pompes à rotor noyé à étages multiples - hermetic … · et la pompe forment un tout, où le...
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Généralités
Les pompes à rotor noyé constituent des ensembles com-
plets, compacts, et sans joint sur l’arbre. Le moteur
et la pompe forment un tout, où le rotor et la roue sont
disposés sur un même arbre. Le rotor est guidé par deux
paliers lisses de même conception, directement lubrifi és par
le fl uide transporté. Le stator moteur est séparé du rotor par
une chemise fi ne. La chambre du rotor est commune avec
la partie hydraulique et elle doit être remplie avec le fl uide,
préalablement à la mise en service. Les pertes calorifi ques
du moteur sont évacuées par un courant dérivé entre le
rotor et le stator. Ce même courant sert au graissage des
paliers de la chambre du rotor. A côté de l’étanchéité de
la chemise, le corps de moteur constitue une seconde
enceinte de sécurité. De cette manière, les pompes à rotor
noyé présentent constamment une grande sécurité pour les
fl uides dangereux, toxiques, explosifs ou onéreux.
Roues Refoulement Rotor Stator Corps de moteur
(2ème sécurité)
Aspiration Palier lisse Chemise
(1ère sécurité)
Description
2
Description ............................................ 2
Domaines d’application
et plages d’utilisation ............................ 4
Fonctionnement et matières ................... 5
Variantes de fabrication ...................... 11
Appareils de contrôle ........................... 13
Courbes caractéristiques ...................... 14
Sommaire
Fonctionnement
CAM
Le fl uide est transféré vers la sortie par des roues disposées
les unes derrières les autres. Il subit une augmentation de
pression, fonction du nombre d’étages. Le courant dérivé
nécessaire au refroidissement du moteur et au graissage
des paliers est prélevé à la sortie de la roue. Il traverse le
moteur puis est rejeté entre les étages en passant par l’arbre
creux. Ayant donc pas de courant dérivé qui refoule vers
le côté d’aspiration de la pompe, les valeurs NPSH consi-
dérablement plus stables peuvent être produites dans la
plage de charge partielle. Pour cette raison, en comparaison
avec des pompes à un étage, les agrégats en construction
à étages multiples peuvent être utilisés pour refouler des
capacités considérablement plus faibles.
3
Courant principal et dérivé
CAM
CAM-Tandem
Courant principal et dérivé
CAM-Tandem
Sur cette motopompe, la répartition des étages sur les
deux côtés du moteur permet d’atteindre une importante
différence de pression avec un montage de faible encombre-
ment. Le débit complet traverse le moteur à rotor noyé et,
en même temps, il dissipe les pertes calorifi ques du moteur.
Ayant donc pas de courant dérivé qui refoule vers le côté
d’aspiration de la pompe, les valeurs NPSH considérable-
ment plus stables peuvent être produites dans la plage
de charge partielle. Pour cette raison, en comparaison
avec des pompes à un étage, les agrégats en exécution
tandem peuvent être utilisés pour refouler des capacités
considérablement plus faibles.
Domaines d´application
CAM / CAM-Tandem
Pompage de fl uides agressifs, poisons, explosifs, onéreux,
infl ammables, radioactifs ou volatils, tels qu’acide
sulfurique, acide nitrique, acide fl uorhydrique, acide
cyanhydrique, phosgène, sulfate de diméthyle, chlorure
de vinyle, éther, chlorure d’éthylène, amines, propane,
butane, propylène, chlore, D2O et autres.
