Les fabricants de pompes ont souvent cru que le colmatage des pompes pouvait être évité avec une section de passage de la pompe supérieure ou égale à la taille de ce qui peut être jeté dans les toilettes. Pourtant, une nouvelle publication technique indique que le type d’hydraulique peut jouer un rôle aussi important dans la prévention du colmatage et les économies d’énergie. Par rapport à une roue monocanal et une roue vortex, la roue N Flygt Anti-Colmatage, permet d’économiser respectivement 25 % à 64 % d’énergie.
Le colmatage est un problème de fonctionnement grave et peu souhaitable dans le pompage des eaux usées. Il réduit considérablement le rendement de la pompe jusqu’à entraîner son blocage, ce qui augmente les coûts et les appels d’urgence des utilisateurs finaux. La section de passage, c’est-à-dire le diamètre de passage libre au travers de la pompe, est un paramètre souvent utilisé pour définir la résistance au colmatage d’une pompe eaux usées.
« Le concept de section de passage a été inventé il y a longtemps pour mesurer la capacité d’anti-colmatage, explique Mats Karlén, responsable Conception Hydraulique Xylem. Les fabricants cherchaient à augmenter au maximum la section de passage pour éviter le colmatage des pompes. Toutefois, des dizaines d’années d’expérience montrent que ces conceptions présentent des inconvénients importants. »
Publication technique sur l’Anti-Colmatage
Mats Karlén et son collègue Stefan Abelin ont récemment publié un rapport sur l’incidence de la section de passage sur la propriété d’anti-colmatage pour tordre le cou aux idées reçues en ce qui concerne la conception des pompes eaux usées. Dans leur publication, ils indiquent que depuis plusieurs années, les analyses montrent la chose suivante : « la probabilité de trouver des objets volumineux et solides dans les eaux usées est très faible par rapport à la probabilité d’y trouver de petites particules solides ainsi que divers objets organiques fibreux et mous, petits ou gros ». D’après le rapport technique, cela réduit d’autant la nécessité d’une large section de passage.
En outre, le rapport précise que les objets filandreux, beaucoup plus courants, « ont tendance à rester coincés dans les roues conventionnelles de type monocanal ou Vortex même si la section de passage est grande. Il n’est pas rare que les fibres s’enroulent sur les bords d’attaque de la roue. Ces détritus ne peuvent pas être évacués et s’accumulent. »
Ils entraînent un colmatage léger ou partiel et donc une chute du débit et du rendement. Ensuite, la puissance absorbée augmente et lorsque l’intensité nominale excède l’intensité de disjonction, la pompe est finalement arrêtée. C’est ce que l’on appelle le colmatage total.
Une conception qui prévient le colmatage
À la fin des années 1990, Xylem, qui s’appelait alors ITT Corporation, a créé une nouvelle conception d’hydraulique autonettoyante appelée N Flygt. Les bords d’attaque inclinés de la roue guident les solides du centre vers la périphérie de la roue et la rainure de dégagement de la volute les évacue à l’extérieur.
D’après le rapport de Mats Karlén et Stefan Abelin, la conception autonettoyante augmente l’efficacité de la pompe et la résistance au colmatage, ce qui « réduit les coûts de fonctionnement et de maintenance ». Au cours des 14 années qu’il a passées chez Xylem, Mats Karlén a effectué, avec ses collègues, des centaines de tests de colmatage, en laboratoire et sur le terrain, pour comparer différents modèles de pompe.
Xylem et ses concurrents continuent à vendre des pompes traditionnelles, avec de larges sections de passage, par exemple des pompes à roue monocanal et à roue Vortex. Pourtant, Mats Karlén espère que les conclusions de cette publication orienteront les industriels vers des solutions plus performantes et plus fiables que les pompes avec de grandes sections de passage qui consomment beaucoup d’énergie.
« On a de plus en plus besoin de solutions pour transporter et nettoyer l’eau, dans le monde entier, explique Mats Karlén. Rechercher des solutions plus efficaces et moins consommatrices d’énergie est à la fois un défi et est extrêmement gratifiant. Il est évident que la quantité d’énergie nécessaire au transport de l’eau pourrait être considérablement réduite en améliorant la lutte contre le colmatage et le maintien dans le temps du rendement. »
Cliquez ici pour consulter la publication technique.
Résultats des tests de colmatage de Xylem
La technologie N Anti-Colmatage permet de réaliser les économies d’énergie* suivantes :
– 25 % par rapport à une pompe à roue monocanal
– 64 % par rapport à une pompe à roue vortex
* D’après les études de Xylem qui tiennent compte de trois paramètres principaux pour le calcul de l’efficacité globale de la pompe :
1. Rendement sur de l’eau claire
2. Rendement « réel » sur des eaux usées, mesuré par la présence de colmatage partiel et de son incidence sur le rendement global
3. Coût des opérations d’urgence à la suite d’un arrêt de pompe généré par un colmatage.