Conseils pour la conception d’ouvrages de stations de pompage : informations et remarques
L’élévation du niveau des mers, les pluies extrêmes, l’augmentation continue des rejets d’eaux usées urbaines et industrielles : le besoin de stations de pompage bien conçues et fonctionnant efficacement ne cesse de croître. Nous vous montrons les erreurs de conception les plus fréquentes et mettons à votre disposition nos nombreuses ressources pour des conceptions de station de pompage réussies.
L’élévation du niveau des mers, les pluies extrêmes, l’augmentation continue des rejets d’eaux usées urbaines et industrielles : le besoin de stations de pompage bien conçues et fonctionnant efficacement ne cesse de croître. Nous vous montrons les erreurs de conception les plus fréquentes et mettons à votre disposition nos nombreuses ressources pour des conceptions de station de pompage réussies.
La forme répond à la fonction
Les stations de pompage se trouvent partout où l’eau est rendue utilisable, du prélèvement d’eau de mer aux installations de traitement des eaux de pluie et des eaux usées. Mais qu’est-ce qui est important dans la conception d’une station de pompage efficace ? La conception de l’ouvrage est en grande partie déterminée par son utilisation : par exemple le stockage de l’eau de mer, la protection contre les crues ou l’épuration des eaux usées. Outre les considérations purement architecturales et mécaniques, lors de la conception et de la réalisation des stations de pompage, il convient de tenir compte des aspects hydrauliques, en particulier de la dynamique des fluides.
Pour obtenir des informations sur les pompes elles-mêmes, nous recommandons d’aller directement à la source : les indications des constructeurs, comme la géométrie de la chambre d’aspiration, sont essentielles pour les concepteurs. Et lorsqu’il s’agit de déterminer les dimensions principales de votre station de pompage, les dimensions exactes de la pompe sont évidemment indispensables.
La connaissance des données de pompe en amont aide les concepteurs de station de pompage à aller plus loin : en effet, ce n’est qu’en intégrant les spécifications hydrauliques et mécaniques du fabricant de pompes dans la conception de l’ouvrage dès les premières phases du projet que les performances requises peuvent être atteintes et les incidents de fonctionnement évités.
Erreurs fréquentes lors de la conception de stations de pompage équipées de pompes submersibles en tube
Une bonne conception de station de pompage implique d’éviter autant que possible les erreurs. Cette industrie expérimentée dispose heureusement d’un vaste catalogue de critères d’évaluation des conceptions de station de pompage inadéquates. Voici quelques exemples des erreurs les plus fréquentes qui doivent être évitées à tout prix. Elles sont réparties en deux catégories : défauts géométriques et problèmes hydrauliques. Utilisez-les comme liste de contrôle négative pour réussir la conception de votre ouvrage.
Défauts de conception géométriques qui ont un impact sur la qualité de la bâche de pompage :
- Dimensionnement insuffisant des vannes ou des vannes de commande
- Changements brusques de direction de l’écoulement (p. ex. angles aigus)
- Zones d’écoulement immergées à vitesse importante (p. ex. diffuseurs à angle d’ouverture trop grand)
- Paliers ou gradins au niveau du fond
- Voiles sans installations permettant l’utilisation de l’énergie cinétique de l’eau
- Mauvaise conception de l’ouvrage ou fonctionnement entraînant une répartition asymétrique de l’écoulement dans la bâche de pompage
- Arrivée d’eau au-dessus du niveau d’eau dans la bâche de pompage
Tous les points mentionnés ci-dessus sont problématiques, qu’ils soient isolés ou combinés. Il peut en résulter des vortex à l’entrée de la pompe, des vortex de surface aérés, des vortex immergés et des conditions d’écoulement instables dans la bâche de pompage – autant de conditions indésirables qu’il vaut mieux éviter.
Conditions hydrauliques à éviter lors de la conception des stations de pompage :
- Jets creux générés par des débits d’amenée à vitesse d’écoulement importante heurtant une masse d’eau stagnante ou s’écoulant lentement (de grandes zones tourbillonnaires instables se forment lorsque ces deux masses d’eau se rencontrent)
- Zones à décollement et à écoulements instables
- Écoulements à grande vitesse (v > 2 m/s)
- Grandes ondes de surface
- Arrivée d’eau en chute libre
Après avoir discuté des erreurs à éviter, passons maintenant aux points à respecter – et à nos ressources complètes pour vous aider à démarrer.
Conceptions fonctionnelles de stations de pompage : meilleures pratiques par KSB
Éviter les conditions décrites ci-dessus et les erreurs fréquentes contribue déjà beaucoup au bon fonctionnement des pompes. Lors de la conception, nos brochures Savoir-faire sont conçues pour assister les concepteurs et les exploitants. Vous y trouverez des paramètres de conception détaillés, des conseils de configuration et d’installation, des plans, des instructions et bien plus encore.
Vous n’êtes pas sûr d'identifier la pompe la mieux adaptée à votre projet ? Utilisez notre outil interactif KSB HELPS PumpSelection. Il vous aidera à trouver la pompe la mieux adaptée à vos besoins et à vos applications. Dans nos livrets techniques et nos fichiers CAO vous disposez d'une base solide pour la planification et la conception des stations de pompage.
Le bonus KSB : des solutions personnalisées pour les stations de pompage
Si votre situation ne permet pas d’utiliser des ouvrages de prise d’eau standard ou si les conditions de votre station de pompage ne correspondent pas aux plans mentionnés ci-dessus, nous vous proposons de vous adresser à nos spécialistes pour obtenir une assistance supplémentaire. Profitez des connaissances des experts KSB en matière de simulation numérique de la dynamique des fluides (CFD) et d’essais sur modèle réduit pour trouver une solution optimale. Un dimensionnement judicieux des déflecteurs et des chambres d’aspiration spécialement dimensionnées ne sont que deux possibilités d’optimiser l’écoulement en amont de la pompe. Nous disposons d’un grand nombre de solutions éprouvées dans ce domaine.
Adressez-vous à l’agence KSB de votre région.
Simulation CFD d’une station de pompage équipée de plusieurs pompes
Maquette d’une station de pompage acrylique avec des pompes de type Amacan P
Produits utilisés :
Amacan K
Pompe submersible en tube avec roue à canaux pour installation noyée, monocellulaire, monoflux. Version ATEX disponible.
AmaCan P
Pompe submersible en tube avec hélice axiale autonettoyante (version ECB) pour installation noyée, monocellulaire, monoflux. Version ATEX disponible.
Amacan S
Pompe submersible en tube avec roue semi-axiale pour installation noyée, monocellulaire. Version ATEX disponible.