Les pompes submersibles de dragage de sable, également appelées pompes à aspiration submersibles, pompes de nettoyage submersibles, pompes à boue submersibles ou pompes à slurry submersibles, portent différents noms selon leurs applications. Ces pompes ont été conçues par des ingénieurs dans les années 1990 pour l’extraction de sable dans le fleuve Jaune. Au fil des années, elles ont évolué grâce aux avancées technologiques. Cependant, le marché actuel propose de nombreuses imitations, entraînant des variations de qualité des produits. Cet article fournit un aperçu des caractéristiques et des progrès des pompes submersibles de dragage de sable, détaillant leurs applications dans différents environnements.
1. Composants et domaines d’application des pompes submersibles de dragage de sable
Les pompes submersibles de dragage de sable se composent de trois parties principales : la tête de pompe, le moteur et la chambre à huile, ainsi qu’un joint combiné. De plus, les composants hydrauliques utilisent des modèles hydrauliques avancés conçus avec une technologie moderne. Le moteur est intégré à la pompe sur un axe commun, ce qui permet un fonctionnement submergé. Les pièces de passage du fluide, y compris le corps de pompe, les plaques d’usure, les roues, et les manchons d’arbre, sont fabriquées en alliage résistant à l’usure (CR28). Ces composants subissent trois traitements thermiques pour répondre aux exigences techniques. Cette attention aux détails permet une excellente sélection des matériaux, une structure avancée, de larges canaux de passage, une forte capacité de transport et une grande capacité de passage des particules.
Ces pompes trouvent des applications dans divers secteurs, notamment la métallurgie, la chimie, les mines, le charbon, l’énergie, les matériaux de construction, l’assainissement municipal et le dragage de rivières, lacs, réservoirs et ports. Elles permettent de transporter efficacement des liquides contenant des particules solides abrasives telles que sable, gravier, boues, scories de charbon et résidus.
Explorons maintenant les méthodes d’utilisation des pompes submersibles de dragage de sable selon différents types de conditions de travail. Pour chaque situation, des améliorations et configurations spécifiques permettent de maximiser l’efficacité.
2. Méthodes d’utilisation des pompes submersibles de dragage de sable selon les conditions
2.1 Extraction de sable (Pompe submersible de dragage de sable)
Les pompes submersibles de dragage de sable offrent une exploitation pratique et flexible. Les utilisateurs n’ont pas à se soucier de la hauteur d’aspiration : ils peuvent utiliser un simple dispositif flottant et un portique pour le levage. Par conséquent, ces pompes peuvent fonctionner dans des eaux profondes comme peu profondes, ce qui les rend populaires auprès des clients. Lors du choix d’une pompe submersible de dragage de sable pour l’extraction de sable, il faut considérer les points suivants :
Premièrement, pour le sable grossier, choisir une pompe conçue pour les grosses particules. Ces pompes ont des composants de passage plus épais et utilisent des alliages résistants à l’usure à haute teneur en chrome, garantissant une meilleure durabilité.
Deuxièmement, installer une pompe à haute pression pour le lavage. Le débit de la pompe haute pression doit représenter environ 30 % du débit de la pompe à sable, avec une hauteur de refoulement supérieure à 50 mètres. Cette configuration aide à disperser la couche de sable et augmente considérablement la concentration d’extraction. En cas de sable contenant des plaques de fer, il est indispensable d’utiliser un dispositif de coupe électrique ou hydraulique avec des dents spéciales pour une efficacité maximale.
De plus, une armoire de contrôle dédiée protège le moteur de la pompe contre l’infiltration d’eau, la surcharge, la perte de phase et les fuites. Cette protection est essentielle, car une protection robuste du moteur est cruciale en raison des variations significatives de concentration lors du processus d’extraction.
Enfin, les opérateurs doivent surveiller attentivement la pression, le courant et d’autres données. Des ajustements rapides de la position de la pompe garantissent une profondeur et une orientation optimales.