Plages d’utilisation
CAM 1: – 120 °C à + 100 °C
CAM 2: – 120 °C à + 360 °C
CAM 30: – 120 °C à + 360 °C
CAM 32: – 120 °C à + 360 °C
CAM 44 à 64: – 120 °C à + 360 °C
CAM-Tandem: – 120 °C à + 360 °C
Moteurs à rotor noyé
Puissance: jusqu’à 400 kW [50 Hz]
jusqu’à 448 kW [60 Hz]
Mode de
fonctionnement: S1 à S10
Tension: 400 / 690 V
(tensions spéciales sur demande)
Classe de température: H – 180
C – 220 / C – 400
Fréquence: 50 ou 60 Hz
(fonctionnement possible avec
convertisseur de fréquence)
Indice de protection: IP 65
Protection moteur: Thermistance par exemple
KL 180 (sur bobinages H)
PT 100 (sur bobinages C)
Protection antidéfl agrante
Protection antidéfl agrante avec certifi cat sur contrôle
d’échantillon selon directive 94/9/CE (ATEX) II 2 G Ex de IIC
T1 à T6
Documentation suivant standards HERMETIC ■ Notice de service incluant la mise en service, instructions
d’utilisation et d’entretien
■ Spécifi cation technique
■ Vue en coupe avec nomenclature
■ Plan d’encombrement
■ Liste de pièces de rechange avec numéros de référence
■ Rapport d’essai
■ Courbe de pompe réceptionnée
■ Déclaration CE de Conformité
Dénomination des types de pompe
Série CAM par exemple
CAM XX 44 / 6
Nombre d’étages
Taille
Variation de construction (*)
Série
(*) Variation de construction disponible
H = Modèle haute pression
K = Modèle à refroidissement séparé
T = Construction en boîtier haute pression
V = Modèle vertical
Série CAM-Tandem par exemple
CAM XX 44 / 3 + 2
Nombre d’étages du côté refoulement
Nombre d’étages du côté aspiration
Taille
Variation de construction (*)
Série
(*) Variation de construction disponible
H = Modèle haute pression
T = Construction en boîtier haute pression
V = Modèle vertical
Réception et garantie
Contrôles standard
Contrôle hydraulique:
■ Chaque pompe subit un test de fonctionnement. Le point
de fonctionnement est garanti selon la norme ISO 9906 –
Classe 2 (5 points de mesure)
■ Contrôle de pression
■ Mesure de poussée axiale
■ Contrôle d’étanchéité
Contrôles complémentaires
En option, des contrôles complémentaires peuvent être
réalisés et faire l’objet d’un rapport (exemples: Test NPSH,
test d’étanchéité à l’hélium, mesure de vibration, contrôle
d’ultrasons, test PMI). Autres contrôles sur spécifi cations
techniques. Les garanties sont conformes aux conditions
de livraison en vigueur.
Domaines d’application et plages d’utilisation
4
Matières et pressions
N° VDMA Désignation pièce Série CAM 1 et CAM 2
Variante matière S1 Variante matière S2 Variante matière C
Pression nominale
CAM 1: PN 25
CAM 2: PN 25
Pression nominale
CAM 2: PN 25 à PN 40
Pression nominale
CAM 1: PN 25
CAM 2: PN 25 à PN 40
Pièces en contact avec le fl uide
101 Corps de pompe JS 1025 1.0619+N 1.4581 / 1.4571
108 Corps d’étage 1.0460 1.0460 1.4571
162 Couvercle d’aspiration JS 1025 1.0460 1.4581 / 1.4571
174 Diffuseur JL 1030 JL 1030 1.4581
230 Roues JL 1030 JL 1030 1.4581
529.01/02 Chemise d’arbre 1.4571/W5(1) 1.4571/W5(1) 1.4571/W5(1)
545.01/02 Coussinet 1.4571/SiC30 1.4571/SiC30 1.4571/SiC30
816 Chemise stator Hastelloy C4 Hastelloy C4 Hastelloy C4
817 Chemise rotor 1.4571 1.4571 1.4571
819 Arbre moteur 1.4021 / 1.4571 1.4021 / 1.4571 1.4571
Pièces non en contact avec le fl uide
811 Corps de moteur 1.0570 / 1.0037 1.0037 1.0570 / 1.0037
Autres matières ou pression supérieure sur demande
