INFORMATION PRODUIT. Les pompes à rotor noyé immergées à un étage et à étages multiples. Séries TCN / TCAM

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1 INFORMATION PRODUIT Les pompes à rotor noyé immergées à un étage et à étages multiples Séries TCN / TCAM

2 Sommaire Description Description... Domaines d application et plages d utilisation... 4 Fonctionnement... Paliers et instrumentation... 7 Système de montage... 8 Courbes caractéristiques... Généralités Les pompes à rotor noyé constituent des ensembles complets, compacts, et sans joint sur l arbre. Le moteur et la pompe forment un tout, où le rotor et la roue sont disposes sur un même arbre. Le rotor est guidé par deux paliers lisses de même conception, directement lubrifiés par le fluide transporté. Le stator moteur est séparé du rotor par une chemise fine. La chambre du rotor est commune avec la partie hydraulique et elle doit être remplie avec le fluide, préalablement à la mise en service. Les pertes calorifiques du moteur sont évacuées par un courant dérivé entre le rotor et le stator. Ce même courant sert au graissage des paliers de la chambre du rotor. A côté de l étanchéité de la chemise, le corps de moteur constitue une seconde enceinte de sécurité. De cette manière, les pompes à rotor noyé présentent constamment une grande sécurité pour les fluides dangereux, toxiques, explosifs ou onéreux. Roue Refoulement Rotor Stator Corps de moteur ( ème sécurité) Pompe à rotor noyé à un étage Aspiration Palier lisse Chemise ( ère sécurité) Roues Refoulement Rotor Stator Corps de moteur ( ème sécurité) Pompe à rotor noyé à étages multiples Aspiration Palier lisse Chemise ( ère sécurité))

3 Fonctionnement TCN Le courant dérivé à la périphérie de la roue sert au refroidissement du moteur et à la lubrification des paliers. Après avoir traversé le moteur, il est renvoyé au travers de l arbre creux du côté aspiration de la roue. Retour du courant dérivé vers l aspiration TCNF [Exécution gaz combustible liquéfié] Le courant dérivé à la périphérie de la roue sert au refroidissement du moteur et à la lubrification des paliers. Après avoir traversé la partie motrice et le couvercle arrière du moteur via une tuyauterie de liaison, il est transféré dans la conduite de refoulement. Une roue auxiliaire compense les pertes de pression produites sur ce circuit. Cette tuyauterie de liaison sert simultanément de conduite de dégazage de la pompe et du moteur. Retour du courant dérivé vers le côté de moteur TCAM Le fluide est transféré vers la sortie par des roues disposées les unes derrières les autres. Il subit une augmentation de pression, fonction du nombre d étages. Le courant dérivé nécessaire au refroidissement du moteur et à la lubrification des paliers est prélevé à la sortie de la roue. Il traverse le moteur puis est rejeté entre les étages en passant par l arbre creux. Courant principal et dérivé TCAMF [Exécution gaz combustible liquéfié] Le fluide est transféré vers le refoulement par des roues disposées les unes derrières les autres. Il subit une augmentation de pression, fonction du nombre d étages. Le courant dérivé nécessaire au refroidissement du moteur et à la lubrification des paliers est prélevé à la sortie de la roue. Après avoir traversé la partie motrice et le couvercle arrière du moteur via une tuyauterie de liaison, il est transféré dans la conduite de refoulement. Cette tuyauterie de liaison sert simultanément de conduite de dégazage de la pompe et du moteur. Courant principal et dérivé 3

