10 raisons de mettre à niveau votre station de relevage vieillissante vers une pompe submersible à fosse sèche

Les pompes submersibles et à fosse sèche sont utilisées dans les stations de relevage des eaux usées depuis de nombreuses années. Ces technologies de pompes ont du succès, mais une autre technologie gagne en popularité ces dernières années : la pompe submersible à fosse sèche. Celles-ci sont généralement définies comme des pompes de manutention de solides avec des moteurs submersibles à couplage direct qui sont également capables de fonctionner en continu dans l'air. Ils sont généralement remplis d'air avec une sorte de système de refroidissement, comme une chemise, mais peuvent également être refroidis à l'huile.

Voici 10 raisons de remplacer une station de relevage vieillissante par une pompe submersible à fosse sèche.

1. Économies d'énergie

La plupart des pompes submersibles à fosse sèche comprennent un moteur à haut rendement, généralement classé IE3. IE3 est un niveau de rendement du moteur, tel que certifié par la norme de la Commission électrotechnique internationale (CEI 60034), qui garantit que le moteur fonctionnera à un certain niveau de rendement ou au-dessus. De nombreuses pompes vieillissantes ont des moteurs qui ne sont pas du tout classés IE ou qui ont des moteurs plus anciens de la National Electrical Manufacturers Association (NEMA). IE3 est équivalent à NEMA Premium Efficient, de sorte que tous les moteurs à haut rendement NEMA ou à rendement standard sont moins efficaces. Des moteurs à haut rendement entraînent une consommation d'énergie moindre pour les mêmes performances, et donc des coûts énergétiques inférieurs.

2. Durée de vie du moteur plus longue

Dans le prolongement de l'avantage des économies d'énergie, les moteurs submersibles fonctionnant à sec ont également tendance à avoir une durée de vie plus longue que leurs homologues moins efficaces. Les moteurs peuvent tomber en panne pour de nombreuses raisons, mais l'un des principaux responsables de la panne du moteur est la chaleur. Le département américain de l'énergie (DOE) déclare que "pour chaque augmentation de 10 ° C de la température de fonctionnement, la durée de vie de l'isolation est réduite de moitié". (DOE, novembre 2012). La loi de conservation de l'énergie stipule que toute énergie qui entre doit sortir. L'efficacité correspond à la quantité d'énergie d'entrée qui est convertie en performance de la pompe. Le reste de cette énergie est perdu par d'autres moyens, principalement la chaleur. Ainsi, un moteur à haut rendement produit moins de chaleur et dure donc plus longtemps.

3. Résistant aux inondations

L'inondation des stations de relevage à sec peut se produire presque n'importe où. Certaines inondations sont dues à des événements météorologiques comme les ouragans et les fortes pluies, mais certaines inondations peuvent être dues à des défaillances. Si une conduite de refoulement se brise, une vanne tombe en panne ou une pompe se bouche, une station de relevage peut être inondée même dans le désert. Les pompes à fosse sèche traditionnelles sont généralement équipées d'un moteur de style NEMA qui ne peut pas être immergé et serait susceptible de tomber en panne lors d'une inondation. Ces puits secs comprennent souvent une petite pompe de puisard qui atténuera l'inondation en pompant l'eau dans la partie puisard de la station de relevage. Une pompe submersible à fosse sèche dans une station de relevage à puits sec non seulement ne tombera pas en panne lors d'une inondation, mais elle peut continuer à fonctionner normalement.

4. Augmentation des volumes d'exploitation

Étant donné que le moteur d'une pompe submersible à fosse sèche peut fonctionner en continu lorsqu'il n'est pas submergé, la submersion minimale requise dans un puits humide est inférieure à celle d'une pompe submersible traditionnelle qui nécessite la submersion pour le refroidissement. Chaque puits humide a un volume de fonctionnement désigné, qui est généralement le volume entre le niveau "marche" et le niveau "arrêt". Un moteur submersible à sec abaisse le niveau "off" mais permet au niveau "on" de rester au même endroit, augmentant ainsi le volume de fonctionnement de la station. Les stations plus anciennes peuvent ne pas être entièrement équipées pour faire face à une population croissante, mais un volume d'exploitation plus important peut aider à mettre à niveau la station pour mieux la gérer (Image 1).

