Dimensionnement d'une pompe HP de lavage

[panda90]

Bonjour à tous,

En stage dans une entreprise je cherche à dimensionner une pompe pour alimenter 100 buses à une pression correct afin de nettoyer des roues de camion.Je recherche une pression de sortie de 40 à 60 bars.

L'idée est de nettoyer les essieu par un seul passage.

Quelqu'un connait-il la pression maximale admissible sur l'extérieur d"un pneu? ou comment la calculer.

Je ne sais pas ce qu'il se passe lorsque l'on divise un tuyau en 2 et si les buses n'ont pas le même débit. La pression reste-t-elle constante ou comment varie-t-elle?

Le débit maximum de la pompe doit être de 2500 litre par heure mais avec 2 pompes.

Merci de vos futur réponses.
-----

[panda90]

J'ai oublié de préciser que l'eau étant récupéré il risque d'y avoir de légères particules ce qui, je pense, m'empêche d'utiliser une pompe à piston. Qu'en pensez-vous?

[invite76532345]

Bonsoir

Plusieurs points semblent pour le moins "bizarres"

je cherche à dimensionner une pompe pour alimenter 100 buses
Le débit maximum de la pompe doit être de 2500 litre par heure mais avec 2 pompes.

Autrement dit, chaque buse devra débiter 25 litres par heure.
Avec un tel débit, on ne va pas laver grand chose.
Pour comparaison, un robinet de lavabo "pas ouvert en grand" débite environ 8 litres/mn, soit 480 litres/h.
Mon petit nettoyeur haute pression (il est jaune, je ne cite pas la marque) débite 420 l/h à 110bars (son mano) et pratiquement la même chose à 20 bars (basse pression) car la pompe tourne pratiquement à vitesse constante.
Il doit y avoir une erreur quelque part.

Je ne sais pas ce qu'il se passe lorsque l'on divise un tuyau en 2 et si les buses n'ont pas le même débit. La pression reste-t-elle constante ou comment varie-t-elle?

La pression en sortie varie en fonction de la perte de charge dans chaque branche de la tuyauterie. Il faut donc connaître le détail de cette tuyauterie pour déterminer la pression en sortie.

J'ai oublié de préciser que l'eau étant récupéré il risque d'y avoir de légères particules ce qui, je pense, m'empêche d'utiliser une pompe à piston. Qu'en pensez-vous?

Si les particules sont abrasives au point de détériorer une pompe à piston, projetées à haute vitesse sur les roues du camion elles vont endommager la peinture. Espérons que l'arrosage ne se fera pas sur les ailes par exemple car au prix où est la peinture en carrosserie, c'est un coup à se faire mettre à la porte, voire pire.
Une bonne filtration de l'eau recyclée est nécessaire.

A+

[panda90]

En fait le problème est que le système s'alimentera sur un réservoir qui aura difficilement une contenance supérieur à 3000 litres. A priori nous allons augmenter la taille de la pompe à piston pour envoyer 5000 litres maximum par heures et en recycler maximum 6000. Je pense que ce sera encore insuffisant?
Le système ne fonctionnant pas en continu je vais voir si l'on peut pomper plus de débit.

J'ai aussi regardé le débit et la pression des "petits" nettoyeurs haute pression jaune avant d'envoyer ces messages mais je n'avais pas comparé à un robinet, merci de l'idée.
Avez vous une idée de la pression maximale supporté par une peinture de véhicule?
Pour moi le problème était plus la tailles des particules supporté par la pompe mais effectivement vous avez raison elle peuvent très fortement abimer la peinture et la carrosserie. Pour cela il faut très bien filtrer l'eau nous prendrons certainement une crépine flottante.

Pour les pertes de charge j'ai vu pas mal de choses mais toujours pas d'élément précis pour les calculer. Si vous avez les formules pour que je puisse faire des calculs précis.

Merci de votre aide et de l'attention que vous portez à mon sujet.
Pour indication, je suis en 2è année de DUT mécanique productique, l'hydraulique n'est donc pas mon domaine de prédilection...

[A voir en vidéo sur Futura]

[panda90]

J'ai encore oublié quelquechose,
Il y a effectivement 100 buses mais le nettoyage à lieu essieu par essieu et non pas d'un seul coup.
Donc 50 buses agissent par côté d'essieu (donc pour 1 ou 2 roues selon les camions). Je suppose qu'il n'y a pas besoin d'avoir un énorme débit sur chaque buses mais que les buses les plus éloignées de la roue auront besoin d'un plus fort débit?

