Constellation, le dépôt institutionnel de l'Université du Québec à Chicoutimi

Résumé

Les systèmes de pompage utilisent à eux seuls environ 21 % de toute l'énergie électrique consommée par l'industrie. Le remplacement du contrôle «débitmètre-vanne de restriction» par la régulation «débitmètre-moteur à vitesse variable» permet des réductions substentielles des coûts d'opération. Toutefois, ce seul changement ne permet pas la pleine exploitation du potentiel d'économie. Car, l'entraînement aussi efficace soit-il, demeure subordonné au «profil» de pertes de charge du réseau et aux performances de la pompe.

Afin de mieux définir le fonctionnement des systèmes de pompage en ce point, l'objectif de l'étude est de: -1) quantifier les pertes de charge linéaires de la Pâte Thermo-Chimico-Mécanique (PTCM) selon trois modèles de pertes de charge linéaires; -2) vérifier l'application du modèle numérique de fonctionnement des pompes de IONEL sur les courbes caractéristiques expérimentales obtenues pour l'eau et la PTCM.

Pour ce faire, un banc d'essai d'«hydrotransport» a été conçu et instrumenté à l'UQAC. Les essais ont commencé par une caractérisation des conduites et de la pompe avec de l'eau et ont été poursuivis avec de la PTCM.

Les modèles de pertes de charge étudiés n'ont pas permis une corrélation adéquate des données sur l'ensemble des conditions expérimentées. Néanmoins, le modèle adimensionnel de MOLLER semble le plus consistant pour estimer les pertes de charge de la PTCM.

Le modèle de fonctionnement des pompes centrifuges de IONEL a été utilisé avec succès lors du pompage de l'eau. Toutefois, les données recueillies pour le pompage de la PTCM n'ont pu être correlées avec autant de rigueur. Mais, l'analyse des performances permet de constater avec réserve que la «crête» de rendement optimal se déplace vers de plus grand débit lorsque la concentration augmente.

La caractérisation numérique a été entreprise dans le but de libérer la conception et la régulation des systèmes de pompage, des contraintes graphiques usuelles et de permettre leur informatisation.