5. Flexibilité d'installation

Une pompe submersible à fosse sèche peut être installée de différentes manières. La même pompe peut être installée dans une fosse humide sur pattes ou un système de rail de guidage, une fosse sèche, verticalement sur un support avec un coude d'aspiration ou horizontalement sur un système de support, similaire à une pompe à aspiration en bout. De nombreux fabricants proposent également un système de chariot roulant pour les installations horizontales. Ceux-ci permettent d'entretenir l'extrémité du moteur sans perturber la tuyauterie d'aspiration et de refoulement, ce qui rend la pompe facile à entretenir en cas de besoin. Cette flexibilité rend la mise à niveau des pompes dans les stations existantes plus facile et plus rentable (Image 2).

6. Facilité d'installation

Cet avantage s'applique principalement aux pompes submersibles à fosse sèche remplaçant les pompes à fosse sèche traditionnelles, et il découle vraiment du fait que les pompes submersibles à fosse sèche ont des moteurs à couplage direct. Tout d'abord, il n'est pas nécessaire d'aligner l'accouplement. Notez que toutes les pompes à fosse sèche traditionnelles n'utilisent pas de raccords, mais celles qui doivent être alignées sur place lors de l'installation. Étant donné que les extrémités des pompes submersibles à fosse sèche sont construites directement sur l'arbre du moteur, aucun alignement n'est nécessaire. Deuxièmement, les chambres d'étanchéité sont complètement scellées. Une chambre d'étanchéité sur une pompe à fosse sèche traditionnelle doit être pressurisée, souvent avec de l'eau claire. Cela ajoute de la complexité et du coût à l'installation. Parfois, il ajoute même une autre pompe au projet.

7. Capacité de manipulation des solides

Parallèlement aux progrès technologiques dans la partie moteur, la conception de l'extrémité de la pompe a également fait des progrès au cours des dernières années. Cela comprend différentes conceptions de roues anti-obstruction, de pompes hacheuses et de pompes coupantes. Le pourcentage de solides dans le flux de déchets modernes a également augmenté, et les anciennes pompes de traitement des solides, qu'elles soient submersibles ou à fosse sèche, ne sont pas équipées pour le traiter. Les nouvelles géométries de roue, conçues avec un logiciel sophistiqué de dynamique des fluides computationnelle (CFD), sont supérieures dans les applications de manipulation de solides. Les pompes hacheuses et coupantes peuvent également être utilisées pour des applications avec de fortes charges de solides.

8. Construction robuste

Les pompes à eaux usées peuvent être trouvées dans une grande variété d'applications, et chacune nécessite des performances différentes. Par conséquent, ils doivent être conçus pour gérer même les situations les plus difficiles. Les fabricants incluent une isolation de classe H dans leurs conceptions de moteur pour protéger les enroulements du stator contre les dommages et les roulements haute capacité graissés en permanence pour plus de temps entre les entretiens.

9. Divers matériaux pour de nombreuses applications

Parallèlement aux progrès de la conception des moteurs et des pompes, des progrès ont été réalisés dans les offres de matériaux. Les applications de stations de relevage peuvent avoir besoin de traiter des composants qui ne sont pas des eaux usées traditionnelles, comme des produits chimiques et des abrasifs, et les matériaux de pompe appropriés doivent être choisis pour gérer cela. Les pompes ne sont plus seulement en fonte ; Les pompes submersibles à fosse sèche peuvent être disponibles dans toutes les variétés de fonte, d'acier, de bronze et d'autres types de matériaux.

10. Capteurs supplémentaires

À mesure que la technologie devient plus sophistiquée, il devient plus important de protéger l'équipement. Plus récemment, les submersibles à fosse sèche, en particulier les pompes plus grosses, sont équipés de nombreux capteurs pour surveiller le fonctionnement et la santé de la pompe. Ceux-ci incluent des dispositifs de détection de température pour le moteur, les roulements et les joints, des capteurs de vibrations (à la fois au niveau de la chambre du joint et du haut de la pompe) et même des capteurs électriques pour surveiller la santé électrique du moteur. Essentiellement, tout ce qu'un utilisateur pourrait vouloir surveiller, il existe un capteur pour cela. Qu'une seule ou plusieurs de ces raisons s'appliquent, la mise à niveau vers un submersible à fosse sèche pourrait en valoir la peine.

IMAGE 1 : Un volume d'exploitation plus important peut aider à mettre à niveau la station pour mieux gérer une population croissante. (Images avec l'aimable autorisation de Crane Pumps & Systems)

IMAGE 2 : Pompes submersibles à fosse sèche

Layla Wilhelm est chef de produit chez Crane Pumps & Systems. Pour plus d'informations, rendez-vous sur cranepumps.com.