Les pompes sinusoïdales optimisent le transfert de résines à viscosité élevée chez Enercon

Enercon, l'un des plus grands constructeurs mondiaux d'éoliennes, utilise les pompes sinusoïdales MasoSine SPS de Watson-Marlow Fluid TechnEnerconology Group pour optimiser l'alimentation en résines dans la fabrication d'éoliennes à son usine de Magdebourg, en Allemagne.

Ces pompes volumétriques robustes et de haut rendement ont été sélectionnées pour leur puissante capacité d'aspiration.

Moyeux

Parmi les composants fondamentaux produits à Magdebourg figure le moyeu qui, en service, est exposé à des contraintes particulièrement importantes.

« Dans l'intérêt de la longue durée de vie du composant, celui-ci doit être recouvert de résine », explique Manfred Müller, directeur des opérations techniques de l'usine.

La protection en résine a plusieurs objectifs. Tout d'abord, elle protège le rotor du moyeu de l'humidité, de la poussière et des substances chimiques. Ensuite, elle prévient le vrombissement potentiellement nuisible de la turbine, et dirige mieux toute chaleur résultante dans l'environnement.

L'usine de Magdeburg utilise deux pompes sinusoïdales MasoSine SPS 400. Chacune délivre environ 40 000 l/h (15 000 mPas) de résine à une pression d'environ 4 bars (58 psi), pour le revêtement du rotor du moyeu.

Conception novatrice

Les pompes MasoSine conviennent particulièrement aux liquides à viscosité élevée, car la rotation des rotors sinusoïdaux crée quatre chambres de circonférence égale, dans lesquelles la résine est acheminée. L'étanchéité entre le côté pression et le côté aspiration est assuré au moyen d'une porte sur le rotor, qui achemine la matière pompée à 90° dans le sens de rotation, ou vers le refoulement. Les chambres se déplaçant intégralement et le volume n'étant pas susceptible de changer en cours de traitement, les pompes MasoSine traitent facilement les produits à viscosité moyenne à élevée.

Autre avantage des pompes MasoSine pour Enercon : leur forte capacité d'aspiration. La résine de protection est tout d'abord pompée depuis un réservoir au travers d'un filtre puis dirigée vers un bac de trempage. Cette tâche ne pose aucun problème aux pompes SPS qui possèdent la capacité d'aspiration nécessaire, avec un vide de 0,85 bar (12 psi). 

Et comme la formation de petits grumeaux dans la résine ne peut jamais être exclue (malgré le filtrage), les pompes doivent être capables de transférer les particules plus grosses sans dommages.

« Les pompes SPS 400 sont capables de gérer sans aucun problème les grumeaux de résine de la taille d'un grain de raisin », confirme M. Müller.

Refroidissement continu, pour la prévention de la gélification

Malgré les attributs de la technologie MasoSine SPS, la résine de protection utilisée à l'usine Enercon s'est avérée extrêmement difficile à pomper.

« Sans circuit de refroidissement, la résine se gélifie naturellement vite, ce qui peut entraîner le colmatage, en particulier sur le joint d'arbre, surtout à grande vitesse de rotation de la pompe », précise M. Müller. « Par conséquent, la durée de service du joint et, par voie de conséquence, de tout l'assemblage de la pompe, peut diminuer de manière dramatique. »

Grâce à une coopération étroite entre l'usine Enercon de Magdebourg et MasoSine, ces difficultés initiales ont été rapidement résolues, et les deux pompes ont été équipées d'un système qui délivre du liquide de refroidissement en continu, depuis les échangeurs de chaleur jusqu'au logement et au carter frontal de la pompe. Ce système de refroidissement assure le maintien d'une certaine température sur le joint mécanique, prévenant ainsi de manière fiable et permanente la gélification de la résine et le colmatage du joint.

Principe de rendement énergétique

Les pompes sinusoïdales offrent également des avantages sur le plan énergétique, surtout dans les applications utilisant les fluides de viscosité élevée. À la différence d'autres principes de fonctionnement, dans ce type de pompe, le rotor ne coupe pas le produit à délivrer, ce qui entraîne des pertes minimes par friction. Le couple n'a pas non plus besoin d'être beaucoup plus important, ce qui permet de ne pas augmenter la consommation d'énergie, même en présence de liquides de viscosité élevée. En fonction du produit et de l'application, les pompes sinusoïdales consomment jusqu'à moitié moins d'énergie que les pompes volumétriques de même capacité.

 
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