Une pompe hydraulique est identique à une pompe centrifuge. Un moteur électrique ou des sources d'énergie externes comme une batterie ou un générateur de gaz entraînent généralement une pompe mécanique. Le fonctionnement d'une pompe mécanique nécessite un certain travail d'entrée sur le fluide qui la transporte physiquement dans le système. D’un autre côté, grâce aux machines tournantes à l’intérieur, ce type utilise la force pour pousser ou tirer des objets dans un sens ou dans l’autre. Nous pouvons ainsi étudier les performances et les différences de ces pompes en établissant des comparaisons entre elles.
Différence entre un diffuseur et une volute dans une pompe hydraulique de travail
Il est courant qu'une pompe hydraulique monte sa roue et s'entraîne sur un seul arbre. Dans un diffuseur ou une pompe à volute, ce n'est pas le cas car il comporte différents arbres qui entraînent une roue. Il convient de noter qu’il existe une distinction entre ces deux pompes au niveau de leur configuration. Une pompe diffuseur a un orifice de refoulement au centre de rotation qui y retourne après chaque tour. En revanche, dans une pompe à volute, après chaque tour il n'y aurait pas de retour à la position de refoulement car son orifice de refoulement est situé à une extrémité de l'arbre et se déplace vers une autre extrémité pendant le fonctionnement.
Les pressions d'aspiration et de refoulement sont approximativement égales dans la pompe centrifuge, mais pas dans la pompe hydraulique
L'eau est pompée depuis un aquifère (source d'eau) situé sous terre vers un niveau supérieur où elle est utilisée à des fins industrielles ou résidentielles dans des systèmes hydrauliques. La quantité d'eau pouvant être pompée diffère en fonction des différences de pression entre la source d'eau et ses points de destination au sein du système. Plus la différence de pression entre ces deux éléments est grande, plus l’eau transportée sera importante.
Ce type de pression d'aspiration se produit lorsque le système de plomberie de votre maison aspire l'eau à travers des tuyaux reliés aux éviers et aux toilettes. La pression d'aspiration apparaît lorsque le fluide entre ou sort du système de plomberie de votre maison via différents tuyaux, par exemple ceux qui s'écoulent dans les toilettes et les robinets d'évier.
La vitesse de rotation est très élevée dans la pompe centrifuge, mais pas dans la pompe hydraulique
La vitesse de rotation de la pompe centrifuge affecte directement sa vitesse de rotation. La puissance exercée sur le stator par le rotor peut être transformée en énergie électrique et utilisée pour entraîner un moteur. Il n'y a pas de boîtes de vitesses dans ces pompes pour modifier le taux de rotation ; à la place, un moteur électrique est utilisé.
La vitesse de rotation de la pompe hydraulique est directement proportionnelle à son débit et à sa pression de refoulement. Il fonctionne selon le principe selon lequel des pistons alignés montent et descendent dans un cylindre contenant de l'eau. Un à la fois, le piston monte et descend à travers la tige jusqu'à ce qu'il atteigne la hauteur maximale au-dessus lorsqu'un autre piston monte en redescendant.
L'amorçage externe du liquide est requis dans la pompe centrifuge, mais l'amorçage interne du liquide est requis dans la pompe hydraulique
Les pompes centrifuges diffèrent des pompes hydrauliques en ce sens que les premières sont amorcées de l'extérieur tandis que les secondes sont amorcées de l'intérieur. L'amorçage externe implique l'utilisation d'un autre dispositif appelé cylindre d'amorçage pour mettre le liquide sous pression dans le réservoir avant qu'il ne traverse le système. L'amorçage interne ne nécessite aucun équipement supplémentaire pour la pression du liquide.
Pour fabriquer une pompe centrifuge, vous avez besoin d'un fluide d'amorçage externe qui doit être poussé à travers de petites ouvertures par du gaz comprimé ou de la vapeur. Le rotor extérieur de la pompe pousse ensuite ce fluide à travers son système jusqu'à ce qu'il atteigne le milieu où il est retiré et envoyé dans un autre récipient.
Contrairement à ses homologues, la pompe hydraulique ne comporte aucune pièce mobile dans son système après sa construction ; il y a donc un amorçage interne. Au lieu de cela, un accumulateur introduit une pression dans le système de cet appareil, permettant ainsi au liquide d'atteindre finalement l'endroit où il a été dirigé.
Les pompes hydrauliques utilisent la restriction pour créer un mouvement et les pompes centrifuges utilisent la force centrifuge
Les pompes hydrauliques sont utilisées pour transporter des fluides et des gaz dans un système. Ces appareils peuvent être utilisés dans plusieurs applications, notamment dans l’agriculture, l’exploitation minière et le bâtiment. Les pompes hydrauliques sont souvent associées à un réservoir de fluide contenant le liquide pompé. Ces derniers fonctionnent en forçant la substance qui s'écoule dans un passage interne, provoquant ainsi un mouvement dans tout le système.
