Sélection de pompes submersibles à eau chaude pour températures élevées

Une pompe submersible à eau chaude doit fonctionner lorsque son moteur et ses composants hydrauliques sont entourés d'un liquide à température élevée.Cette tâche est plus exigeante que la pompage à eau froide standard parce que la chaleur affecte l'isolation du moteur, roulements, joints mécaniques, élastomères, câbles, taux de corrosion et risque de formation de vapeur.

Les applications comprennent les puits géothermiques, les sources chaudes, le chauffage urbain, l'eau de processus industriel, les systèmes liés aux chaudières, l'approvisionnement en eau thermique et le drainage à haute température.Une pompe standard ne doit jamais être considérée comme appropriée simplement parce que son débit et sa tête correspondent.

Définir la plage de température réelle

Les températures normales, minimales, maximales et de courte durée à l'emplacement de la pompe doivent être précisées.

Demandez au fournisseur d'indiquer la température nominale continue du liquide et toute limite de temps pour des températures plus élevées.Le devis doit indiquer le modèle exact, moteur, câble, joints et élastomères couverts par la qualification.

Comprendre le refroidissement du moteur

Les pertes électriques génèrent de la chaleur à l'intérieur du moteur.la différence de température disponible pour le refroidissement diminueLe moteur peut nécessiter une charge réduite, une isolation spéciale de l'enroulement, un gilet de refroidissement ou une vitesse de débit spécifiée sur sa surface.

Les moteurs à puits profonds reposent souvent sur le mouvement de l'eau vers le haut le long du boîtier du moteur.Un manchon de débit peut forcer l'eau pompée à passer le moteur avant d'entrer dans la pompe.

Confirmer la vitesse de débit minimale, l'immersion minimale, l'orientation d'installation admissible, le démarrage maximum par heure et si le fonctionnement à vitesse variable modifie les exigences de refroidissement.

Sélectionnez Isolation et câble à température nominale

L'isolation de l'enroulement du moteur a une classe thermique, mais la limite de température complète du moteur dépend de la conception, du chargement, du refroidissement et de la température ambiante du liquide.Le câble et l'étanchéité d'entrée doivent également résister à une immersion continue à la température spécifiée..

Les composés de câbles standard peuvent se ramollir, durcir, gonfler ou perdre leur durée d'isolation dans l'eau chaude.Les longueurs de câble doivent être vérifiées pour détecter la chute de tension, surtout au démarrage.

Examen des joints mécaniques et des élastomères

Les surfaces de joints mécaniques, les joints secondaires, les lubrifiants et les ressorts doivent tolérer la température et la composition chimique du liquide.Les élastomères communs ont une résistance différente à la température, vapeur, huiles et produits chimiques.

Demandez au fournisseur de confirmer la combinaison réelle de l'étanchéité et de la qualité de l'élastomère.mais la conception de l'huile et de la chambre doit également être adaptée à la température.

Le cycle thermique peut être aussi important que la température constante: le chauffage et le refroidissement répétés provoquent une expansion et une contraction des joints, des joints, des câbles et des fixations.

Compatibilité des matériaux avec la chimie de l'eau

L'eau chaude augmente souvent les taux de corrosion. L'eau géothermique peut contenir des chlorures, des gaz dissous, des minéraux ou des sulfures.Obtenez une analyse de l'eau si possible, y compris le pH, les chlorures, les solides totalement dissous et les contaminants pertinents.

La fonte, l'acier inoxydable 304, l'acier inoxydable 316, l'acier inoxydable duplex, le bronze et les alliages spécialisés ont chacun des environnements appropriés et inappropriés.L'acier inoxydable n'est pas universellement résistant à la corrosionLa sélection du matériau doit inclure le boîtier, les rouleaux, l'arbre, les fixations, les diffuseurs, le matériel d'étanchéité et les composants de décharge.

L'échelle minérale peut réduire les passages, perturber l'équilibre de la roue, réduire le transfert de chaleur et rendre le démontage difficile.

Calculer la charge hydraulique à température

Déterminez le débit requis et la tête dynamique totale, y compris l'élévation, la pression de sortie et les pertes de frottement.Bien que pour de nombreuses redevances en eau, l'effet sur le calcul de base de la tête soit modesteLe problème le plus critique est la pression de vapeur.

