Qu'est-ce qu'un amortisseur de pulsations

Les amortisseurs de pulsations sont des composants essentiels des systèmes de traitement des fluides conçus pour minimiser les fluctuations de pression et garantir des performances optimales. Cet article complet explore les causes et les risques des pulsations fluides, les principes de fonctionnement des amortisseurs de pulsations ainsi que leurs différents types et applications.

Comment se produit la pulsation dans les systèmes de pompage

La pulsation dans les systèmes de pompage se produit en raison de la nature alternative des pompes volumétriques, telles que les pompes à membrane, les pompes à piston et les pompes péristaltiques. Pendant la course de refoulement, la pompe génère une impulsion de fluide, provoquant des variations de pression dans le système.

Risques découlant des pulsations fluides

Les pulsations des fluides présentent plusieurs risques pour les systèmes de pompage :

1. Vibrations excessives: Les fluctuations de pression peuvent provoquer des vibrations et des vibrations dans les tuyaux, entraînant des dommages aux soudures des tuyaux et aux conduites.
2. Coup de bélier: Des pics de pression soudains, appelés coups de bélier, peuvent entraîner de graves dommages aux canalisations, aux vannes et aux instruments.
3. Durée de vie réduite des équipements: La contrainte constante causée par les pulsations de pression peut réduire la durée de vie des pompes, des vannes et d'autres composants.
4. Fonctionnement inefficace: Les débits pulsés peuvent diminuer l'efficacité de la pompe et affecter la précision des dispositifs de mesure du débit.

Qu'est-ce qu'un amortisseur de pulsations

Un amortisseur de pulsations est un dispositif conçu pour minimiser les fluctuations de pression dans les systèmes de manipulation de fluides. Il agit comme un amortisseur, absorbant l’excès d’énergie lors des pics de pression et le restituant lors des creux de pression. Ce processus permet de maintenir un débit constant et réduit les effets négatifs des pulsations des fluides sur le système.

Comment fonctionne l'amortisseur de pulsations

Les amortisseurs de pulsations fonctionnent en fournissant un coussin de gaz compressible ou une vessie flexible qui absorbe et libère de l'énergie lorsque la pression du fluide fluctue. L'amortisseur est généralement installé près du refoulement de la pompe, où il peut amortir efficacement les impulsions de pression avant qu'elles ne se propagent dans le système.

Lorsque la pompe génère un pic de pression, le gaz compressible ou la vessie flexible de l'amortisseur se dilate, absorbant l'excès de pression. Pendant les creux de pression, le gaz comprimé ou la vessie libère l'énergie stockée, maintenant une pression plus constante dans le système.

Types d'amortisseurs de pulsations

Amortisseur de pulsations actif

Les amortisseurs de pulsations actifs utilisent une source d'énergie externe, telle que l'air comprimé, pour contrecarrer activement les fluctuations de pression. Ils surveillent en permanence la pression du système et ajustent l'effet d'amortissement en conséquence. Les amortisseurs actifs sont plus complexes et plus coûteux que les amortisseurs passifs, mais offrent des performances supérieures dans les applications exigeantes.

Amortisseurs de pulsations passifs

Les amortisseurs de pulsations passifs s'appuient sur les propriétés inhérentes du dispositif d'amortissement pour absorber et libérer de l'énergie sans intervention extérieure.

Amortisseurs à gaz

Les amortisseurs à gaz, également appelés amortisseurs à vessie, sont constitués d'un récipient sous pression divisé en deux chambres par une vessie flexible. Une chambre contient un gaz comprimé, tandis que l'autre chambre est connectée au système fluidique. À mesure que la pression du fluide augmente, la vessie comprime le gaz, absorbant l'excès d'énergie. Lorsque la pression diminue, le gaz comprimé se dilate, libérant ainsi l'énergie stockée dans le système.

Amortisseur de pulsations passif en ligne

Les amortisseurs de pulsations passifs en ligne, également appelés stabilisateurs d'entrée, sont installés directement dans la conduite de fluide. Ils consistent généralement en une petite chambre avec un matériau compressible, tel qu'un piston à ressort ou une vessie en caoutchouc. À mesure que la pression du fluide fluctue, le matériau compressible absorbe et libère de l'énergie, amortissant ainsi les pulsations.