4 Domaines d application et plages d utilisation Séries TCN / TCAM Domaines d application Les pollutions dues aux fuites des pompes ont été drastiquement limitées par l application de la directive européenne 96/6/CE (directive IPPC), de la loi fédérale sur la protection contre les émissions fugitives et les instructions techniques sur la qualité de l air. Le renforcement des présentes dispositions relatives à la protection de l environnement se traduit de plus en plus dans les types de vidange des réservoirs de stockage et des chaudières contenant des gaz toxiques, explosibles ou liquéfiés. Ces réservoirs, aujourd hui, ne sont plus équipés d orifices de vidange latérale ou de vidange en fond de cuve, c est-à-dire d orifices de vidange installés proches du sol (risque pour l environnement en cas de fuite ou de rupture). Les domaines d application concernent les cuves de stockage, les terminaux, la chimie et les installations offshore, les capacités avec gaz sous pression ainsi que les installations industrielles. Grâce à différents systèmes de montage, les pompes de la série TCN / TCAM constituent une solution optimale pour ces cas d application. TCNF / TCAMF Approprié au transfert de gaz liquéfiés tels qu ammoniac, fréons, gaz carbonique, amine, propane, butane, chlorure de vinyle, oxyde d éthylène, chlore, phosgène, propylène, sulfure de carbone, carbure d hydrogène, diphényle ( > 0 C), etc. Plages d utilisation TCN / TCNF: 60 C à +0 C TCAM / TCAMF: 60 C à +0 C Moteurs à rotor noyé Puissance: jusqu à 0 kw à 40 tr/min [0 z] jusqu à 0 kw à 900 tr/min [0 z] jusqu à 336 kw à 70 tr/min [60 z] jusqu à 448 kw à 0 tr/min [60 z] Mode de fonctionnement: S à S Tension: 0 / 690 V (tensions spéciales sur demande) Classe de température: 80 C / C 0 Fréquence: 0 ou 60 z (fonctionnement possible avec convertisseur de fréquence) Indice de protection: Moteur IP 68 Boîte de raccordement IP Protection moteur: Thermistance par exemple KL 80 (sur bobinages ) PT 0 (sur bobinages C) Protection antidéflagrante Protection antidéflagrante avec certificat sur contrôle d échantillon selon directive 94/9/CE (ATEX) II G Ex de IIC T à T6 Documentation suivant standards ERMETIC Notice de service incluant la mise en service, instructions d utilisation et d entretien Spécification technique Vue en coupe avec nomenclature Plan d encombrement Liste de pièces de rechange avec numéros de référence Rapport d essai Courbe de pompe réceptionnée Déclaration CE de Conformité Réception et garantie Contrôles standard Contrôle hydraulique: Chaque pompe subit un test de fonctionnement. Le point de fonctionnement est garanti selon la norme ISO 9906 Classe ( points de mesure) Contrôle de pression Mesure de poussée axiale Contrôle d étanchéité Contrôles complémentaires En option, des contrôles complémentaires peuvent être réalisés et faire l objet d un rapport (exemples: Test NPS, test d étanchéité à l hélium, mesure de vibration, contrôle d ultrasons, test PMI). Autres contrôles sur spécifications techniques. Les garanties sont conformes aux conditions de livraison en vigueur. 4

5 Principe de fonctionnement TCN / TCAM TCN TCAM Spécification technique TCN TCAM Fonctionnement/construction à un étage, exécution verticale ou horizontale à étage multiples, exécution verticale ou horizontale Débit max. 600 m3/h max. m3/h MT max. 0 m max. 0 m Viscosité max. 0 mm /s max. 0 mm/s Etages de pression PN 6 à PN 0 PN 6 à PN 0 Matières (corps) fonte nodulaire (JS ) acier moulé (.069+N) acier inox (.48) (matières spéciales/étages de pression élevées sur demande) fonte nodulaire (JS ) acier moulé (.069+N /.0460 /.070) acier inox (.47 /.48) (matières spéciales/étages de pression élevées sur demande)

6 Les avantages des pompes immergées hermétiques La partie hydraulique est disposée juste au-dessus du fond du réservoir. La conduite forcée longe l arbre d entraînement de la pompe, passe par le couvercle avec trou d homme pour ressortir à l extérieur. La roue est disposée sur un arbre qui est fixé par des paliers de guidage lubrifiés par le liquide. Plusieurs paliers sont requis selon la profondeur du réservoir. On considère, qu en général, un palier de guidage est nécessaire à des intervalles de, m à,6 m, en fonction de la taille de la pompe. Les paliers sont disposés dans un tube porteur fixé sur couvercle. L étanchéité par rapport à l atmosphère est assurée par une garniture mécanique. Le moteur d entraînement conventionnel est installé en dehors du réservoir et est utilisable pour tous les types de protection dont la protection antidéflagrante. n est pas lubrifié par le liquide mais fonctionne dans la zone protégée qu est le tube support. Les paliers de guidage de type roulements sont lubrifiés par une graisse permanente et sont abrités dans un tube porteur non mouillé par le liquide. Une garniture mécanique assure l étanchéité du passage de l arbre entre le couvercle et le moteur d entraînement. Dans le cas présent également, plusieurs paliers sont requis en fonction de la profondeur de plongée. A titre d entraînement on peut utiliser des moteurs électriques d entraînement conventionnels dépendant de la protection antidéflagrante. L utilisation de pompes à rotor noyé supprime l utilisation de l arbre moteur long pour répondre à la profondeur de plongée. Les éléments rotatifs de l arbre de pompe sont logés dans la pompe à rotor noyé et sont, par conséquent, extrêmement courts. La pompe est accrochée à un tube porteur statique, lui-même fixé sur le couvercle. En plus du maintien de la pompe, le tube porteur a uniquement la fonction de guider les câbles d alimentation électrique et de contrôle vers l extérieur. L ensemble pompage, très compact, ne requiert pas de paliers de guidage lubrifiés par le liquide pompé ni de paliers à roulement lubrifiés par une graisse permanente. Ainsi pour les pompes immerges verticales à rotor noyé, indépendamment de la profondeur de plongée, l arbre moteur a toujours la même longueur réduite. La pompe immergée à entraînement magnétique est comparable sur le plan de la construction générale des pompes conventionnelles à garniture mécanique. La différence d étanchéité par rapport à l atmosphère réside dans le capot d isolation de l accouplement magnétique qui peut être directement fixé sur l élément de pompage. Grâce à ce capot isolant, la pompe fonctionne de façon absolument étanche aux fuites. Le capot d isolation peut être installé également en dehors du réservoir. L arbre moteur de ce type de pompe Relation de l arbre rotatif en fonction de la construction et de la profondeur de montage équivalent Pompe immergée à rotor noyé Pompe immergée avec accouplement magnétique 6 Pompe immergée conventionnelle