(1) Revêtement carbure de tungstène
Fonctionnement et matières
CAM 1 et CAM 2
5
N° VDMA Désignation pièce Série CAM 30 et CAM 32
Variante matière S2 Variante matière C
Pression nominale PN 25 à PN 64 Pression nominale PN 25 à PN 64
Pièces en contact avec le fl uide
101 Corps de pompe 1.0460 1.4571
108 Corps d’étage 1.0460 1.4571
162 Couvercle
d’aspiration
1.0570 1.4571
174 Diffuseur JS 1030 1.4408
230 Roues JS 1030 1.4408
512 Disque
d’équilibrage
JL 1030 0.7660 / 1.4462
529.01/02 Chemise d’arbre 1.4571/W5(1) 1.4571/W5(1)
545.01/02 Coussinet 1.4571/SiC30 1.4571/SiC30
816 Chemise stator Hastelloy C4 Hastelloy C4
817 Chemise rotor 1.4571 1.4571
819 Arbre moteur 1.4021 1.4571
Pièces non en contact avec le fl uide
811 Corps de moteur 1.0254 1.0254
CAM 30 et CAM 32
Materials and pressure ratings
Autres matières ou pression supérieure sur demande
(1) Revêtement carbure de tungstène
6
Matières et pressions
N° VDMA Désignation pièce Série CAM 44 à CAM 64
Variante matière S2 Variante matière C
Pression nominale PN 25 à PN 64 Pression nominale PN 25 à PN 64
Pièces en contact avec le fl uide
101 Corps de pompe 1.0460(2) / 1.0570 1.4571
108 Corps d’étage 1.0619 1.4408
162 Couvercle
d’aspiration
1.0570 1.4571
174 Diffuseur JL 1030 1.4408
230 Roues JL 1030(2) / 1.4008 1.4408
512 Disque
d’équilibrage
JL 1030 0.7660 / 1.4462
529.01/02 Chemise d’arbre 1.4571/W5(1) 1.4571/W5(1)
545.01/02 Coussinet 1.4571/SiC30 1.4571/SiC30
816 Chemise stator Hastelloy C4 Hastelloy C4
817 Chemise rotor 1.4571 1.4571
819 Arbre moteur 1.4021 1.4571
Pièces non en contact avec le fl uide
811 Corps de moteur 1.0254 1.0254
CAM 44 à CAM 64
Autres matières ou pression supérieure sur demande
(1) Revêtement carbure de tungstène
(2) Uniquement sur les modèles CAM 44 et CAM 52
7
Matières et pressions
N° VDMA Désignation pièce Série CAM-Tandem
Variante matière S1 Variante matière S2 Variante matière C
Pression nominale
PN 25
Pression nominale
PN 25 à PN 64
Pression nominale
PN 25 à PN 64
Pièces en contact avec le fl uide
101 Corps de pompe JS 1025 1.0619+N / 1.0460 / 1.0570 1.4581 / 1.4571
108 Corps d’étage 1.0460 1.0460 / 1.0619 1.4571 / 1.4408
162 Couvercle
d’aspiration
JS 1025 1.0460 / 1.0570 1.4581 / 1.4571
174 Diffuseur JL 1030 JL 1030 / JS 1030 1.4581 / 1.4408
230 Roues JL 1030 JL 1030 / JS 1030 / 1.4008 1.4581 / 1.4408
529.01/02 Chemise d’arbre 1.4571/W5(1) 1.4571/W5(1) 1.4571/W5(1)
545.01/02 Coussinet 1.4571/SiC30 1.4571/SiC30 1.4571/SiC30
816 Chemise stator Hastelloy C4 Hastelloy C4 Hastelloy C4
817 Chemise rotor 1.4571 1.4571 1.4571
819 Arbre moteur 1.4021 / 1.4571 1.4021 / 1.4571 1.4571
Pièces non en contact avec le fl uide
811 Corps de moteur 1.0570 / 1.0037 1.0037 / 1.0254 1.0570 / 1.0037 / 1.0254
CAM-Tandem
Autres matières ou pression supérieure sur demande
(1) Revêtement carbure de tungstène
8
Paliers
Le montage étanche impose le montage des paliers au sein
du fl uide transporté. De ce fait, des paliers hydrodynamiques
lisses sont montés dans la quasi totalité des cas. En exploita-
tion normale, ceux-ci présentent l’avantage d’éviter le contact
entre les surfaces des paliers. En conséquence, ils fonction-
nent en continu sans usure et sans maintenance. Des durées
de fonctionnement de 8 à 10 ans ne sont pas rares pour des
pompes hermétiques.