[invite76532345]

Bonjour Panda90.

Je ne comprends toujours pas pourquoi 50 buses par roue. Pouvez vous expliquer ce qui a conduit à ce résultat.
Pour les pertes de charge, ce n'est pas évident et c'est impossible à calculer si on ne connait pas le débit exact et le diamètre exact de la tuyauterie afin de calculer le nombre de Reynolds.
Ensuite il faut connaître la longueur "exacte" (estimée) de la tuyauterie y compris tous les accidents de parcours (coudes+tés+vannes+élargisseme nts+rétrécissements... etc) que l'on convertit en équivalents de longueurs droites.
Les formules ? Tout dépend des tuyaux et du régime d'écoulement.
[b]http://docinsa.insa-lyon.fr/polycop/download.php?id=109685&id2=0]Là

il y a une analyse, excellente pour le principe.

Une approximation "pifométrique" de votre système m'amène à 2 pompes de puissance ~17.5 kW fonctionnant à ~97 bars au refoulement pour 50 à 60 en sortie.
Et compte tenu du faible débit de chaque buse, cela ne lavera que des roues propres....
Le rendement est loin de celui d'un nettoyeur "jaune".
Mais j'ai certainement pris des valeurs très conservatives dans mon approximation.

A+

[panda90]

Le système doit pouvoir nettoyer les roues de camion sans aucune intervention humaine(capteur à l'arrivée du camion)
Il faut donc placer des buses sur les côtés pour nettoyer l'extérieur des roues sur l'extérieur du camion.(environ 30 buses)
Il faut aussi placer des buses sous les roues sur la longueur du système pour nettoyer tout le périmètres.(environ 40 buses)
Il faut encore mettre des buses dessous en diagonale pour nettoyer l'extérieur des roues sous le camion et le garde boue.(environ 30 buses)

Le total un cinquantaine de buses par côté. Il est peut être possible de faire mieux mais je ne voit pas comment. De plus les systèmes existants en ont au moins autant.

Le tout pour des camions allant jusqu'à 2,80 mètre de large et des essieu de 4 roues pouvant donc faire à peine moins d'1 mètre de large pour 2 roues.
Il existe déjà de telle système mais ils coûtent cher et un certain temps de mise en place(génie civil et installation).

L'intérêt: Ne pas salir les routes auprès des chantiers. Le système est obligatoire sur certains chantier et cimenterie.

En tout cas merci beaucoup pour le document, il semble bien complet.

J'espère en avoir dit assez.

A+

[invite76532345]

Bonsoir

OK je comprends pourquoi tant de buses.
Le "hic" va être d'équilibrer les débits. Heureusement il existe des injecteurs réglables.
Une idée (Pas frapper SVP): Si au llieu de faire fonctionner tout ensemble il y avait un distributeur, au moyen d'électrovannes sur les lignes "ad hoc", cela permettrait de réduire le nombre de buses en action simultanée et d'obtenir un débit plus important sur chacune d'elles. Quant à réaliser la séquence la mieux adaptée c'est une manip assez simple pour le "Process" et les "Instrumentistes.
Reste à optimiser les débits.

A suivre

[Zozo_MP]

Bonjour

Assez souvent les camions sont payés au tour, donc le temps d'immobilisation compte pour eux : il faut donc laver au plus vite.

Un bon moyen pour diminuer le nombre de buses c'est de les rendre mobiles surtout celles situées sous le camion car (inter des roues et le pont arrière) à cet endroit l'accès à la boue est moins facile.

Pour l'extérieur, on les fait tourner en les plaçant sur une roue (en réalité cette roue tourne toute seule par la masse d'eau éjectée avec une minuscule inclinaison fixe.

Pour l'intérieur des buses oscillantes dans le sens latéral seront plus efficaces.
L'oscillation se fait par le truchement d'une électrovanne (ou mieux d'un boisseau d'invertion du flux qui ne nécessite pas de mécanique de précision) avec un flux qui va vers les buses orientés disons vers la gauche puis quand cela arrive en butée le boiseau l'envoi dans les autres buses orientées vers la droite.
Cela fonctionne aussi d'avant en arrière oeuf corse comme disent les anglais.

Si les buses sont en plus en queue de morue cela augmente l'efficacité.

Cordialement