7 Paliers et instrumentation Paliers Le montage étanche impose le montage des paliers au sein du fluide transporté. De ce fait, des paliers hydrodynamiques lisses sont montés dans la quasi totalité des cas. En exploitation normale, ceux-ci présentent l avantage d éviter le contact entre les surfaces des paliers. En conséquence, ils fonctionnent en continu sans usure et sans maintenance. Des durées de fonctionnement de 8 à ans ne sont pas rares pour des pompes hermétiques. Presque tous les ensembles de paliers universels sont à base de carbure de tungstène (W) contre du carbure de silicium (SiC). Ces couples sont constitués d une bague d arbre inox.47 avec un revêtement de carbure de tungsten selon le procédé «projection à la flamme à grande vitesse» d une part. Et d autre part, d un palier fixe en céramique (SiC), placé dans une chemise en inox. SiC est un composé de carbure de silicium et de graphite qui allie les avantages des deux matières. Les frottements qui se produisent par exemple lors du démarrage ou de l arrêt de la pompe restent bien maîtrisés grâce au SiC. De plus cette matière résiste aux chocs thermiques avec des variations importantes. Elle est chimiquement très largement inerte, stable contre les boursouflures et résiste à l abrasion. Chemise d arbre (.47/W) Grain mobile Coussinet (.47/SiC) Arbre de pompe Revêtement carbure de tungstène Surveillance Les pompes ERMETIC sont principalement réalisées en version antidéflagrante. Elles répondent alors aussi bien aux exigences électriques que mécaniques en matière de protection contre les explosions. Contrôle de niveau En tant que partie du process, la chambre du rotor est supposée être constamment remplie de liquide et donc exempte d atmosphère explosive. Lorsque l exploitant n est pas en mesure de garantir le remplissage permanent, un contrôle de niveau doit être installé. Contrôle de température Le maintien de la température dans sa classe ou bien en deçà de la température superficielle admissible pour le moteur est assuré par une thermistance dans le bobinage du stator et/ou un point de mesure sur le couvercle du palier (température du fluide). Contrôle de position du rotor La compensation de poussée axiale est influencée par le mode de fonctionnement de la pompe, par les caractéristiques de l installation et par diverses caractéristiques physiques du fluide transporté. Pour détecter assez tôt une cause de défaillance, un contrôle de position du rotor est recommandé. Ce dispositif électronique contrôle sans contact le jeu axial de l arbre ainsi que son sens de rotation. Associé aux contrôles de niveau et de température, ce dispositif permet une détection efficace et automatique de panne. 7

8 Système de montage La pompe ERMETIC à rotor noyé immergée, en liaison avec différents systèmes de montage est la solution optimale du problème. Il y a essentiellement possibilités de montage dans le réservoir: a) Pompe plongée directement dans le réservoir (figure ) b) Pompe installée dans un tube plongeant (figure ) Système de montage de la pompe Le montage de la pompe immergée directement dans le réservoir est recommandé pour les petites capacités, ou elle installée par exemple pour améliorer les conditions de charge lors de la vidange du réservoir. Boîte à bornes Tube support et gaine pour cable Conduite de refoulement Pompe-ERMETIC Figure 8

9 Système de montage avec tube plongeant Cette exécution s impose s il est nécessaire d intervenir sur la pompe pour une révision alors que le réservoir est plein. Dans ce cas de figure, il existe un organe d obturation actionné par tringlerie ou au moyen d un système sous pression. En mettant le tube sous pression avec un gaz inerte, il est possible de refouler le fluide qui se trouve dans le réservoir. Il est également possible de monter ou démonter la pompe en fermant l organe d obturation du tube plongeant. Boîte à bornes Conduite de refoulement Entraînement magnétique pour l ouverture ou la fermeture de la vanne Tube support et gaine pour cable Pompe-ERMETIC Vanne d obturation Figure 9