L'eau chaude a une pression de vapeur plus élevée et donc une marge plus faible avant l'ébullition ou la cavitation.Les zones à basse pression près de l'entrée de la roue peuvent former des bulles de vapeur même lorsque le liquide en vrac reste en dessous de son point d'ébullition atmosphériqueUne submersion adéquate et une pression d'entrée sont essentielles.

Pour les puits, pensez au niveau d'eau de pompage, au prélèvement saisonnier, au rendement du puits et à la profondeur de réglage de la pompe.

Utilisez la courbe de pompage complète

Sélectionnez le point de fonctionnement sur la courbe de performance pour la vitesse exacte, la fréquence, la roue et le nombre d'étapes.La puissance du moteur doit inclure la marge requise pour toute la plage de fonctionnement autorisée.

Le fonctionnement à proximité de l'arrêt peut générer de la chaleur supplémentaire et une recirculation interne.La plage de fonctionnement acceptable peut être plus étroite dans l'eau chaude parce que la marge de refroidissement est limitée.

Exigences en matière de contrôle et de protection

La surveillance de la température est particulièrement précieuse: selon la taille de la pompe, utiliser des capteurs de température d'enroulement, des capteurs de température de roulement, une protection contre la surcharge, une protection contre les défaillances de phase, une détection de l'humidité,détecteurs de fuite d'étanchéité, et la protection contre le séchage.

Un régulateur de niveau doit maintenir la pompe immergée selon les besoins.mais il doit respecter les exigences minimales de vitesse de refroidissement et d'isolation du moteurLes longs câbles moteurs des systèmes d'onduleurs peuvent nécessiter des filtres de sortie ou d'autres mesures recommandées par le fournisseur.

Considérations relatives à l'installation

Vérifiez si la pompe peut fonctionner verticalement, horizontalement ou dans les deux orientations.Utiliser des équipements de levage conçus pour la pompe et l'environnement de service à chaud; ne levez jamais le câble électrique.

Les tuyaux de décharge doivent être adaptés à l'expansion thermique, les vannes de freinage, les vannes d'isolation, les joints, les connecteurs flexibles et les supports doivent avoir une pression et une température appropriées.Si l'eau chaude peut s'évaporer pendant l'arrêt ou la réduction de la pression, le système nécessite un examen minutieux de l'ingénierie.

Mise en service et suivi

Enregistrez le débit de base, la tête, la tension, le courant, la résistance à l'isolation, la température, les vibrations et le bruit.

Pendant le fonctionnement, le courant du moteur, les performances de décharge, la température d'enroulement et les heures de fonctionnement.une baisse du niveau de l'eauLes modifications de la résistance de l'isolation ou de l'état de l'étanchéité de la chambre nécessitent une enquête rapide.

Questions au fabricant

Demandez les températures liquides continues et à court terme maximales, la vitesse de refroidissement requise, les détails de l'isolation du moteur, le type de câble, les faces d'étanchéité, les élastomères, la disposition des roulements, les matériaux,courbe de performance, la portée de fonctionnement admissible, l'immersion minimale, l'orientation autorisée, la liste des capteurs et l'intervalle de maintenance recommandé.

Fournir l'analyse de l'eau, le profil de température, le débit, la tête totale, le dessin du puits ou du réservoir, les niveaux d'eau, les heures de fonctionnement, l'alimentation électrique, la longueur du câble, les données de tuyauterie, la méthode de contrôle et l'élévation du site.

Conclusion

Une pompe submersible à eau chaude doit être choisie comme système à température.les joints, les élastomères, les matériaux, la pression d'entrée et la protection.Un profil de fonctionnement complet permet au fabricant de sélectionner une pompe qui fournit la charge requise sans sacrifier la marge thermique ou la durée de vie.

Erreurs courantes de spécification

Ne spécifiez pas seulement la température moyenne de l'eau. Une pompe sélectionnée pour des conditions normales peut échouer lors du démarrage, d'une perturbation du processus, d'un pic saisonnier ou d'une recirculation à faible débit.Ne pas utiliser une étiquette de classe d'isolation du moteur comme preuve que la pompe complète est adaptée à la température du liquideLe câble, les joints, les roulements, l'huile et le système de refroidissement doivent être inclus.

Une autre erreur est d'ignorer l'altitude du site et la pression du système. Une pression atmosphérique plus faible à haute altitude et une pression d'entrée plus faible peuvent réduire la marge avant que l'eau chaude ne se vaporisent.Fournir des conditions d'installation précises pour examen.

Questions fréquemment posées