2.2 Dragage de rivières (Pompe de nettoyage submersible)
En Chine, deux méthodes principales sont couramment utilisées pour le dragage des rivières : les dragues à succion à tête coupeuse et les excavateurs avec barges de transport de boue. Ces deux méthodes nécessitent des investissements importants. Cependant, pour des projets de dragage de petite envergure, l’utilisation d’une pompe de nettoyage submersible (pompe de dragage de sable submersible) s’avère idéale.
2.2.1 Utilisation directe de la pompe submersible de dragage de sable pour le dragage
Cette méthode nécessite le choix d’une pompe avec un large canal de passage de roue, car les sites de dragage contiennent souvent des débris pouvant obstruer la pompe. Un rotor spécialement conçu est donc indispensable. Il est également conseillé d’installer un filtre au fond de la pompe, avec une maille adaptée au diamètre de passage. Dans les environnements riches en débris, il peut être nécessaire d’utiliser un filtre de plus grand diamètre ou à double couche.
De plus, équipez la pompe de plusieurs outils de coupe spécialisés. Contrairement à ceux utilisés pour l’extraction de sable, ces outils doivent avoir des dents en forme de soc pour remuer la couche de boue. Associés à une pompe haute pression à fort débit, ces outils dispersent efficacement la boue et assurent une concentration élevée au niveau de l’entrée d’aspiration.
Le fond d’une pompe submersible de dragage de sable inclut généralement un rotor d’agitation. Cependant, dans certains environnements de dragage, il peut être nécessaire de retirer ce rotor pour éviter tout enchevêtrement avec des débris.
2.2.2 Combinaison de la pompe submersible de dragage de sable et de l’excavateur pour le dragage
L’utilisation seule d’un excavateur présente deux inconvénients principaux : faible efficacité et profondeur d’exploitation limitée. L’association d’une pompe submersible de dragage de sable avec un excavateur résout ces problèmes. Le système hydraulique de l’excavateur entraîne la pompe, convertissant l’énergie hydraulique en énergie mécanique. Pendant l’opération, le rotor de la pompe tourne, transférant l’énergie au mélange de boue et facilitant le déplacement des particules solides.
Cette méthode offre plusieurs avantages :
Mobilité : La pompe est montée sur l’excavateur et alimentée par sa station hydraulique, permettant une mobilité facile, surtout dans les zones isolées sans alimentation électrique.
Efficacité accrue : Le fond de la pompe comporte un rotor d’agitation et peut inclure des agitateurs latéraux ou des vis pour desserrer les sédiments compactés, augmentant la concentration d’extraction et permettant une coupe et aspiration automatiques.
Entretien réduit : Un mécanisme d’étanchéité unique minimise le remplacement fréquent des joints mécaniques, améliorant l’efficacité du travail.
Adaptabilité : La connexion avec les excavateurs et autres machines hydrauliques assure une mobilité facile, même en l’absence d’électricité suffisante.
Performance : La transmission hydraulique offre une faible inertie et une réponse rapide, avec régulation continue de la vitesse et protection automatique contre la surcharge.
Utilité : En accessoire de l’excavateur, elle permet l’extraction dans des conditions difficiles et le transport sur de longues distances, augmentant l’utilité de l’excavateur.
2.3 Élimination de boue (Pompe à slurry submersible)
Diverses entreprises, y compris centrales électriques, usines et exploitations minières, disposent souvent de bassins de collecte d’eau, bassins d’eaux usées, bassins pluviaux, bassins de stockage de sable, décanteurs et bassins de cendres. Ces besoins variés nécessitent des pompes efficaces. Lorsque l’eau contient de la boue et d’autres particules solides, une pompe à sable devient nécessaire ; si le bassin est rempli de sédiments, le nettoyage manuel a largement été remplacé par l’usage de pompes à sable. Les pompes à slurry traditionnelles peuvent être difficiles à installer, nécessitant souvent un amorçage à l’eau ou une extraction sous vide, tandis que les pompes à slurry submersibles résolvent efficacement ces problèmes.
