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La République Algérienne Démocratique et populaire Ministère de l'enseignement supérieur et de la recherche scientifique Université de Kasdi Merbah Ouargla Faculté des Hydrocarbures 3émé année production professionnelle 2020-2021
Réaliser par : Kheloufi aya Khatir hadjer
1-Introduction Definition de pompe Les types de pompes 2-Definition de la pompe a piston avantages Inconvénients 3-ORGANES ET CONSTITUANTS D’UNE POMPE A PISTONS 4-MAINTENANCE D’UN MODELE DE POMPE A PISTON 5- conclusion
1. introduction: Une pompe est un dispositif permettant d'aspirer et de refouler un fluide. Les pompes modernes ont été développées à partir du XVIIIe siècle. Cependant, l'ancienne pompe à godets fut inventée en Chine au Ier siècle après J.-C . Il faudra attendre la fin du XVIIIe siècle pour que les premières pompes soient réellement construites et utilisées de façon industrielle. Avant cela, les besoins économiques étaient satisfaits par la croissance démographique qui fournissait une main-d'œuvre bon marché et par les moulins (à eau ou à vent, selon les pays), qui restaient le principal moyen de production d'énergie. L'explosion démographique dans la deuxième partie du XVIIIe siècle obligea l'outil de production à se mécaniser. On continua certes à développer des machines mues par la force hydraulique : par exemple, la pompe à eau de Porcheresse1 fonctionna de 1870 à 1952 et de nombreuses pompes à bélier fonctionnent encore de nos jours. Mais l'apparition de la machine à vapeur (Denis Papin) améliorée par l'écossais James Watt permit la mécanisation des secteurs industriels où les besoins étaient en pleine expansion (coton, charbon). Le besoin constant de minerai de charbon apparut avec le développement de l'ère industrielle, obligeant la recherche de celui-ci à des profondeurs qui ne permettaient plus le travail à ciel ouvert. Les infiltrations d'eau noyant de façon continue les galeries souterraines, on utilisa alors de façon régulière des pompes pour évacuer cette eau. Il s'agit probablement là de la première utilisation industrielle des pompes. Il s'agissait en fait de pompes à piston, machine de Watt dont l'énergie provenait de la vapeur produite par de l'eau chauffée par un foyer. Ce foyer ouvert provoquait régulièrement des incendies dans les galeries. Les pompes mues par une machine à vapeur étaient couramment appelées « pompes à feu ». Les pompes répondent toutes au même besoin : déplacer un liquide d’un point à un autre.
1.Définition: Les pompes sont des machines servant à élever les liquides ou les mélanges de liquides d'un niveau inférieur à un niveau supérieur, ou refouler les liquides d'une région à faible pression vers une région à haute pression (Figure I)
Le fonctionnement d'une pompe consiste à produire une différence de pression entre larégion d'aspiration et la région de refoulement au moyen de l'organe active (piston, roue…etc.) dela pompe. Du point de vue physique, la pompe transforme l’énergie mécanique de son moteur d’entraînement en énergie hydraulique.
2. Types de pompes: On trouve deux familles de pompes : -Les turbopompes - Les pompes volumétriques
Les turbopompes se répartissent en trois catégories :
Les pompes volumétriques en quatre :
II. DEFINITION DE LA POMPE A PISTON Ce type de pompe utilise un piston coulissant de manière étanche dans un cylindre pour repousser un fluide, admis précédemment dans le cylindre par l'intermédiaire d'un clapet, d'une soupape ou d'une lumière, grâce à l'aspiration provoquée par le recul du piston. Il est à noter qu’il existe deux types de pompes à pistons : - Axiale (utilise un plateau) - En ligne (utilise une came ou un disque excentré) Cependant, le principe de fonctionnement reste identique. Fonctionnement : Son principe est d'utiliser les variations de volume occasionnées par le déplacement d'un piston dans un cylindre. Ces déplacements alternativement dans un sens ou dans l'autre produisent des phases d’aspiration et de refoulement. Quand le piston se déplace dans un sens le liquide est comprimé: il y a fermeture du clapet d'admission et ouverture du clapet de refoulement. Le fonctionnement est inverse lors de l'aspiration du liquide dans la pompe. Une membrane est parfois liée au piston.
Caractéristiques et utilisation: Elles ne conviennent que pour des débits moyens de l’ordre de 80 m3 .h-1 . L'intérêt des membranes est l'utilisation avec des produits chimiques corrosifs, abrasifs ou acides. La pression au refoulement peut aller jusqu'à 25 bars
. Avantages : fonctionnement à sec sans dommage bon rendement (> 90%) Maintenance sur place possible grâce à une facilité d’accès aux pièces internes. Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Département Génie Mécanique 8 . Longévité assurée par une construction robuste. Composantes principales fabriquées en fonte .grise, bronze et acier inoxydable. Pompage continu même en présence d'air dans l'eau. Piston à double effet à un cylindre. Efficacité constante à différentes pressions. Résistance accrue aux particules contenues dans l'eau. Inconvénients : débit limité viscosités assez faibles pompage de particules solides impossible: la pompe ne fonctionne bien que si l'étanchéité est parfaite entre le cylindre et le piston.
III. ORGANES ET CONSTITUANTS D’UNE POMPE A PISTONS
La pompe se compose pour l'essentiel :1 corps-: 2plateau face ou inclinable- 3 : patin de glissement 4-piston- 5 : barillet- :6 glace de distribution : 7-arbre de pompe Dans cet exemple, le barillet solidaire de l'arbre de pompe porte généralement 9 pistons. Le .mouvement alternatif des pistons est imposé par l'inclinaison du plateau .Cette inclinaison peut-être fixe ou variable Durant la phase d'aspiration, les pistons 4 sortent du barillet 5 (augmentation de volume). Durant la phase de refoulement, l'inclinaison du plateau chasse les pistons dans le barillet, c'est la diminution de volume. Le frottement de glissement est assuré par des patins qui lient mécaniquement les pistons au plateau.
IV. MAINTENANCE D’UN MODELE DE POMPE A PISTON: Les défaillances sont la raison d'être de l'entretien : Afin de diminuer les risques qu'une pompe ou qu'un moteur hydraulique ne subisse une défaillance, on doit effectuer un entretien régulier de ces équipements. Au cours de cet entretien, on se focalisera sur: - les principales causes de défaillance des pompes et des moteurs; - les principaux points à vérifier lors de l'entretien de ces équipements. Il arrive très rarement qu'une pompe hydraulique subisse une défaillance partielle ou totale à cause d'un défaut de fabrication. En effet, lorsqu'un de ces équipements fonctionne mal, cela résulte habituellement de la présence d'un problème ailleurs dans le système. Dans la réalité, de 90 à 95 % des défaillances subies par ces équipements peuvent être attribuées à une ou à plusieurs des causes suivantes : - l'aération ; - la cavitation ; - la contamination ; une surpression ; - une température excessive ; - une viscosité inadéquate.
Conclusion: Les pompes à piston font partie des pompes volumétriques et fonctionnent oscillantement, à aspiration normale. A vitesse de rotation constante, leur courbe caractéristique est une ligne droite quasi verticale: à pression variable, le débit volumique reste pratiquement constant. La pompe présentée ici est une pompe à piston à double effet. Cela signifie que chaque course constitue simultanément une course d'aspiration et de refoulement. Des domaines d'application typiques de la pompe traitée ici sont le transport d'eau potable et non potable dans des immeubles d'habitation, l'agriculture, la navigation, l'industrie et les établissements horticoles.