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May 22, 2023

Étapes pour rendre les pompes d'alimentation de vos chaudières plus efficaces

Les pompes à eau alimentaire sont au cœur de tout système de chaudière et, tout comme le cœur humain alimente le sang dans tout le corps, ces pompes alimentent la chaudière en eau alimentaire. Toute opportunité d'améliorer

Les pompes à eau alimentaire sont au cœur de tout système de chaudière et, tout comme le cœur humain alimente le sang dans tout le corps, ces pompes alimentent la chaudière en eau alimentaire. Toute opportunité d’améliorer l’efficacité des pompes d’eau alimentaire doit être exploitée pour garantir un système de chaudière sain et durable.

Une fois les pompes installées dans un système, certaines mesures peuvent être prises pour augmenter l’efficacité. C’est pendant la phase d’ingénierie et d’approvisionnement qu’il existe le plus d’opportunités d’améliorer l’efficacité d’un système d’eau d’alimentation de chaudière. Dimensionner correctement la pompe, planifier comment protéger les pompes contre les conditions de faible débit et discuter de la façon dont les pompes fonctionneront avec l'ingénieur d'applications des pompes est un excellent point de départ.

Souvent, la personne chargée de dimensionner une pompe d'alimentation de chaudière reçoit le débit, la hauteur manométrique requise, la hauteur d'aspiration nette positive disponible (NPSHa) et la température du fluide. Bien que ces informations soient vitales, une conversation sur les conditions de fonctionnement normales par rapport aux conditions nominales et les spécificités de l'application peut s'avérer inestimable. Si les pompes doivent avoir un débit nominal de 400 gallons par minute (gpm) pour une demande de pointe, mais que le point de fonctionnement normal n'est que de 300 gpm, cela peut modifier la sélection de la pompe. Donner à l'ingénieur d'applications (AE) autant d'informations que possible dès le départ lui permet de sélectionner une pompe qui fonctionnera efficacement en fonctionnement normal ainsi qu'en cas de demande de pointe. Cette conversation aboutira à une pompe correctement dimensionnée qui se traduira par une durée de vie plus longue, des économies d'énergie et un temps moyen plus long entre les pannes.

L'image 1 montre les sélections possibles basées uniquement sur la condition nominale de 400 gpm. Lorsqu'il reçoit uniquement ces informations, un ingénieur d'applications de pompes peut sélectionner la pompe de taille D 6x3x8. L'image 2 montre que deux points de fonctionnement sont tracés, la condition nominale de 400 gpm ainsi que la condition de fonctionnement normale de 300 gpm. Ces informations montrent que la pompe de taille D fonctionnerait plus loin du point de meilleur rendement (BEP) et reviendrait sur la courbe, alors que la pompe de taille C fonctionnerait dans un endroit idéal. Cette information apparemment minime modifie complètement la sélection de la pompe et évite aux utilisateurs une mauvaise sélection.

Une autre façon d’augmenter l’efficacité d’une pompe d’alimentation de chaudière consiste à planifier la manière dont le débit minimum sera géré. Un moyen infaillible de raccourcir la durée de vie des pompes d'alimentation de chaudière consiste à les faire fonctionner en dessous du débit minimum publié par le fabricant ou du débit stable continu minimum (MCSF). Lorsqu'une pompe centrifuge fonctionne en dessous du débit recommandé, elle peut souffrir de surchauffe, de cavitation et peut être endommagée de façon permanente si elle fonctionne à sec. Il existe de nombreuses façons d'éviter cela et de protéger la pompe.

La méthode la plus courante consiste à dimensionner un orifice et une conduite de recirculation pour le débit minimum et à faire recirculer en continu le débit minimum vers le dégazeur. C'est probablement le moyen le plus simple de garantir que la pompe ne fonctionnera jamais en dessous de son débit minimum, mais cela entraîne des coûts.

Tout d’abord, le débit supplémentaire doit être ajouté aux calculs de dimensionnement. Si la chaudière nécessite 100 gpm et que le débit minimum pour la sélection est de 35 gpm, la pompe doit être dimensionnée pour 135 gpm.

Cette légère augmentation peut conduire à sélectionner une pompe plus grande, plus d'étages dans une pompe multicellulaire et même une augmentation du NPSH requis (NPSHr). Cette pompe plus grande signifie une augmentation des coûts initiaux.

Deuxièmement, le pompage continu de 35 gpm supplémentaires entraîne un coût énergétique. Le coût énergétique par heure pour pomper l’eau peut être calculé comme indiqué dans l’équation 1.

Une autre façon de gérer le débit minimum consiste à utiliser une vanne de recirculation automatique (ARC). L'objectif principal d'une vanne ARC est de garantir qu'un débit minimum soit toujours garanti à travers la pompe d'eau d'alimentation de la chaudière. Les vannes ARC sont dimensionnées spécifiquement pour la pompe à laquelle elles sont associées. À mesure que le débit diminue, la pression augmente. La vanne est dimensionnée de manière à ce qu'un by-pass à ressort s'ouvre à mesure que la pression augmente. Cela permet au débit minimum de contourner uniquement lorsque la pression est suffisamment élevée pour ouvrir la vanne. Les vannes ARC peuvent représenter une dépense supplémentaire au départ, mais s'amortissent assez rapidement en économies d'énergie.