De telles pompes centrifuges ont été conçues pour transférer des liquides visqueux comme le miel ou la mélasse lorsqu'ils sont contenus dans un récipient. La principale distinction entre les pompes centrifuges et hydrauliques est que, alors que les pompes hydrauliques utilisent des restrictions de mouvement, les pompes centrifuges utilisent la force centrifuge pour le mouvement.
Les pompes hydrauliques sont capables de produire des débits plus élevés que les pompes centrifuges
Les pompes hydrauliques ont l’avantage de pouvoir produire des débits élevés. Ces pompes hydrauliques peuvent donner des débits plus élevés que les pompes centrifuges.
Le taux de décharge maximal d'un moteur électrique est limité par sa vitesse, qui dépend de la puissance nominale du moteur et de son couple. Cette limite est appelée vitesse critique ou point de fonctionnement. Lorsque la vitesse augmente, la puissance de sortie du moteur augmente également, mais le couple reste constant au même niveau. À des vitesses plus élevées, il y a plus de frottement dans les roulements, il faut donc plus de temps au rotor pour tourner sur toute sa plage de révolution ; c'est ce qu'on appelle le couple de décrochage. Afin d'éviter le calage, les moteurs sont conçus pour fonctionner à un couple inférieur à leur couple de calage.
Si un moteur fonctionnait à des vitesses supérieures à son point de décrochage (ou vitesse critique), il aurait alors tendance à surchauffer et éventuellement à tomber en panne. Pour éviter que cela ne se produise, la plupart des moteurs ont une sorte de commutateur de régulateur qui limite leur vitesse nominale maximale afin qu'ils ne dépassent pas leur point de fonctionnement (ce commutateur de régulateur a généralement une forme de liaison physique entre le rotor et le stator qui peut être mécanique ou électronique).
La pompe hydraulique est de type à déplacement positif et la pompe centrifuge est de type à déplacement non positif
Il s'agit d'une pompe volumétrique dotée d'un cylindre et d'un piston de petit volume qui se déplace de haut en bas. Lorsque le piston se déplace positivement, il crée un vide dans le cylindre par ce que l'on appelle une aspiration par laquelle de l'air ou du liquide est aspiré via une petite entrée. Par la suite, cette dernière passe par plusieurs buses dans une autre sortie plus grande communément appelée décharge. L'aspiration peut être constante ou variable. En aspiration constante, une substance telle qu'un diaphragme retient le fluide contre la pression atmosphérique. À l’inverse, en aspiration variable, la demande de débit change avec la pression appliquée sur le diaphragme.
D'autre part, les pompes centrifuges ont des roues reliées à leurs arbres rotatifs qui aspirent le liquide d'un côté à l'autre de leur boîtier par action centrifuge puisqu'elles n'ont aucune pièce mobile à l'intérieur.
Les pompes hydrauliques sont silencieuses pendant le fonctionnement tandis que les pompes centrifuges sont bruyantes pendant le fonctionnement
L'une des raisons à cet effet est que les pompes hydrauliques sont conçues pour fonctionner à des vitesses plus faibles, avec moins de friction et plus efficaces que les pompes centrifuges. Pour cela, les arbres de transmission des pompes hydrauliques sont généralement fabriqués à partir de matériaux légers avec une longue durée de vie. L'accouplement à l'arbre du moteur peut également être construit à partir d'un matériau plus robuste que celui utilisé dans un accouplement standard d'une pompe centrifuge.
Un problème courant avec les pompes centrifuges est qu'elles produisent des niveaux de bruit élevés lors du démarrage, surtout si elles sont démarrées à plusieurs reprises pendant la journée, comme cela arrive souvent dans les environnements industriels. Pour atténuer ce problème, un système de lubrification auxiliaire peut réduire les quantités d'huile requises par la pompe lors du démarrage et minimiser l'usure des deux composants, augmentant ainsi leur durée de vie utile.
Les pompes hydrauliques fonctionnent bien lorsqu'il y a une haute pression dans le liquide et ont une application limitée à haute pression et les pompes centrifuges fonctionnent bien à basse pression
Ils peuvent également être utilisés pour transférer des fluides comme l’eau, l’huile et même les eaux usées. Les vibrations peuvent commencer lorsqu'elles sont utilisées avec des flux à haute pression. Cela peut entraîner des problèmes avec les pompes pouvant entraîner une perte de puissance et finalement une panne.
Les pompes centrifuges ont moins de zone de contact entre la roue et le liquide et fonctionnent donc bien à basse pression. Puisqu’ils ont besoin de peu d’espace pour appliquer de la puissance sur leurs roues, il n’y a pas de masse superficielle significative. Si vous souhaitez déplacer des liquides à des vitesses lentes, par exemple dans les machines de nettoyage ou de lavage, les pompes centrifuges sont idéales.