Presque tous les ensembles de paliers universels sont à base
de carbure de tungstène (W5) contre du carbure de silicium
(SiC30). Ces couples sont constitués d’une bague d’arbre inox
Chemise d’arbre
(1.4571/W5)
Coussinet
(1.4571/SiC30)
Grain mobile
Arbre de pompe
1.4571 avec un revêtement de carbure de tungstène selon
le procédé « projection à la fl amme à grande vitesse » d’une
part. Et d’autre part, d’un palier fi xe en céramique (SiC30),
placé dans une chemise en inox. SiC30 est un composé de
carbure de silicium et de graphite qui allie les avantages des
deux matières. Les frottements qui se produisent par exemple
lors du démarrage ou de l’arrêt de la pompe restent bien maî-
trisés grâce au SiC30. De plus cette matière résiste aux chocs
thermiques avec des variations importantes. Elle
est chimiquement très largement inerte, stable contre les
boursoufl ures et résiste à l’abrasion.
Revêtement carbure de
tungstène
9
Compensation de poussée axiale
Le développement des pompes hermétiques résulte de la
résolution d’un problème crucial: l’élimination de la poussée
axiale due à la roue. La grande variété des propriétés des
matières des fl uides à véhiculer exclue l’utilisation de butées
mécaniques. D’une façon générale cette contrainte ne pouvait
être réglée que par une compensation hydraulique de la
poussée.
En fonctionnement le réglage axiale de l’arbre se régule
automatiquement de telle sorte que les efforts s’équilibrent et
qu’ainsi les paliers ne subissent aucun effort axial.
La construction technique de la compensation de poussée
axiale est principalement infl uencée par la taille et le nombre
d’étages de chaque pompe ainsi que par le liquide refoulé.
Exemples
Modèle CAM 1 et CAM 2
La compensation de poussée axiale est réglée par des ailet-
tes dorsales et des puits de décharge à la première roue.
Modèle CAM 30 et CAM 32
La compensation de poussée axiale est garantie par un
disque d’équilibrage (disposition au côté de pompe) et par
des puits de décharge.
Modèle CAM 44 à CAM 64
La compensation de poussée axiale est garantie par un
disque d’équilibrage (disposition au côté de moteur) et par
des puits de décharge.
10
Haute pression du système
Les pompes à rotor noyé peuvent supporter des pressions
jusqu’à 1200 bars avec des solutions techniques simples.
L’épaisseur des parois des composants extérieurs est alors
dimensionnée en conséquence.
Construction haute température
Le refroidissement externe de la pompe permet l’utilisation
des liquides refoulés jusqu’à +400 °C. Généralement, pour
refouler ces liquides, on utilise des circuits refroidisseurs, mais
aussi des refroidisseurs à plaques ou des refroidisseurs à air
sont utilisés conformément aux conditions de production et
de système.
Variantes de fabrication
Construction en boîtier haute pression
Le nombre d’étages stipule le nombre des joints statiques qui
sont nécessaires. L’utilisation d’une boîte de sécurité permet
de réduire ce nombre et d’arriver à des pressions de système
plus hautes.
11
CAMH
CAMT
CAMKr
Gaz sous pression / Gaz liquéfi és
En raison de leur très faible viscosité et en conséquence de
l’affaiblissement de la caractéristique porteuse des paliers,
la pompe peut être montée verticalement. Dans ce cas les
paliers n’ont aucune fonction porteuse, mais uniquement
une fonction de guidage. Le poids de la roue est alors sup-
porté hydrauliquement.
A côte de la série CAM, il est possible d’installer la série
CAM en construction tandem verticalement.
12
CAMTV
CAMTV-Tandem
Les pompes HERMETIC sont principalement réalisées en
version antidéfl agrante. Elles répondent alors aussi bien
aux exigences électriques que mécaniques en matière de
protection contre les explosions.
Contrôle de niveau
En tant que partie du process, la chambre du rotor est sup-
posée être constamment remplie de liquide et donc exempte
d’atmosphère explosive. Lorsque l’exploitant n’est pas en
mesure de garantir le remplissage permanent, un contrôle
de niveau doit être installé.
Contrôle de température
Le maintien de la température dans sa classe ou bien en
deçà de la température superfi cielle admissible pour le
moteur est assuré par une thermistance dans le bobinage
du stator et/ou un point de mesure sur le couvercle du
palier (température du fl uide).
Appareils de surveillance
Contrôle de position du rotor
La compensation de poussée axiale est infl uencée par le
mode de fonctionnement de la pompe, par les caracté-
ristiques de l’installation et par diverses caractéristiques
physiques du fl uide transporté. Pour détecter assez tôt une
cause de défaillance, un contrôle de position du rotor est re-
commandé. Ce dispositif électronique contrôle sans contact
le jeu axial de l’arbre ainsi que son sens de rotation.
