Le type de pompe broyeuse le plus efficace est celui que les professionnels peuvent installer et n’ont jamais besoin de toucher pour l’entretien ou les réparations. Il gère les solides de manière transparente sans colmatage, permettant ainsi de maintenir opérationnels les systèmes d'eaux usées résidentiels, d'égouts à basse pression, industriels, commerciaux ou municipaux. Il résiste aux produits modernes « jetables » qui font souvent des ravages dans les systèmes. Il offre également la vitesse du fluide nécessaire pour attirer les solides dans le mécanisme de coupe et les faire passer efficacement au lieu de leur permettre de se déposer au fond du réservoir.
Lors de l'évaluation des avantages d'une pompe broyeuse, les entrepreneurs et les ingénieurs doivent prendre en compte la vitesse d'entrée et de refoulement de la pompe, le mécanisme de broyage et la manière dont d'autres fonctionnalités à valeur ajoutée peuvent offrir des avantages à long terme et une disponibilité maximale pour la gestion des eaux usées.
Les pompes centrifuges broyeurs dotées de mécanismes de coupe radiale remplissent toutes les conditions requises lorsqu'il s'agit de fournir les fonctionnalités nécessaires à des performances fiables. Avec une vitesse de fluide et une puissance de coupe plus élevées que les pompes volumétriques ou les modèles à coupe axiale, elles relèvent les défis les plus difficiles auxquels sont confrontés les systèmes de traitement des eaux usées modernes :
Défi : colmatage à l'entrée ou à la sortie
Solution : meilleure vitesse du fluide
Les débris qui se déposent dans les conduites ou restent coincés à l'entrée d'une pompe sont des préoccupations majeures pour les opérations de traitement des eaux usées. Lorsque les solides ne sont pas aspirés dans le mécanisme de coupe d’une pompe broyeur, cela indique une faible vitesse d’entrée. Il s’agit d’un problème courant avec les pompes volumétriques, qui ont une vitesse de fluide plus faible au refoulement. Cela peut entraîner une accumulation de solides contre la prise d’eau, les bords du réservoir et la conduite d’égout.
Le manuel des systèmes alternatifs de collecte des eaux usées de l'EPA indique qu'une vitesse de fluide d'au moins deux pieds par seconde est requise pour récurer les solides dans une conduite d'égout à basse pression. Une fois que la vitesse du fluide descend en dessous de 2 pieds/s, les solides ont tendance à s'accumuler au fond du tuyau.
Les pompes centrifuges des broyeurs offrent une vitesse de fluide supérieure à celle des broyeurs volumétriques, gardant les solides en suspension dans le système d'égouts. Ces pompes sont également conçues pour offrir ces performances sans générer de cavitation ni limiter la plage de fonctionnement.
Une vitesse de fluide plus élevée fait avancer les solides en suspension. Une fois que la vitesse du fluide descend en dessous de 2 pieds/s, les solides ont tendance à s'accumuler au fond du tuyau. Photo gracieuseté de Franklin Electric
Défi : Reliure au cutter
Solution : Fraises radiales
Les pompes centrifuges des broyeurs peuvent être équipées de systèmes de coupe axiale ou radiale. Les fraises axiales peuvent avoir des difficultés avec les matériaux fibreux, en particulier lorsque les écarts de cisaillement augmentent. Au fil du temps, la distance entre les couteaux s'ouvrira, permettant une défaillance prématurée ou un colmatage.
Les mécanismes de coupe radiale sont des pièces moulées conçues pour déchiqueter des matériaux avec un couteau rotatif et stationnaire. Contrairement à d'autres systèmes, ils ne s'appuient pas sur des pièces d'usure pour établir l'écart de cisaillement. Au lieu de cela, ils fournissent une force de cisaillement plus élevée et conservent des tolérances plus strictes au fil du temps. Cela en fait un meilleur choix que les fraises axiales, qui nécessitent un ajustement continu tout au long de la durée de vie de la pompe. Avec les fraises axiales, la séparation au fil du temps crée une résistance dans la zone de tension car le matériau ne se brise pas sous le cisaillement.