Avantages de l'amortisseur de pulsations

• Prolonge la durée de vie de la pompe: En réduisant les contraintes mécaniques sur les pompes causées par les fluctuations de pression, les amortisseurs de pulsations contribuent à prolonger la durée de vie des équipements de pompage.
• Minimiser les effets des coups de bélier et les vibrations: Les amortisseurs de pulsations réduisent efficacement les coups de bélier et les vibrations, protégeant ainsi les tuyaux, les vannes et les instruments contre les dommages.
• Réduit les coûts de maintenance des pompes: Avec des contraintes mécaniques et des vibrations réduites, les pompes nécessitent un entretien moins fréquent, ce qui entraîne des coûts de maintenance globaux inférieurs.
• Réduction du bruit et des contraintes mécaniques sur le système: L'amortissement des pulsations de pression conduit à un fonctionnement plus silencieux et à moins de contraintes mécaniques sur l'ensemble du système de traitement des fluides.
• Protection des tuyaux, des vannes et des instruments contre les vibrations et les dommages: En minimisant les vibrations et les pics de pression, les amortisseurs de pulsations protègent les composants critiques contre les dommages, prolongeant ainsi leur durée de vie.
• Débit plus fluide et fluctuations de pression réduites: Les amortisseurs de pulsations aident à maintenir un débit et une pression plus constants, améliorant ainsi les performances globales du système de traitement des fluides.
• Précision de dosage et efficacité de la pompe améliorées: Avec des pulsations réduites, les appareils de mesure du débit peuvent fournir des lectures plus précises et les pompes peuvent fonctionner plus efficacement.
• Contrôle amélioré de la pression de décharge: Les amortisseurs de pulsations aident à maintenir une pression de refoulement plus stable, améliorant ainsi le contrôle et les performances du système de pompage.
• Prévenir la cavitation: En minimisant les fluctuations de pression, les amortisseurs de pulsations peuvent aider à prévenir la cavitation, qui peut endommager les pompes et autres composants.
• Améliorer Npsh (hauteur d'aspiration nette positive): Les amortisseurs de pulsations peuvent améliorer le NPSH en réduisant les fluctuations de pression à l'entrée de la pompe, en minimisant le risque de cavitation et en garantissant le bon fonctionnement de la pompe.

Application des amortisseurs de pulsations

Les amortisseurs de pulsations sont largement utilisés dans diverses industries et applications, notamment :

• Traitement chimique: Les amortisseurs de pulsations sont essentiels dans les usines de traitement chimique pour protéger les équipements des dommages causés par les fluctuations de pression et garantir un dosage précis des produits chimiques.
• Traitement de l'eau: Dans les installations de traitement de l'eau, les amortisseurs de pulsations aident à maintenir des débits et une pression constants, améliorant ainsi l'efficacité des processus de filtration et de désinfection.
• Pétrole et gaz: Les amortisseurs de pulsations sont utilisés dans les applications pétrolières et gazières pour protéger les pipelines, les vannes et les instruments des effets néfastes des pulsations de pression.
• Médicaments: Dans la fabrication pharmaceutique, les amortisseurs de pulsations assurent un dosage précis et protègent les équipements sensibles des dommages causés par les fluctuations de pression.
• Nourriture et boisson: Les amortisseurs de pulsations sont utilisés dans la transformation des aliments et des boissons pour maintenir des débits et une pression constants, garantissant ainsi la qualité du produit et protégeant l'équipement contre les dommages.

FAQ

Quelle est la différence entre un suppresseur de surtension et un amortisseur de pulsations

Les suppresseurs de surtension et les amortisseurs de pulsations sont tous deux conçus pour protéger les systèmes de traitement des fluides des fluctuations de pression, mais ils servent à des fins différentes.

Les suppresseurs de surtension sont utilisés pour protéger contre les pics de pression soudains et de grande ampleur, tels que ceux provoqués par les coups de bélier. En revanche, les amortisseurs de pulsations sont conçus pour minimiser les fluctuations de pression constantes et de moindre ampleur provoquées par l'action alternative des pompes volumétriques.

Quelle est la différence entre un amortisseur d'aspiration et un amortisseur de pulsations

Les amortisseurs d'aspiration et les amortisseurs de pulsations sont tous deux utilisés pour minimiser les fluctuations de pression dans les systèmes de traitement des fluides, mais ils sont installés à des endroits différents.

Des amortisseurs d'aspiration, également appelés stabilisateurs d'entrée, sont installés à l'entrée de la pompe pour minimiser les fluctuations de pression et protéger la pompe de la cavitation. Les amortisseurs de pulsations, en revanche, sont généralement installés au refoulement de la pompe pour amortir les pulsations de pression et protéger les composants en aval contre les dommages.

Conclusion

Les amortisseurs de pulsations sont des composants essentiels des systèmes de traitement des fluides, conçus pour minimiser les fluctuations de pression et protéger les équipements contre les dommages. En comprenant les causes et les risques des pulsations fluides, les principes de fonctionnement des amortisseurs de pulsations et leurs différents types et applications, les ingénieurs et les opérateurs peuvent sélectionner la solution d'amortissement la plus appropriée pour leurs besoins spécifiques.