Pour le nettoyage de boue, la pompe est généralement équipée d’un rotor d’agitation, et aucun dispositif supplémentaire n’est nécessaire dans des conditions normales. La température maximale du fluide ne doit pas dépasser 60°C ; au-delà, un manteau de refroidissement externe avec circulation d’eau doit être ajouté pour refroidir le moteur. Le fluide ne doit pas contenir de gaz inflammables ou explosifs. Cette pompe convient aux conditions suivantes :
Usines métallurgiques : Transport et évacuation des déchets de fusion, résidus et boues.
Mines, usines de traitement des minerais et de sable/gravier : Transport des résidus et manipulation efficace des différents types de boue.
Centrales à charbon : Transport et évacuation des boues de charbon, résidus et cendres.
Usines de céramique et de verre : Transport efficace de l’argile, gravier et déchets de verre.
Acieries : Transport d’eau de surface oxydée, scories de fer, rouille et liquides corrosifs.
Stations d’épuration : Nettoyage des décanteurs, évacuation de boues et sable.
Centrales thermiques : Évacuation des cendres et scories après combustion du charbon.
Brasseries : Nettoyage efficace des lies et impuretés dans les cuves de fermentation.
2.4 Transport de boue de chantier (Pompe à boue submersible)
Les eaux de boue de construction posent un problème important sur les chantiers. Les zones de travail limitées peuvent ralentir le traitement, affectant l’avancement et provoquant une pollution. Les méthodes actuelles utilisent souvent des camions aspirateurs pour transporter les déchets vers des décharges éloignées pour séchage naturel, ce qui entraîne des coûts élevés et une faible efficacité. Dans de nombreuses régions du sud de la Chine, l’extraction des déchets de construction utilise des pompes à boue submersibles, suivie d’un transport hydraulique par pipelines. Cette méthode réduit les coûts d’infrastructure et d’exploitation par rapport aux transports traditionnels et prévient la pollution secondaire.
Lors de l’extraction de boue de chantier, les pompes à boue submersibles peuvent être associées à des pompes à sable haute levée pour former un système de relais de pompage pour le transport longue distance. Cette méthode présente les avantages suivants :
Équipement minimal : Aucun rotor d’agitation ni dispositif supplémentaire n’est nécessaire, seule une pompe haute pression est requise, généralement avec une hauteur de refoulement supérieure à 50 m et un débit d’environ 80 % de la pompe à boue submersible.
Structure de support : Un simple dispositif flottant peut soutenir et lever la pompe à boue submersible, assurant son fonctionnement quelle que soit la profondeur d’eau.
Fonctionnement intelligent : Un système à fréquence variable permet un fonctionnement intelligent, offrant flexibilité et commodité sans limitation de hauteur d’aspiration, économisant ainsi considérablement la main-d’œuvre.
Efficacité opérationnelle : L’équipement fonctionne sous l’eau, générant peu de bruit et de vibrations, assurant un environnement de travail plus propre.
3. Résumé des méthodes d’utilisation des pompes submersibles de dragage de sable
Pour les entreprises liées aux pompes, l’utilisation des technologies modernes de big data pour collecter des informations sur l’utilisation des équipements par les utilisateurs s’avère avantageuse. L’analyse de ces données permet aux entreprises de comprendre diverses métriques produit, fournissant des données théoriques fondamentales pour l’amélioration des produits.
De plus, il est essentiel de suivre de près la dynamique du secteur, en combinant le développement pratique avec les concepts produits. Tout en optimisant continuellement les performances hydrauliques, l’adoption de divers matériaux résistants à l’usure peut prolonger la durée de vie et la fiabilité des pompes à sable dans des milieux abrasifs et corrosifs. Cette approche élargit encore leur champ d’application pour s’adapter à des conditions de travail variées.
Par conséquent, un système d’extraction de sable bien conçu nécessite des conseils d’experts ; les équipes de conception expérimentées sont prêtes à assister les utilisateurs.
En conclusion, les pompes submersibles de dragage de sable, les pompes de dragage submersibles, les pompes à sable submersibles et les pompes à slurry submersibles constituent des outils polyvalents pour diverses applications. Comprendre leur usage spécifique et leurs paramètres opérationnels est crucial pour maximiser l’efficacité et les performances de vos projets.
Rédigé par
Wren Yao
Tai’an OCEAN Pump Co., Ltd
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