Dimensionnement tuyauterie installation de lubrification de pompes

[MathieuN]

Bonjour à tous!

Dans notre usine, on a besoin de lubrifier constamment un groupe de pompes avec de l'eau sanitaire chaude (57° environ). Toute cette eau part ensuite directement aux égouts, 24h/24, 5 jours sur 7, ce qui représente des milliers d'euros perdus chaque année.

L'idée est simple : une cuve (100L) d'eau sanitaire qui alimente la lubrification de ces pompes avec un circulateur, puis l'eau revient dans la cuve. On change l'eau une fois par jour, on maintient la température à 57° avec résistance + sonde dans la cuve et en soit c'est du gâteau, "pourquoi ne l'a t'ont pas fait plutôt?" me direz vous, et je me le demande aussi...

Voilà pour le contexte, maintenant mon problème : je ne sais pas quel diamètre de tuyau choisir. Par le passé, les gens ne s’embêtaient pas à rentrer dans des calculs de HMT, de dynamique de fluide, de bernouilli etc, ils prenaient au hasard et faisaient des tests. Comme il s'agit de ma première installation, j'ai envie de faire les choses bien, mais je me perds un peu dans tous ces calculs...

Ci-joint un plan de l'installation pour que vous puissiez y voir plus clair, les carrés correspondent aux pompes à lubrifier

Je pensais utiliser un circulateur Grundfos Alpha 2, qui a un débit pouvant aller jusque 2,8 m3/heure. Je n'ai besoin que d'un fin filet d'eau pour lubrifier une pompe, mais le tuyau est piqué si souvent que je crains que toute l'installation ne soit pas approvisionnée. On a donc pensé à mettre des vannes aux premiers piquages, et de limiter l'ouverture des plus proches de la pompe afin d'équilibrer au mieux le débit.

On pensait utiliser un tuyau de diamètre 25, mais c'est purement aléatoire, et je ne m'y retrouve pas avec les formules... Je me demande aussi de quel diamètre doivent être les premiers piquages, ainsi que les seconds, et je ne suis pas sûr qu'une formule existe pour ça. Pour info, la distance de la cuve jusqu'à la dernière pompe est d'environ 5 mètres, ce qui est relativement peu il me semble, et la cuve n'est qu'à un mètre de hauteur.

Si quelqu'un a des remarques, conseils, questions, je suis tout ouvert et je vous en remercie d'avance.

Mathieu


PS : on met un entonnoir à la sortie de la lubrification car il faut garder un visuel sur l'eau, pour s'assurer que toutes les pompes sont lubrifiées. Pour ça qu'on a besoin de mettre un second circulateur pour le retour à la cuve.

PS 2 : désolé c'est pas super concis et clair...
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[invite07941352]

Bonjour,
Une question annexe : vous lubrifiez (?) des pompes avec de l'eau à 57 ° ? Et l'eau ressort plus froide en sortie ?
C'est la première fois que j'entends parler de ceci ...
C'est quel genre de pompes , quelle marque , qui servent à quoi ?

[MathieuN]

Bonjour,
Une question annexe : vous lubrifiez (?) des pompes avec de l'eau à 57 ° ? Et l'eau ressort plus froide en sortie ?
C'est la première fois que j'entends parler de ceci ...
C'est quel genre de pompes , quelle marque , qui servent à quoi ?

Bonjour!
Vous avez raison c'était anormal, je me suis trompé!
Ce sont des pompes qui transportent du sirop à 85°, on envoie de l'eau chaude a 57° afin d’empêcher le sirop de durcir dans la pompe. Donc effectivement l'eau ne ressort pas plus froide, mais plus chaude! Théoriquement on est donc plus obligé de réchauffer, mais pour la sécurité du process, on mettra quand même des thermoplongeurs dans la cuve.
On hésite également à faire le chauffage de la cuve en double enveloppe afin de se passer des résistances.
Pour ce qui est de la marque, il s'agit de pompes doseuses Bran+Luebbe.

[RomVi]

Bonjour

C'est un projet intéressant.

Je me permet de te donner quelques pistes :

• Tu peux diminuer la fréquence des changements en ajoutant un filtre cartouche après le départ de la pompe. A 57°C il n'y aura pas de développement bactérien donc tu peux la conserver longtemps.
• L'idée des entonnoirs qui recueille l'eau est très mauvaise, il y a toujours du tartre, des trucs tombent dedans (insectes, oiseaux...) et finissent par tout boucher, ça gèle en hiver... J'ai justement fais modifier un système similaire (qui servait cette fois à refroidir des garnitures des pompes), et pour vérifier si il y avait un passage d'eau j'ai fais mettre des indicateurs de débit. Il s'agit de petits éléments qui tournent lorsqu'il y a du débit, ça ne coute pas très cher : http://www.kobold.com/fr/product/det...tor-DAR-1.html
• L'idée de brider des vannes pour faire passer l'eau sur tous les circuits est également très mauvaise, ce qu'il te faut ce sont des régulateurs de débit (environ 30 euros/pièce): http://www.kobold.com/fr/product/det...ators-REG.html
• Les circulateurs sont des pompes de qualité assez moyenne, il serait préférable de mettre une petite pompe centrifuge type Fristam.

En ce qui concerne la double enveloppe : Quelles sont les utilités disponibles ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[MathieuN]

Bonjour Romvi, merci beaucoup pour tes conseils!

