Détermination des NPSH disponible et NPSH requis I.
Calcul du NPSH disponible
NPSH (en Pa) = Patm – Pv- Jasp + Hh Pour convertir le NPSH exprimé Pa, en MCE : NPSH en mètre de colonne d'eau = (Patm - Pv - J asp + Hh) /9810 Avec : Patm = Pression atmosphérique (dépend de l'altitude) en Pa Pv = Pression absolue (Pa) de vaporisation du fluide, J asp= Pertes de charge de la conduite d'aspiration en Pa Hh = Charge hydraulique du fluide Hh (en Pa) = (9,81 * Z * p) Ou : p = masse volumique du liquide en kg/m3. 9.81 = Intensité moyenne de la pesanteur. Z = Hauteur géométrique (d'aspiration ou de refoulement ou les deux) en mètre d'eau, mCE. Calcul de Pv : À 35°C Patm, Pv = (5622)/9810 = 9,7556574923547400611620795107034 9.75 mce (voir le tableau de PV ci-dessous).
Températur Pression Pression e référenc de e vapeur saturant e °C
Pa
Masse volumiqu e (Density)
Chaleur sensible (Enthalpie spécifique)
Pa
kg/m3 kj/kg
20.00 101325
2337
998.29 83.95
21.00 101325
2486
998.08 88.14
22.00 101325
2642
997.86 92.32
23.00 101325
2808
24.00 101325
2982
997.62 96.50 100.6 997.38 8
Chaleur spécifique (ou massique)
kcal/k g kj/kg 4.18 20.05 2 4.18 21.05 1 4.18 22.05 1 4.18 23.05 0 4.18 24.05 0
kcal/k g
Chaleur Viscosité volumiqu dynamiqu e e de l'eau
kj/m3
kg/m.s
0.999
4174.70 0.001003
0.999
4173.23 0.000979
0.999
4171.78 0.000955
0.998
4170.34 0.000933
0.998
4168.92 0.000911
25.00 101325
3166
997.13
26.00 101325
3360
996.86
27.00 101325
3564
996.59
28.00 101325
3779
996.31
29.00 101325
4004
996.02
30.00 101325
4242
995.71
31.00 101325
4491
995.41
32.00 101325
4754
995.09
33.00 101325
5029
994.76
34.00 101325
5318
994.43
35.00 101325
5622
994.08
36.00 101325
5940
993.73
37.00 101325
6274
993.37
38.00 101325
6624
993.00
39.00 101325
6991
992.63
40.00 101325
7375
992.25
104.8 6 109.0 4 113.2 2 117.3 9 121.5 7 125.7 5 129.9 3 134.1 1 138.2 9 142.4 7 146.6 4 150.8 2 155.0 0 159.1 8 163.3 6 167.5 4
25.04 26.04 27.04 28.04 29.04 30.04 31.03 32.03 33.03 34.03 35.03 36.02 37.02 38.02 39.02 40.02
4.18 0 4.17 9 4.17 9 4.17 9 4.17 9 4.17 8 4.17 8 4.17 8 4.17 8 4.17 8 4.17 8 4.17 8 4.17 8 4.17 8 4.17 9 4.17 9
0.998
4167.51 0.000891
0.998
4166.11 0.000871
0.998
4164.71 0.000852
0.998
4163.31 0.000833
0.998
4161.92 0.000815
0.998
4160.53 0.000798
0.998
4159.13 0.000781
0.998
4157.73 0.000765
0.998
4156.33 0.000749
0.998
4154.92 0.000734
0.998
4153.51 0.000720
0.998
4152.08 0.000705
0.998
4150.65 0.000692
0.998
4149.20 0.000678
0.998
4147.74 0.000666
0.998
4146.28 0.000653
Valeur Jasp : La valeur des pertes de charges au niveau de l’aspiration est une donnée du fabriquant de la pompe : Jasp = 0,31mce Calcul du Hh : Z aspiration min = Niveau d’aspiration min – cote radier – hauteur tulipe AN : Z aspiration min = 10.26 – 8.30 – 0.558 – 0.200 = 1.202 m (Voir plan coupe de la pompe) Hh = 1.202 mce
NPSH dispo = (101325/9810) – 0.573 - 0,31 + 1.202 = 10.647 mce
II.
NPSH requis :
C'est la hauteur minimum de liquide (supposé à sa température d'ébullition), nécessaire audessus de l'aspiration, pour empêcher la cavitation. Il est donné par le fournisseur sous forme de la courbe ci-dessous en fonction du débit :
Le NPSH R est de l’ordre de 9 mce, donc il est largement inférieur que le NPSH disponible. Il est indispensable que le NPSH disponible dans le système hydraulique soit plus élevé que le NPSH requis par la pompe. III.
Détermination de la submergence des pompes
Les corps des pompes doivent être calés de manière à ce que l’amorçage doit s’effectuer d’une façon normale, pour ce fait et pour éliminer tout effet de vortex, il faut satisfaire la condition de calage suivante : H > 1.5 x Ø Tulipe d’aspiration D’après les données : Cote d’asp : 10.26 en NGM Cote font bâche d’aspiration : 8.3 en NGM Ø Tulipe d’aspiration : 0.823 m Avec : H = Cote d’asp - Cote font bâche d’aspiration Application numérique :
H = 10.26 – 8.3 = 1.96 m 1.5 x Ø Tulipe d’aspiration = 1.5 x 0.823 = 1.2345 m Conclusion : La condition : H > 1.5 x Ø Tulipe d’aspiration est vérifiée donc il n’y a pas de risque. IV.
Vérification du niveau min de submérgence requis
Le fournisseur défini un niveau minimal de submérgence requis de 1100mm, dans notre cas c’est un niveau de : Niveau requis NGM = Niveau cote radier (8.3) + 0.558 + 1.1 = 9.958 NGM
Rappel plan coupe pompe Ce niveau est inférieur au niveau minimal exceptionnel AS3 = 10.11 Donc la condition du fournisseur est respectée.