In thrust we trust : Comment choisir un agitateur submersible avec une efficacité optimale ?

Lorsque l'on compare des agitateurs submersibles, comment savoir lequel permettra d'obtenir les meilleurs résultats tout en consommant le moins d'énergie possible ? Il existe un certain nombre de paramètres à prendre en compte, mais le plus important est le rapport poussée/puissance de l'agitateur. Ce rapport indique la capacité de l'agitateur submersible à déplacer le liquide par rapport à la quantité d'énergie qu'il consomme. Cet article explique les bases de la poussée, comment comparer les puissances nominales et pourquoi les agitateurs Flygt sont conçus en fonction des performances de poussée.

Pour de nombreuses opérations de mélange, l'objectif est de créer un flux qui assure le mélange du fluide, la suspension des solides et la distribution et homogénéisation des solides dans l’effluent. Plus précisément, le mélange doit créer un écoulement « en vrac » global, ce qui signifie que le fluide est en mouvement dans tout le volume de la cuve. Le résultat du mélange est déterminé par la force de l'écoulement global.

Comment fonctionne l'écoulement en vrac ? Il est créé par le jet qui sort de l'hélice de l’agitateur submersible. En tournant, l'hélice donne de l'élan au fluide. Cette poussée, qui prend la forme d'un jet d'eau, déplace le fluide et produit le mélange le plus intense. Au fur et à mesure que le jet se répand, il affecte une plus grande partie du fluide environnant. Le jet s'élargit et ralentit, jusqu'à ce qu'il entraîne avec lui tout le contenu du bassin, ce qui permet d'obtenir un écoulement global efficace pour un mélange efficace.

Deux paramètres importants sont à prendre en compte pour un mélange efficace : la poussée de l'agitateur et sa consommation d'énergie, qui est le prix à payer pour le résultat final du mélange. L'idéal est d'obtenir une poussée optimale avec une consommation d'énergie minimale.

Comprendre la puissance des agitateurs lors des comparaisons

Il existe plusieurs façons de définir la puissance d'un agitateur submersible, notamment la puissance nominale et la puissance d'entrée, mécanique (arbre) et électrique. La puissance électrique nominale, mesurée en watts (W) ou en kilowatts (kW), correspond à la puissance maximale autorisée pour l'agitateur, tandis que la puissance d'entrée correspond à la puissance que l'agitateur utilise réellement pendant son fonctionnement.

Lorsque l'on compare l'efficacité des agitateurs, la puissance d'entrée est le paramètre le plus pertinent. La consommation d'énergie à elle seule n'en dit pas long sur l'efficacité de l’appareil, car deux agitateurs à puissance d'entrée égale peuvent avoir des effets radicalement différents en fonction de leur conception.

Dans le contexte du mélange, les termes "puissance spécifique" ou "densité/intensité de puissance" peuvent également être utilisés par les fabricants pour désigner la puissance de l’agitateur utilisée par unité de volume de liquide dans un bassin, comme le nombre de watts (W) utilisés pour mélanger un mètre cube de liquide. L'intensité de la puissance d'un agitateur peut toutefois être déterminée de manière totalement différente et peut être difficile à mesurer, ce qui la rend complexe à utiliser à des fins de comparaison. L'intensité de la puissance peut vous donner une idée de l'efficacité d'un agitateur (en termes de consommation d'énergie), mais elle est moins utile pour vous indiquer son efficacité (la façon dont il effectue le travail).

Pour comparer les agitateurs submersibles, il faut donc partir de la valeur de la poussée, qui peut être mesurée de manière fiable.

Utilisation du rapport poussée/puissance pour comparer les agitateurs submersibles

La performance d'un agitateur submersible est mesurée par la quantité totale de poussée produite, mesurée en Newtons (N). Cette mesure décrit la force de l'écoulement en vrac. Le rapport poussée/puissance (R) est calculé en divisant la poussée par la puissance d'entrée (N/kW), ce qui mesure la performance par rapport à la consommation d'énergie.

La marque Flygt de Xylem a été la première à utiliser la force de poussée (N) comme paramètre principal pour déterminer le débit en vrac nécessaire pour obtenir un bon résultat d'agitation. En 1980, Flygt a commencé à utiliser le paramètre de poussée dans la conception des agitateurs submersibles, et a publié les plages de poussée de ses agitateurs dans sa documentation depuis 2000. Flygt a également contribué à la norme internationale ISO 21630:2007, dans laquelle la poussée de sortie comparée à la consommation d'énergie (N/kW) est définie comme le paramètre unique le plus pertinent pour déterminer l'efficacité d'un agitateur.

Grâce à des décennies de recherche et à l'installation de plus de 300 000 agitateurs Flygt dans le monde, nous concevons et fabriquons nos agitateurs avec soin afin de garantir une poussée maximale tout en consommant le moins d'énergie possible. Il y a 40 ans, Flygt a mis au point ses fameux agitateurs " pales bananes ", dont les hélices autonettoyantes sont conçues pour offrir le meilleur rapport poussée/puissance du marché.

Nous continuons à faire évoluer nos agitateurs, en nous concentrant sur l'optimisation de la poussée et les économies d'énergie. Nos agitateurs Flygt Adaptatifs, par exemple, offrent une poussée variable pour adapter les performances de l'agitateur à la demande réelle, ce qui évite un mélange excessif et un gaspillage d'énergie. Grâce à leur moteur IE4 à haut rendement et à l'électronique de commande intégrée, les agitateurs Flygt Adaptatifs permettent d'économiser jusqu'à 50 % de la consommation d'énergie, avec un accès facile à des fonctions de commande et de contrôle de pointe.

Vous avez besoin d'aide pour déterminer la poussée nécessaire à votre application ?

La poussée requise pour chaque application de mélange dépend de la forme et de la taille du bassin, des propriétés du liquide et de la charge. Xylem dispose d'une gamme complète d'agitateurs avec des rapports poussée/puissance supérieurs, pour chaque configuration de bassin et chaque mélange de substrat. Nos ingénieurs et techniciens hautement qualifiés peuvent vous aider à déterminer la poussée nécessaire pour générer le débit en vrac qui répond le mieux à vos besoins de mélange.