Pompes pour circuits de refroidissement : sélection et maintenance

Les pompes des circuits de refroidissement apparaissent rarement sur la liste des équipements critiques de quiconque, jusqu’à ce que l’une d’elles cesse de fonctionner. Alors, très rapidement, les conséquences de cet oubli deviennent évidentes. Un système hydraulique qui surchauffe en raison de la défaillance de la pompe de son circuit de refroidissement détruit les joints, dégrade le fluide et peut endommager la pompe principale — transformant ainsi une panne mineure de pompe en un incident systémique coûteux.

Ce que font réellement les circuits de refroidissement

Dans les grandes installations hydrauliques et les machines industrielles, la chaleur générée par le rétrécissement des vannes, l’inefficacité des pompes et la contre-pression des vérins doit être évacuée en continu afin de maintenir la température du fluide dans la plage où les joints conservent leur fonctionnalité et où la viscosité reste stable. Les pompes des circuits de refroidissement assurent la circulation d’huile, d’eau ou d’un mélange eau-glycol à travers les échangeurs thermiques à des débits constants — 24 heures sur 24, tous les jours de fonctionnement de la machine. La fiabilité exigée est donc plus proche de celle d’une installation de service public que de celle d’un composant mécanique actif.

Sélection du type de pompe pour service de refroidissement

Les circuits de refroidissement à base d’eau utilisent le plus souvent des pompes centrifuges — simples, peu coûteuses et bien adaptées aux liquides propres de faible viscosité et à des pressions modérées. Pour les circuits de refroidissement à l’huile, notamment ceux utilisant un fluide hydraulique comme milieu de refroidissement, les pompes gerotor et les pompes à engrenages internes gèrent plus efficacement la viscosité plus élevée que les conceptions centrifuges et assurent un débit constant sur une plage de viscosité plus étendue lorsque la température de fonctionnement varie.

La vulnérabilité à la cavitation au démarrage

Les démarrages à froid constituent les moments les plus critiques pour les pompes des circuits de refroidissement. L’huile hydraulique à −10 °C présente environ cinq à dix fois la viscosité de la même huile à sa température de fonctionnement. Une pompe dimensionnée pour la viscosité normale de fonctionnement peut subir une cavitation lors d’un démarrage à froid si la conception de la conduite d’aspiration ne tient pas compte de ce phénomène. Les calculs de la hauteur nette positive requise (HNPR) doivent reposer sur le cas de la viscosité à froid, et non sur celui de la viscosité à chaud, afin d’éviter un problème de cavitation qui ne se manifeste que les matins d’hiver.

Joints mécaniques : le mode de défaillance réel

Les pannes de la pompe du circuit de refroidissement sont principalement dues à la dégradation du joint mécanique dans la grande majorité des cas. Contrairement aux kits de joints de pompes hydrauliques conçus pour un service à l’huile, les joints de pompes de circuits de refroidissement doivent être compatibles avec l’eau, le glycol ou une chimie de liquide de refroidissement mixte. Les combinaisons de joints à faces en carbone-céramique fonctionnent bien dans les circuits d’eau propre ; les faces en carbure de tungstène résistent à la contamination par des particules qui apparaît progressivement dans les liquides de refroidissement recyclés.

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Source : www.hovooseal.com