Un couple puissant du moteur du broyeur centrifuge est également essentiel pour le broyage des matériaux, en particulier lorsque la pompe est dans un état de rotor bloqué. Un couple de rotor bloqué plus élevé provenant du moteur entraîne une force de cisaillement plus élevée appliquée par les couteaux. Cela garantit que les solides entrants, y compris les matériaux fibreux difficiles, sont considérablement réduits, garantissant ainsi un passage réussi.
Une force élevée et un cisaillement serré sont essentiels à la gestion des solides filandreux et des matériaux fibreux présents dans les flux d'eaux usées d'aujourd'hui. Lorsque vous choisissez une pompe centrifuge, recherchez une fraise radiale flottante associée à un moteur puissant pour obtenir les performances nécessaires au broyage de matériaux résistants tout en fournissant le cisaillement nécessaire pour pulvériser les déchets.
Réduire L (distance entre les surfaces de cisaillement) tout en conservant le même δ (mouvement de la fraise rotative loin de la fraise stationnaire) augmente la contrainte de cisaillement γ (γ = tan-1(δ/L). Cela augmente la contrainte de cisaillement sur le matériau pour permettre un passage réussi. Photo gracieuseté de Franklin Electric
Défi : coût de possession élevé
Solution : Conception et composants de qualité
Les pompes centrifuges doivent exercer suffisamment de force pour broyer les matériaux difficiles, et l'arbre du moteur de la pompe doit être capable de résister aux charges radiales sans se plier. Un arbre moteur plus court réduit l'effet de levier qu'une charge radiale exerce sur les roulements, tandis qu'une plus grande épaisseur donne à l'arbre une plus grande section transversale pour résister à la déflexion. Ces deux caractéristiques sont essentielles pour résister à la déformation de l’arbre et à la défaillance prématurée du moteur ou des roulements dans les applications de meulage.
Les fraises axiales établissent généralement un espace de cisaillement avec des cales. Ceux-ci peuvent se déplacer pendant le fonctionnement, provoquant une usure et une efficacité de meulage réduite. En revanche, les fraises radiales sont moulées avec des tolérances définies et fournissent les performances de coupe nécessaires afin que les équipes de maintenance n'aient pas à tirer sur la pompe pour régler le jeu approprié.
Défi : Dommages au moteur dus à un grippage en fin de cycle
Solution : cycle d'exécution plus long
Les fins de cycle peuvent être difficiles pour les pompes des broyeurs, qui coincent souvent les matériaux dans le mécanisme de coupe. Lorsque le cycle redémarre, le matériau se coince entre les couteaux et coince le système. Une fraise radiale flottante résout le problème, mais minimiser les démarrages et les arrêts est la véritable clé d'un fonctionnement plus fluide.
Les pompes centrifuges broyeuses ont généralement des cycles de fonctionnement plus longs avec un débit accru pour éliminer plus de déchets en moins de temps que les pompes volumétriques. Des cycles de fonctionnement plus longs avec moins de démarrages et d'arrêts prolongent la durée de vie de la pompe en réduisant l'usure des composants de démarrage.
La meuleuse de la série IGP de deux chevaux, leader de l'industrie, de Franklin Electric est dotée d'un système de coupe flottant breveté qui fournit un couple de rotor verrouillé maximal. Photo gracieuseté de Franklin Electric
Défi : Encordement dû à des solides non dispersables
Solution : composants crantés
Le cordage se produit lorsque de longs matériaux fibreux s'emmêlent, formant des brins ressemblant à des cordes qui peuvent obstruer les tuyaux et entraver le fonctionnement des pompes. Les matériaux filandreux s’enroulent souvent autour des lames du broyeur ou le long de l’arbre de la pompe. Lorsque les surfaces de coupe ne peuvent pas briser un flux continu de matière, le matériau s'enroule autour de l'arbre entre les couteaux rotatifs et fixes ou autour du joint d'étanchéité de l'arbre.
Pour surmonter ce défi, recherchez des fraises et des volutes comportant des encoches. Ces encoches aident à répartir le flux de matériaux contre les couteaux, équilibrant la pression pour minimiser les forces radiales qui contribuent au cordage.
Les pompes centrifuges dotées des caractéristiques appropriées font toute la différence en termes de disponibilité. La construction durable et les fraises radiales signifient une vitesse de fluide plus élevée, une force de cisaillement plus importante et des performances plus fiables. Le résultat : des cycles de fonctionnement plus longs, une efficacité améliorée et un coût global de possession inférieur.