Associé aux contrôles de niveau et de température, ce dispo-
sitif permet une détection effi cace et automatique de panne.
13
Options de contrôles disponibles
1 Type N 30 LSNiveau
2 Type O 30 LS
3 Type T 30 TS
Température4 Type KL 180 TS
5 Type PT 100 TI
6 Type AM-2000 GI Position rotor
7 Type MAP GI Position rotor
8 Type ROM GI Sens de rotation
6
7
1
23
5
6
7
8
4
Courbes caractéristiques CAM-Tandem – 3000 tr/min 50 Hz
1 CAM 1 /2-6 étages
2 CAM 2 /2-6 étages
3 CAM 30 /2-6 étages
4 CAM 32 /2-6 étages
5 CAM 44 /2-6 étages
6 CAM 52 /2-6 étages
7 CAM 64 /2-6 étages
1 CAM 2 /1+0 à 7+7
2 CAM 30 /1+0 à 7+7
3 CAM 32 /1+0 à 7+7
4 CAM 44 /1+0 à 7+7
5 CAM 52 /1+0 à 7+7
6 CAM 64 /1+0 à 7+7
Légende hydraulique des courbes caractéristiques
Légende hydraulique des courbes caractéristiques
Courbes caractéristiques CAM – 3000 tr/min 50 Hz
US.gpm
H
[m]
H
[ft]
10
101
100
100
1000
1000
10000
1000
100
100
10
Q[m3/h]
1
3 2 5 6 4
US.gpm
H
[m]
H
[ft]
10
10
1
1
100
100
1000
1000
1000
100
100
10
10
1
3 4
5
2
7 6
Q[m3/h]
Courbes caractéristiques
14
Courbes caractéristiques CAM-Tandem – 3600 tr/min 60 Hz
1 CAM 2 /1+0 à 7+7
2 CAM 30 /1+0 à 7+7
3 CAM 32 /1+0 à 7+7
4 CAM 44 /1+0 à 7+7
5 CAM 52 /1+0 à 7+7
6 CAM 64 /1+0 à 7+7
Légende hydraulique des courbes caractéristiques
1 CAM 1 /2-6 étages
2 CAM 2 /2-6 étages
3 CAM 30 /2-6 étages
4 CAM 32 /2-6 étages
5 CAM 44 /2-6 étages
6 CAM 52 /2-6 étages
7 CAM 64 /2-6 étages
Légende hydraulique des courbes caractéristiques
Courbes caractéristiques CAM – 3600 tr/min 60 Hz
H
[ft]
US.gpm
H
[m]
10
10
1
1000
100
1000
1000
100
100
10
10
Q[m3/h]
1
2 3 4 5 6
100
US.gpm
H
[m]H
[ft]
10
10
1
1
100
100
1000
1000
1000
100
100
10
10
1
3 4
5
2
7 6
Q[m3/h]
15
PRODUKTINFO
CAM/F/07/2010
Tous les détails comme indiqués dans ce document sont conformes
au standard technique qui est applicable à la date d’impression.
Ces détails sont soumis sous réserve d’améliorations techniques
et modifi cations éventuelles.
Entre autres, nos produits répondent aux exigences suivantes:
■ Directive 2006/42/CE
(Directive Machine)
■ Protection Ex selon Directive
94/9/CE (ATEX); UL; KOSHA;
NEPSI; CQST; CSA; Rostechnadzor
■ Directive 96/61/CE (Directive IPPC)
■ Directive 1999/13/CE (Directive VOC)
■ TA-Luft
■ RCC-M, Niveau 1, 2, 3
HERMETIC-Pumpen GmbH est certifi ée conformément à:
■ ISO 9001:2008
■ GOST; GOST « R »
■ Directive 94/9/CE
■ AD 2000 HP 0; Directive 97/23/CE
■ DIN EN ISO 3834-2
■ KTA 1401; AVS D 100 / 50;
IAEA 50-C-Q
■ Entreprise spécialisée selon § 19 I WHG
Ce qui compte c’est la rapidité, la mobilité, la souplesse, être facilement
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