Comité de normalisation des moyens de production GUIDE DE CHOIX ET DE MISE EN OEUVRE DES POMPES CENTRIFUGES GE07-033N Origine : CNOMO Octobre 1992 ICS : 23.080 Reproduction interdite
Octobre 1992 2/8 GE07-033N Avant-propos Ce document a été élaboré à partir : de «résultats des travaux de normalisation, de l'expérience des techniciens des groupes PSA Peugeot Citroën et RENAULT. Les pompes centrifuges, objet du présent guide sont définies par les normes : NF E 44-111 et E 44-121. Les présentes informations ne sont en aucun cas figées, il appartient donc à l'utilisateur d'apporter toutes remarques, informations nouvelles, propositions ou suggestions au service normalisation des biens d'équipement de chaque société, afin de faire évoluer ce document. Objet et domaine d application Ce document destiné aux techniciens de bureaux d'études et de maintenance, donne des conseils de choix et de mise en oeuvre des pompes centrifuges entrant dans la constitution des équipements industriels destinés au groupe PSA Peugeot Citroën ou RENAULT. Pompe, Pompe centrifuge Descripteurs Modifications Par rapport à l'édition précédente : Remplace PSA Peugeot Citroën HOMOLOGATION RENAULT Origine : CNOMO ÉTABLI PAR COMMISSION 07 M. NOGARET I. GUYON
Octobre 1992 3/8 GE07-033N Sommaire 1 Sélection d'une pompe...3 2 Installation d'une pompe...4 3 Raccordement d'une pompe (Figure 1)...5 4 Recommandations...6 5 Liste des termes et définitions...7 6 Liste des documents de référence...8 Page 1 Sélection d'une pompe La sélection d'une pompe doit se faire en fonction des critères suivants : Le débit nominal/hauteur manométrique et le rendement définissent le module de la pompe (aucune sélection ne se fait sur les roues extrêmes, mais toujours sur une roue intermédiaire). L'ISO PN (pression et température max. ) auxquelles la pompe peut être soumise. La forme de la courbe : Courbe plate pour les installations dont le débit est variable, mais pour lesquelles la pression doit être la plus constante possible. Courbe plongeante si l'on recherche un débit constant quelles que soient les variations de la contre pression, mais aussi dans le cas d'installations regroupant plusieurs pompes devant fonctionner simultanément (en parallèle). Les matériaux : respecter les spécifications du guide CNOMO GE07-001N - Compatibilité des fluides et des matériaux. En règle générale, on choisit : Tableau 1
Octobre 1992 4/8 GE07-033N L'étanchéité est assurée par une garniture mécanique, sauf pour les installations de protection contre l'incendie et pour les pompes dont la marche est intermittente. Choix de la garniture : Tableau 2 Le N.P.S.H disponible doit être supérieur au N.P.S.H requis + 0,5 m. Motorisation électrique : Le choix du moteur électrique doit être conforme avec la norme CNOMO E03.31.010.N. La vitesse de rotation 1500 tr/min (autant que possible sinon, 3 000 tr/min). La surpuissance est au minimum de 20 %. La sélection du moteur se fait en fonction : de son niveau sonore, de sa classe d'étanchéité. Le corps de pompe doit de préférence être conçu pour un démontage par l'arrière, afin de permettre l'accès à l'ensemble des éléments mobiles, sans démontage des tuyauteries. Le spacer (manchette d'espacement) est installé sur les moto-pompes d'une puissance supérieure à 22,5 kw. Le niveau sonore de la pompe doit être inférieur à 80 dba à 1 mètre et perpendiculaire à l'axe du groupe. 2 Installation d'une pompe Conformément à la norme AFNOR E 44-190. La pompe ou groupe moto-pompe doit être solidement fixé ou scellé sur le plan de pose. Il convient de vérifier le positionnement : des brides des tuyauteries pour lesquelles on tolère un écart entre brides < à 0,5 mm, de l'accouplement pour lequel on tolère un écart de parallélisme des faces et un écart de concentricité des plateaux : < à 0,1 mm si la vitesse de rotation est inférieure ou égale à 1 500 tr/min, < à 0,05 mm si la vitesse de rotation est supérieure à 1 500 tr/min.
