Pompes à turbine verticale

Pompe turbine verticale (PTV)

Une pompe turbine verticale est un type de pompe centrifuge conçue pour déplacer de l'eau ou d'autres fluides partir de puits souterrains, de réservoirs ou de puisards profonds. Sa caractéristique principale est que l'ensemble de la pompe (corps et turbines) est immergé dans le fluide pompé, tandis que le moteur (moteur électrique ou moteur) est situé au-dessus du sol, connecté par un long arbre vertical.

Cela la différencie d'une pompe submersible standard, où le moteur est également immergé et directement fixé l'aspiration de la pompe.

Composants clés
Moteur hors sol : un moteur électrique ou un moteur diesel monté en haut. Il fournit la puissance de rotation.

Tête de refoulement : la partie supérieure de la pompe, qui abrite la sortie, se connecte la tuyauterie et contient souvent la bague d'étranglement pour l'alignement et l'étanchéité de la colonne.

Tuyau de colonne (ou ensemble de colonne) : un tuyau vertical qui renferme le long arbre de transmission. Cet arbre transmet le couple du moteur vers le bas jusqu'aux turbines.

Arbre de transmission : le long arbre rotatif qui relie le moteur aux corps de pompe. Il comporte des paliers (paliers d'arbre de transmission) intervalles réguliers, lubrifiés par le fluide pompé ou une source d'eau propre externe, pour maintenir la stabilité.

Ensemble corps de pompe : la section immergée de la pompe. Il contient :

Turbines : généralement plusieurs étages (multi-étages) pour générer la pression/hauteur requise.

Diffuseurs (ou corps) : composants fixes qui entourent les turbines, convertissant l'énergie cinétique en énergie de pression et dirigeant le débit vers l'étage suivant ou le tuyau de colonne.

Fonctionnement :Le moteur hors sol fait tourner l'arbre de transmission. L'arbre fait tourner les turbines l'intérieur de l'ensemble du corps. Le fluide est aspiré l'entrée inférieure, poussé travers les étages de turbines et de diffuseurs (chaque étage augmente la pression), puis forcé vers le haut dans le tuyau de colonne et sort par la tête de refoulement.

Principaux avantages
Facilité d'entretien : le moteur est facilement accessible au-dessus du sol. L'ensemble du corps peut être retiré du puits ou du puisard pour inspection ou réparation sans avoir besoin de creuser ou d'assécher la zone.

Efficacité et performance : excellent pour les applications débit élevé et forte pression, en particulier les puits profonds. Les conceptions multi-étages leur permettent de générer des pressions très élevées.

Avantage NPSH (hauteur nette positive l'aspiration) : comme la première turbine est déj immergée, elles ont des caractéristiques d'aspiration supérieures et ne sont pas sujettes aux problèmes de cavitation qui affectent les pompes de surface.

Gain de place : la conception verticale a un très faible encombrement au-dessus du sol, ce qui la rend idéale pour les espaces confinés.

Applications
Les pompes turbines verticales sont polyvalentes et utilisées dans de nombreuses industries :

Alimentation en eau : puits d'eau municipaux, extraction d'eau industrielle.

Irrigation : irrigation agricole grande échelle partir d'aquifères profonds.

Circulation : circulation d'eau de refroidissement dans les centrales électriques et les procédés industriels.

Protection contre les incendies : souvent utilisées comme pompes eau incendie dans les grandes installations.

Contrôle des inondations et assèchement : utilisées dans les puisards profonds pour les mines, les chantiers de construction et la gestion des eaux pluviales.

Pétrole et gaz : pompes d'injection d'eau de mer sur les plateformes offshore.