de charge dans la tuyauterie et déplacer le fluide du point A au point B. Si l’on prend un point sur la courbe débit-hauteur, on constate qu’il présente un débit (Q) sur l’axe X et une hauteur manométrique (H) sur l’axe Y. Ceci nous indique que cette pompe spécifique peut fournir le débit « Q » avec l’énergie de pression « H ».
La hauteur manométrique est exprimée dans une unité de longueur (mètres ou pieds) et représente la pression équivalente. Pour mieux comprendre, imaginez une pompe avec une tuyauterie de refoulement verticale sans frottement. L’eau entre par l’orifice d’aspiration de la pompe et est évacuée par l’orifice de refoulement avec une pression élevée. La hauteur manométrique est la mesure de la hauteur de la colonne d’eau dans la tuyauterie.
Une hauteur manométrique de 10,2 mètres sur une courbe débit-hauteur représente une pression de 1 bar ou 14,5 psi. Avez-vous remarqué que l’eau était soulignée ? C’est parce que les pressions mentionnées dépendent de la densité de l’eau. Si nous utilisions de l’huile avec une densité moindre, la pression serait réduite en proportion, et vice versa.
Par exemple, une pompe à eau KSB Omega 300-560 présentant un diamètre de roue de 553 mm et tournant à 1790 t/min peut fournir un débit de 600 l/s à une hauteur manométrique de 142 m (pression d’environ 14 bar ou 202 psi), ou un débit de 420 l/s à une hauteur manométrique de 160 m. Lorsque l’on regarde cette courbe de pompe Omega (ci-dessous), on trouve une hauteur manométrique correspondante pour tout débit compris entre 0 et 820 l/s. Toutefois, cela ne signifie pas que cette pompe peut être utilisée en toute sécurité pour tous les points de la courbe. Tout d’abord, il convient d’ignorer tous les points à gauche de Qmin. Les points de fonctionnement de la « plage de fonctionnement préférée » situés au milieu de la courbe sont les meilleurs, mais nous aborderons ce sujet plus tard.
Il est maintenant légitime de se demander : si ma tuyauterie va du point A au point B et si je dois pomper 600 l/s, la pompe Omega 300-560 est-elle adaptée ? La réponse est : seulement si les pertes de charge dans la tuyauterie et le débit sont tels qu’indiqués, soit 142 m et 600 l/s respectivement. Si vos pertes de charge et votre débit sont différents, le point de fonctionnement sera différent. Lorsque les pertes de charge sont inférieures, on constate un débit accru, et un débit réduit lorsque les pertes de charge sont supérieures. On peut également se trouver totalement hors de la plage de fonctionnement de la pompe et devoir envisager une autre taille.