En effet, les entonnoirs seraient la porte ouverte à toutes les saloperies de l'usine et les canalisations seraient vite bouchées... J'avais déjà regardé pour les indicateurs de débit, mais en général je trouvais ça plutôt cher pour la qualité, surtout que je devrais en mettre 5, du coup on hésite entre ça ou installer un filtre sur les entonnoirs...

Et oui, je suis aussi d'accord avec toi, les vannes ne sont pas faites pour être utilisées comme limitateur de débit, mais les gens de l'atelier ne savent pas s'en servir et on craint la catastrophe... A basse pression, est-ce vraiment un problème?

Une petite pompe aurait plus de puissance, mais beaucoup m'ont vanté les mérites de ce circulateur, je pensais donc que cela serait l'idéal?

Peux tu développer ton point sur les fréquences de changements avec le filtre cartouche s'il te plait?

On pense finalement utiliser un chauffage de cuve en double enveloppe, car il sera très facile de se raccorder au réseau de la double enveloppe, on en a partout autour de l'installation, et ça nous évitera d'avoir à réguler la température ou de cramer les thermoplongeurs.

Encore merci.

PS : J'ai finalement trouvé pour mes diamètres de tuyau, j'utilise la formule du débit = vitesse x la surface, en ayant un petit tuyau débouchant de 8mm, cela donne une nourrice de diamètre 36, ça ne me parait pas invraisemblable.

[RomVi]

Il n'y a rien de spécial à faire avec ces limitateurs de débit, il suffit de les placer sur la conduite et ils passeront le débit pour lequel ils sont calibrés pendant des années. Il faut juste leur passer de l'eau filtrée.
La fréquence de changement du filtre va dépendre de ce qu'il y a à filtrer (pollution par les entonnoirs, tartre, bactériologie...). Pour bien faire si le circuit est bien étanche il faudrait utiliser de l'eau glycolée et traitée.
En ce qui concerne le circulateur pourquoi pas, mais avant toute chose il faut définir le point de fonctionnement de ton installation en terme de débit et de pression.
A quelle distance la cuve va elle se trouver des pompes ?
A quelle température sera l'eau qui doit chauffer la double enveloppe ?

[MathieuN]

Oui justement, c'est sur ce point de fonctionnement que je travaille, mais je m'y perds, j'ai l'impression qu'il n'y a pas une unique solution mais qu'il faudrait faire des essais...

La cuve se trouve a 50 cm du premier groupe de pompes, et chaque station est espacée de 80 cm (environ).

Je vais regarder pour les limitateurs, merci!

[RomVi]

Je te demandais la distance pour estimer les déperditions, mais pour 50cm ce sera négligeable.
Dans ce cas le seul point important est le débit nécessaire sur chaque pompe, ou éventuellement la puissance à échanger.
Intuitivement je dirais qu'il faut environ 100l/h par pompe, donc du DN10 ou 15 pour chaque pompe, et une nourrice en DN20. La pompe doit pouvoir passer 1m3/h et monter à 3b de pression.
Il ne reste plus qu'a consulter la courbe de ce circulateur.

[MathieuN]

Oui c'est ce que je me disais, les pertes de charges ne seront pas bien méchantes. Tu aurais mis une DN20 pour alimenter les 20 pompes? Ce n'est pas trop petit?

J'ai réalisé qu'en surélevant la cuve, on avait possibilité de réaliser un système plus simple, désolé pour la qualité.



On a 100kilos d'eau dans la cuve, je me dis que cela devrait donner suffisamment de pression pour alimenter toutes les pompes.

D'un côté, des personnes me disent de voir large et de mettre le gros tuyau nourrice en diamètre 49 environ, et d'autres me disent que 25/30 suffisent... J'aimerai voir large, mais le circulateur pour le retour d'eau ne va pas au delà de 2,2m^3/heure, donc on aura un soucis...

Ah ça me donne des migraines ^^

PDF supprimé

[RomVi]

Un DN20 pour 20 pompes c'est vraiment trop limite en effet, j'avais le chiffre de 5 pompes en tête. Du 25 serait adapté.

Par ailleurs sur ton schéma l'eau s'écoule par gravité, ce qui est totalement différent, dans ce cas il faut passer à un diamètre bien plus important, mais par avance je peux te dire que ça ne marchera pas, ou mal. Il sera impossible d'équilibrer les débits partout.
De plus avec ce système la pompe videra l'eau en continu et pompera de l'air, ce qui va rapidement l'endommager.

Si 20 indicateurs de débit te semblent trop couteux alors tu peux en utiliser un seul par groupe de pompe, et mettre 4 pompes en série à chaque fois.

[MathieuN]

Je ne peux malheureusement pas mettre un indicateur pour plusieurs pompes, on doit avoir la certitude que l'eau circule dans chacune des pompes, tandis qu'ainsi on ne saura pas si l'eau passe par toutes les pompes...

Je me disais aussi que cela serait impossible d'équilibrer les débits avec l'écoulement par gravité, mais en jouant sur les réglages des limitateurs, avec la pression des 100 kilos d'eau, on devrait réussir à avoir au moins un peu d'eau partout ou même pas? Puisque comme on l'a dit, la cuve est proche des pompes...

Encore merci RomVi

[RomVi]

Je parlais de faire le circuit en série, c'est à dire que le même débit passe successivement par plusieurs pompes, donc un seul indicateur suffit.

[MathieuN]

Ah oui pardon, mea culpa!
On avait pensé à cela, cependant l'idée a été rejetée, car si une des pompes est bouchée, bloquée ou n'importe quoi d'autre, c'est l'ensemble qui en pâti...