Upload
ngothuan
View
334
Download
8
Embed Size (px)
Citation preview
EauServiceProjet / CFr 1
Intérêt des entrées/sorties
d’air dissymétriques en
présence de régimes
transitoires
SHF Conference on Cavitation and Hydraulic Machines
June 5-6, 2013, France, Grenoble, INP-ENSE3
EauServiceProjet / CFr 2
Rappel sur les types de ventouses
Trois fonctions principales (NF EN 1074-4)
Aérage (entrée d’air)
Déaérage (sortie d’air)
Dégazage (purge de l’air en pression
Deux grandes catégories
Ventouses à grand débit entrée/sortie d’air
ou à « large orifice »
ou triple fonction (avec dégazage)
Ventouses à petit débit entrée/sortie d’air (large orifice)
ou à petit orifice
ou à simple fonction (dégazage)
Dans la réalité
Souvent une boîte noire !
Constat
Les ventouses classiques sont de type symétriques
Photo source C.Frangin
EauServiceProjet / CFr 3
Principaux dispositifs de protection lors des transitoires
Appareils avec réserve d’énergie
Ballon anti-bélier / ARAA
Volant d’inertie
Constat
Les ventouses classiques sont de type symétrique
Question
Comment se comportent les ventouses en présence de régimes transitoires ?
Exemple pratique : cas des refoulement en assainissement lors des
disjonctions de pompe
Appareils sans réserve d’énergie
Soupape anti-bélier
clapet d’entrée d’air
Photo source Guide Snecorep
EauServiceProjet / CFr 4
Problématiques des refoulements en assainissement
Par comparaison avec un réseau AEP
Des fluides différents
présence de corps flottants (graisses)
Présence de corps étrangers (sable)
Des configurations différentes
Faibles dénivelés, faibles pressions
Profils en long plat, à bosse ou descendant
Des conditions d’exploitation différentes
Vidange partielle ou totale
Dépréssurisation admissible de la conduite
Ventouse assainissement et
AEP
Photo source C.Frangin
EauServiceProjet / CFr 5
Présentation d’un cas type
Ventouse en n5 avec pression mini statique faible – Risque fuites
Ventouses dissymétriques
et régimes transitoires
Données
DN 600 – L = 3525 m
425 l/s – V = 1,5 m/s
Conduite GS
Constats
Profil à bosse
Pression statique faible
Modélisation avec
CebelMail
EauServiceProjet / CFr 6
Protection par ballon sans dépressurisation conduite
Ballon très important !
Ventouses dissymétriques et régimes transitoires
Données
Pas de ventouse
425 l/s – V = 1,5 m/s
Conduite GS
Constat
Ballon 62 m3
(+ marge)
EauServiceProjet / CFr 7
Protection par ballon avec dépressurisation conduite
Réduction du volume du ballon de 50 % environ – MAIS ……
Ventouses dissymétriques et régimes transitoires
Données
Pas de ventouse (!)
Pression mini : – 5 mCE
………..
Constat
Ballon 29 m3
(+ marge)
EauServiceProjet / CFr 8
Protection par ballon et ventouse symétrique
Coup de bélier de fin de purge d’air ! …….
Ventouses dissymétriques et régimes transitoires
Données
Ventouse symétrique
………..
Constat
Au bout de 107 secondes
Catastrophe !
EauServiceProjet / CFr 9
Protection par ballon et ventouse symétrique
Coup de bélier de fin de purge d’air ! …….
Ventouses dissymétriques et régimes transitoires
Données
Ventouse symétrique
………..
Constat
Catastrophe !
EauServiceProjet / CFr 10
Protection par ballon et ventouse dissymétrique
Bilan très positif avec ventouse dissymétrique ……
Ventouses dissymétriques et régimes transitoires
Données
Ventouse dissymétrique
…..
Constats
Cela va mieux !
Dépression réduite !
EauServiceProjet / CFr 11
Protection combinée et optimisation
avec ballon et ventouse dissymétrique
Réduction du volume du ballon de 50 % environ ……
Ventouses dissymétriques et régimes transitoires
Données
Protection combinée
………..
Constat
Ballon 13 m3
(+ marge)
……
EauServiceProjet / CFr 12
Limite d’une protection
combinée
Ventouses dissymétriques et régimes transitoires
Limite de la protection combinée
Compatibilité avec caractéristique
dynamique du dispositif d’entrée d’air
(valeur non connue !)
Vitesse d’abaissement de la pièzo au niveau
de la ventouse est dans le cas étudié assez
lente.
Volume d’air admis d’environ 6 m3
Volume d’air admis dans la conduite
Volume d’air admis important ce qui
nécéssite une procédure de redémarrage des
pompes.
Dépressurisation de 0,33 bar/s
EauServiceProjet / CFr 13
Conclusions
Ventouses dissymétriques et régimes transitoires
Exemple d’un dispositif entrée/sortie
d’air dissymétrique
Constat
La prise en compte d’une dépressurisation
partielle de la conduite, permet de réduire très
fortement le volume des ballons anti-bélier.
MAIS
Dimensionner une installation avec une
dépressurisation partielle de la conduite est
incompatible avec l’utilisation de ventouse
symétrique.
Conséquence
Lorsqu’une ventouse est sollicitée lors de
régimes transitoires, elle contribue à la
protection de la conduite, il faut utiliser des
ventouses de type dissymétrique.
Attention
Plus le ballon est petit, plus l’abaissement de
la pièzo est rapide et moins le dispositif d’entrée
d’air est apte à son service (des études
dynamiques complémentaires seraient bien
venues)
Photo source C.Frangin
EauServiceProjet / CFr 14
Merci de votre attention
Claude Frangin
www.eauserviceproejt.fr
Tel. : 06 07 37 40 25
Mail : [email protected]