10 Courbes caractéristiques Courbes caractéristiques TCN 900 tr/min 0 z 60 US.gpm [m] [ft] 0 6 Q[m 3 /h] Légende hydraulique des courbes caractéristiques

11 Courbes caractéristiques TCN 40 tr/min 0 z 0 US.gpm [m] [ft] Q[m 3 /h] Légende hydraulique des courbes caractéristiques

12 Courbes caractéristiques TCN 0 tr/min 60 z 0 US.gpm [ft] [m] Q[m 3 /h] Légende hydraulique des courbes caractéristiques

13 Courbes caractéristiques TCN 70 tr/min 60 z US.gpm [m] [ft] Q[m 3 /h] Légende hydraulique des courbes caractéristiques

14 Courbes caractéristiques TCAM 00 tr/min 0 z US.gpm 0 00 Légende hydraulique des courbes caractéristiques 00 TCAM /-6 étages TCAM /-6 étages TCAM /-6 étages 0 [m] 3 4 [ft] 4 TCAM 3 /-6 étages TCAM 44 /-6 étages 6 TCAM /-6 étages 0 7 TCAM 64 /-6 étages Q[m 3 /h] 0 Courbes caractéristiques TCAM-Tandem 00 tr/min 0 z US.gpm Légende hydraulique des courbes caractéristiques TCAM /+0 à TCAM /+0 à TCAM 3 /+0 à TCAM 44 /+0 à [m] [ft] TCAM /+0 à TCAM 64 /+0 à Q[m 3 /h] 0 4

15 Courbes caractéristiques TCAM 3600 tr/min 60 z US.gpm 0 00 Légende hydraulique des courbes caractéristiques 00 TCAM /-6 étages TCAM /-6 étages 0 [m] [ft] 0 3 TCAM /-6 étages 4 TCAM 3 /-6 étages TCAM 44 /-6 étages 6 TCAM /-6 étages 7 TCAM 64 /-6 étages Q[m 3 /h] 0 Courbes caractéristiques TCAM-Tandem 3600 tr/min 60 z US.gpm 0 00 Légende hydraulique des courbes caractéristiques 00 TCAM /+0 à TCAM /+0 à TCAM 3 /+0 à [ft] 4 TCAM 44 /+0 à 7+7 TCAM /+0 à TCAM 64 /+0 à 7+7 [m] Q[m 3 /h] 0

16 Entre autres, nos produits répondent aux exigences suivantes: Directive 06/4/CE (Directive Machine) Protection Ex selon Directive 94/9/CE (ATEX); UL; KOSA; NEPSI; CQST; CSA; Rostechnadzor Directive 96/6/CE (Directive IPPC) Directive 999/3/CE (Directive VOC) TA-Luft RCC-M, Niveau,, 3 ERMETIC-Pumpen Gmb est certifiée conformément à: ISO 900:08 GOST; GOST «R» Directive 94/9/CE AD 00 P 0; Directive 97/3/CE DIN EN ISO KTA ; AVS D 0 / 0; IAEA 0-C-Q Entreprise spécialisée selon 9 I WG Qualité de service. Ce qui compte c est la rapidité, la mobilité, la souplesse, être facilement joignable et la fiabilité. Nous nous engageons à vous garantir la plus grande disponibilité possible de vos pompes à leurs pleines performances. Montage et mise en service En vos locaux par nos propres monteurs Pièces détachées Disponibilité rapide et durable Conseil pour les pièces spécifiques sur stock Réparations et maintenance Réparations réalisées en nos locaux par du personnel qualifié comprenant la réception sur banc de test Ou par un de nos services agréés dans le monde Retrofit Installation retrofit de vos pompes centrifuges en montant un rotor noyé afin de répondre aux exigences de la Directive IPPC. Contrats de maintenance et d entretien Contrats individualisés pour une plus grande disponibilité de votre installation Formation et séminaire Formation qualifiante de votre personnel pour améliorer la sûreté de votre production PRODUKTINFO TCN-TCAM/F/07/ Tous les détails comme indiqués dans ce document sont conformes au standard technique qui est applicable à la date d impression. Ces détails sont soumis sous réserve d améliorations techniques et modifications éventuelles. ERMETIC-Pumpen Gmb Gewerbestrasse D-7994 Gundelfingen phone fax hermetic@hermetic-pumpen.com