Comment vous y prenez vous pour dimensionner une pompe dans un réseau complexe

[invitedb654045]

Bonjour à tous,
J'ai souvent dans mon new taf à détérminer ou vérifier la capacité d'une pompe centrifuge. Quand je reprend mes cours, TD, partiels, tout est bien posé...
Par contre, ici, j'ai souvent du mal à détérminer tout les paramètres qui me permettent de calculer la pompe.
Tout d'abord, les pompes dont je parle ont plusieurs utilitées selon la phase de fabrication.. elles peuvent permettrent de remplir des évaporateurs, d'alimenter des échangeurs à plaques qui eux memes alimentent ensuites ces memes évaporateurs sous vides...
Ensuite, les réseaux de tuyauteries sont complexes dans la mesures ou j'ai des noeuds partouts et chaques branches se re-divise avec à chaque fois des accidents trés divers...
Enfin, j'utilise pour les pertes de charges singulières la méthode des longueurs équivalentes et je suis souvent embété. Par exemple, comment faites vous pour déterminer la perte de charge d'un té dans lequel le fluide ne s'écoule que par l'une des deux branches de sortie (la vanne étant férmée sur la deuxième branche de sortie.). Je pense que mes abaques sont trop scolaires.. En auriez vous des plus complets à me conseiller ?

Merci de tout les conseils que vous pourriez me donner.
-----

[invite76532345]

Bonjour xdogsrex
A ma connaissance il n'existe pas d'abaque envisageant tous les cas de figure.
Un té avec une branche morte est soit un coude à faible rayon, soit une portion droite. Les correspondances accidents de parcours/longueurs droites sont approximatives, néanmoins l'erreur est acceptable.
Une autre possibilité est de calculer la perte de charge de chaque accident de parcours en introduisant son coefficient "ξ" , de les additionner toutes et d'ajouter le résultat à la perte de charge des tronçons droits pour obtenir la perte de charge totale.
Dans chaque "opération" du process une perte de charge totale va apparaitre en fonction du débit demandé. La (les) pompe(s) doit (doivent) être en mesure de fournir une HMT égale à la pression demandée au point de référence par le process plus cette perte de charge totale de la maille la plus défavorisée.
La vitesse du fluide (et donc la perte de charge) dans chaque branche est fonction du débit et du diamètre de la conduite (Fort heureusement on a déjà inventé les vannes de réglage, de décharge et les clapets Schroeder )
Au cas où, mais je suppose que tu l'as déjà, je joins ma table des coefficients "ξ", petits diamètres. Pour les diamètres >2", appliquer les valeurs 2", l'erreur est minime.
Bon courage

[invitedb654045]

Bonjour,
Ce que j'ai cru comprendre au cours des ces derniers mois, c'est que si on prend par exemple un réseau avec 2 branches alimenté avec la meme pompe, les débits dans chaque branche vont être fonction des pertes de charges dans ces memes branches.
Autrement dit, il passera moins de débit dans la branche le plus défavorisée et plus de débit dans l'autre.
En fait, ces débits s'équilibres de tel sorte a ce que la perte de charge dans la branche 1 soit exactement la meme que dans la branche 2.
Ce qui voudrai donc dire que si je veux déterminer la HMT de ma pompe, je dois additionner la perte de charge de la branche "mère" au débit total + 2 fois la perte de charges d'une des deux branches à son propre débit...
Moi, ça me parrait assez logique !
Cependant, est-ce que quelqu'un peut confirmer ou infirmer cela ?
Merci de votre aide.

[invite76532345]

Bonjour xdogsrex

c'est que si on prend par exemple un réseau avec 2 branches alimenté avec la meme pompe, les débits dans chaque branche vont être fonction des pertes de charges dans ces memes branches.
Autrement dit, il passera moins de débit dans la branche le plus défavorisée et plus de débit dans l'autre.