Octobre 1992 5/8 GE07-033N 3 Raccordement d'une pompe (Figure 1) Le bon fonctionnement d'une pompe est étroitement lié aux caractéristiques des éléments de tuyauteries dans lesquels elle est incorporée. Les tuyauteries ne doivent transmettre aucun effort sur les brides de la pompe. Dans le cas contraire, l'installateur doit calculer les forces et les moments exercés par les tuyauteries sur la pompe et s'assurer qu'ils sont compatibles avec les charges admissibles par la pompe considérée. Dans le cas de complexe trop rigide, on installe sur la sortie de la pompe, une manchette antivibratile, dans ce cas le supportage des tuyauteries est réalisé de manière à supporter l'effet de fond (Figure 2). Tuyauteries : S'il y a risque de dépôts de particules : les tuyauteries sont calculées pour que la vitesse du liquide ne soit pas inférieure à 0,7 m/s. Si des changements de section sont nécessaires, on installe suivant la norme AFNOR E 44-202 : à l'aspiration, un convergent excentrique précédé d'une longueur droite de 3 D, au refoulement : un divergent, dont l'angle au sommet sera de 7. Filtre : Pour protéger la roue, on installe en amont de celle-ci un filtre adapté à la pompe. Mise en service : Avant la mise en service de la pompe, il est procédé aux vérifications : de l'alignement de la pompe avec son moteur, du sens de rotation, du remplissage de la pompe si celle-ci est montée en aspiration. Figure 1 Solution classique
Octobre 1992 6/8 GE07-033N Figure 2 Solution avec manchette antivibratile * La butée n'est pas nécessaire si la vanne est entre la manchette et la pompe. Tous les manomètres sont équipés de robinet 3 voies " pour mano ". 4 Recommandations Pour les pompes à forte hauteur manométrique (> à 5 bar environ), le démarrage doit s'effectuer la vanne de refoulement presque fermée puis ouverte progressivement ; des dispositifs automatiques peuvent éventuellement assurer cette fonction. S'assurer de la mise en place d'un dispositif garantissant le débit minimum dans la pompe. Pour les pompes fonctionnant en automatique il est nécessaire de contrôler l'ouverture des vannes d'isolement ou mieux la circulation du liquide. Les parties en mouvement constituant un danger sont protégées (exp. protection par carter des pièces d'accouplement moteur/pompe). Dans le cas de démarrage automatique, une signalisation par panneau près de la pompe est nécessaire. Exiger le marquage de la pompe par le constructeur et sa correction pour toutes modifications (usinage ou changement de roue).
Octobre 1992 7/8 GE07-033N 5 Liste des termes et définitions Débit massique : C'est la masse du fluide qui traverse la pompe par unité de temps (kg/s ou kg/h). Ce débit est constant quelles que soient les variations de la température. Débit volumique : Il est exprimé en m 3 /h ou m 3 /s. Il est indispensable de connaître la température pour le convertir en débit massique. Pression relative (P. rel) ou pression effective (P. eff) : C'est la pression par rapport à la pression atmosphérique (P. atm). Pression absolue (P. abs) : C'est la pression par rapport au vide. Figure 3 P. rel = P. abs + P. atm Pression de refoulement : C'est la pression à la sortie de la pompe. Hauteur manométrique : C'est l'expression d'une pression en mètre de colonne de liquide (1 bar = 10,197 mètres de colonne d'eau à 4 C (masse volumique = 1 kg/d*)). * d = Densité du liquide. Pression de vapeur ou tension de vapeur : C'est la pression de vapeur saturante à la température du liquide. Tableau 3
Octobre 1992 8/8 GE07-033N Masse volumique (P) : C'est la masse du liquide par unité de volume, elle est fonction de la température. Tableau 4 (Fluide considéré comme incompréssible). N.P.S.H. (Net Positive Suction Head) : Hauteur de charge nette absolue requise à l'aspiration. C'est une grandeur exprimée en hauteur de liquide qui traduit la faculté d'aspiration de la pompe. C'est aussi la pression minimale que doit posséder le liquide au-dessus de sa pression d'ébullition, pour éviter la cavitation. N.P.S.H. requis : est une caractéristique de la pompe (évolue avec le débit). N.P.S.H. requis Va2 = dh + 2 g N.P.S.H. disponible : est une caractéristique de l'installation. P N.P.S.H. disponible = + dh - wo Pv dp - wo P = Pression au dessus du liquide. dp = Perte de charge dans la tuyauterie d'aspiration. dh = Hauteur d'aspiration (valeur négative pour les pompes en aspiration). Pv = Pression de vapeur du liquide. wo = Poids volumique du fluide (wo = xg). g = L'accélération de la pesanteur (la valeur normale internationale est 9,80665 m/s 2 ). Va = Vitesse aspiration. 6 Liste des documents de référence NOTE : Pour les documents non datés, la dernière version en vigueur s applique. Documents cités Normes françaises NF E 44-111 : Pompes rotodynamiques. Pompes centrifuges monocellulaires ISO PN10, à aspiration axiale, à support sous corps de pompe, pour eau. Désignation, point de fonctionnement nominal. Dimensions et tolérances. NF E 44-121 : Pompes rotodynamiques. Pompes centrifuges monocellulaires ISO PN16, à aspiration axiale, à support sous corps de pompe. Désignation, point de fonctionnement nominal. Dimensions et tolérances. Normes AFNOR E 44-190 : Pompes. Notices de montage et d'installation. E 44-202 : Pompes industrielles. Raccordements des tuyauteries d'aspiration et de refoulement. Prescriptions de conception. Normes CNOMO E03.31.010.N : Moteurs électriques rotatifs asynchrones triphasés à rotor en court circuit. Cahier des charges. GE07-001N : Guide d'approche pour le choix des matériaux pour tuyauteries de distribution de fluides.