Exact.
Regardons le schéma attaché.
Il ne peut évidemment pas y avoir deux pressions (hauteur manométrique x densité du fluide x coefficient ad-hoc) différentes au même point P3.
La perte de charge est donc celle générée par les deux branches du circuit.
La proposition

je dois additionner la perte de charge de la branche "mère" au débit total + 2 fois la perte de charges d'une des deux branches à son propre débit...

est donc erronée.
C'est la perte de charge d'une des deux branches qu'il faut ajouter. Les débits s'équilibrent naturellement dans chaque branche. Sans mesure, on ne peut que se contenter d'approximations, trop de paramètres non maîtrisés entrent en jeu pour qu'un calcul théorique soit juste.
On peut commencer en estimant les longueurs droites correspondantes à chaque branche et calculer une perte de charge sur chaque branche avec un demi débit total. Puis faire varier les débits dans chaque branche en ne dépassant pas le débit total du réseau dans le total des 2 branches jusqu'à obtenir la même valeur (ou presque) de perte de charge dans les deux. Cela permet d'obtenir le rapport (à peu près) des débits dans les deux branches. Et on se prend une marge de sécurité pour la HMT de la pompe.
A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitedb654045]

Bonjour PAPYKIWI,
Avant tout, merci de tes réponses. Tu as l'air de t'y connaitre en mécanique des fluides, que fesait tu avant ?
Donc, pour résumer, si je connais mon débit dans une des deux branches ramifiés, je détermine la perte de charges dans cette branche à ce débit et l'additionne simplement à la perte de charges de la branche mère ?
Je trouve pourtant ça choquant... Intuitivement, il me semblerai que la pompe devrait être capable de "pousser" dans toutes les branches ramifiées et donc de multiplier son travail selon le nombre de branches.
Autrement dit, meme si l'on a dix branches en parrallèles totalement différentes par leurs longueurs ou leurs accidents, il me suffit de connaitre le débit dans une seule de ces branches, de calculer avec ce débit la perte de charges dans cette branche et de l'additionner à la branche mère ?
Merci de tes réponses.
Rex.

[invite76532345]

Bonjour xdogsrex
Actuellement je ne suis "dispo" sur le forum que pendant les "week-ends" uniquement; mon "ex" employeur m'ayant (fort gentiment et fort poliment) rappelé pour "jouer au pompier".....En fait il n'y a que 3400 m3/h (pas d'erreur de frappe) sous 11 bars g. sur ce service "incendie".

que faisais tu avant ?

"Avant", je m'occupais en B.E de machines tournantes (pompes, compresseurs, turbines, moteurs thermiques et électriques.... et autres "joyeusetés") dans l'industrie "pétrole/gaz".

Intuitivement, il me semblerait que la pompe devrait être capable de "pousser" dans toutes les branches ramifiées et donc de multiplier son travail selon le nombre de branches.

Très mauvaise intuition.
S'il s'agit d'une pompe centrifuge, sa hauteur maximale de refoulement (HMT) et partant, la pression (= Hauteur x densité) est fixe, par construction à une vitesse de rotation donnée pour un débit donné. Elle ne pourra donc pas "pousser plus".
S'il s'agit d'une pompe volumétrique, pour une vitesse constante le débit est constant, la pression varie en fonction de la charge résistante du réseau utilisateur (on ne parle plus de hauteur de refoulement mais de pression; la densité du liquide n'intervient plus). Cette pression pourra monter théoriquement jusqu'à l'infini. Il y aura rupture mécanique avant et déclenchement des organes de sécurité (soupape par exemple) encore avant.

meme si l'on a dix branches en parrallèles totalement différentes par leurs longueurs ou leurs accidents, il me suffit de connaitre le débit dans une seule de ces branches, de calculer avec ce débit la perte de charges dans cette branche et de l'additionner à la branche mère ?

"Ben oui"!!!!
Toute la difficulté est de connaître "ce débit", spécialement lorsqu'il y a plus de deux branches.
A+

[invitedb654045]

Salut et merci de ta réponse,
C'est plus clair maintenant pour moi. Dans mon cas, j'ai souvent un débitmètre sur une des branches donc, c'est tout bon.
Je vais avancer dans ce sens.
Merci encore, A plus.

J'ai supprimé la citation qui n'était que recopie pue et simple de mon texte
sans apporter d'éléments nouveaux.
Economisons la place sur le forum.

La modération
Papykiwi