station de pompage 2

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  • 1. LA STATION DE POMPAGE GENERALITES L'eau utilise en agriculture est puise partir des eaux de surface ou des eaux souterraines et parfois partir des eaux recycles l'aide de moyens mcaniques d'lvation en hauteur ou en pression appels pompes. La pompe effectue l'lvation ou le pompage vers un rservoir ou vers la canalisation d'emmene ou vers l'lment de distribution de l'eau sur les cultures. Depuis longtemps l'homme a conu diffrentes solutions pour exploiter les eaux dans le but de les utiliser en d'irrigation ou pour l'eau potable. Parmis les solution et titre historique on peut citer: - les anciennes machines - les machines rustiques - et les machines modernesLES MACHINES ANCIENNES Le moyen le plus anciennement utilis tait l'lvation de l'eau l'aide du seau ou baquet en utilisant l'effort musculaire de l'homme. Des installations importantes d'lvation de l'eau ont t montes en Inde et en gypte. Les gyptiensont utiliss le Nattal, qui est une sorte de paniertanche en feuilles de palmier tresses avec un fond en cuir portant quatre cordes. Deux hommes sont placs sur une plate-forme entaille dans la berge, et tenant deux cordes dans chaque main, lancent le panier dans l'eau de l'oued ou du fleuve, puis le retirent plein d'eau, l'lvent par un mouvement de rein et de bras et le vident dans la rigole d'emmene de l'eau. Deux quipes de deux hommes se relayent toutes les heures peuvent lever 1 m de hauteur 4 5 m3/ heure et arroser de 1/6 1/3 d'hectare.

2. Cette mthode a connu un progrs au cours de son utilisation dans le but d'allger l'effort musculaire; c'est l'utilisation du Chadouf et le levier contre-poids. L'lvation du Chadouf plein est effectue par traction de l'homme sur la corde pour faire descendre le seau vide et le remplir dans l'oued ou le canal. Comme les berges du Nil ont souvent 8 12 m de hauteur, il faut installer une srie de chadoufs disposs en gradins.Chadouf gyptienL'eau puise par les chadoufs infrieurs est verse dans un premier bassin, reprise par les chadoufs du deuxime tage et ainsi de suite jusqu'au canal d'arrosage. Un chadouf avec deux hommes peut lever 6 m3 l'heure 2 m de hauteur. Les Hindous ont perfectionns ce systme en remplaant le simple levier par une sorte d'chelle en bambou, sur laquelle un homme, en se dplaant constamment de l'axe l'extrmit et inversement, facilitait l'lvation du seau. Le progrs le plus remarquable fut le remplacement des leviers devenus plus encombrants, par des poulies ou des treuils. dans ce cas on peut utiliser des animaux, ce qui a permit un arrosage plus intensif et plus rgulier. Le dispositif tait le treuil double seau. Sur un tambour s'enroule durant 3 ou 4 spires une corde dont chaque brin passe sur une poulie et descend verticalement dans un puits en supportant un seau, Lorsque le treuil tourne dans un sens,Kuppilai indienl'un des seaux monte plein, l'autre descend vide. Un chappement, plac hauteur convenable, limite l'ascension, tandis que leseaupleinbutantcontreunebute(taquet)sevideautomatiquement dans la rigole d'arrosage. Le mouvement est transmis au treuil par un mange actionn par un cheval, un buf ou un chameau. 3. Ensuite c'est les Maures en Espagne qui ont utiliss les chapelets qui sont d'un dbit plus rgulier et d'une utilisation plus gnralise. Le chapelet appel aussi Noria ou saki est constitu par une roue horizontale en bois portant des dents obliques et entranes par un timon sur lequeltirelesanimaux.Larouecommunique le mouvement par renvoi d'angle la noria proprement dite,constitue par une grande roue verticale sur laquelle passe une sorte d'chelle de corde supportant des pots de terre cuiteAncienne roue chinoiseespacs de 0,50 m. Les pots se remplissent d'eau et s'lvent jusqu'au sommet de la roue o ils se dversent latralement.LES MACHINES RUSTIQUES Parmi les anciennes machines rustiques utilises encore, on trouve: les noria, les roues palettes, les vis d'Archimde, les tympans, les bliers. Le chapelet est le plus simple, mais ne convient que pour les faibles hauteurs. Quand l'axe du chapelet est vertical et que les palettes forment godets, on a une noria. Une telle machine en bon tat tournant lentement (15 20 tours/mn), peut avoir un rendement de 80%. Si on augmente la vitesse, le rendement baisse; pour augmenter le dbit, il vaut mieux augmenterChapeletla contenance des godets. Quand la hauteur d'lvation est faible (2 3 m), on peut utiliser: les roues palettes, les vis d'Archimde ou les tympans. Tympan 4. Le tympan lve l'eau grce des cloisons disposes en spirales de la circonfrence au centre d'une roue. En tournant l'appareil fait monter progressivement le volume d'eau compris entre deux spires, volume qui s'vacue par canal central. Le rendement peut atteindre 70 et mme 80%. On peut placer des palettes la priphrie, ou mieux caler une roue aubes sur le mme axe, de faon utiliser la rivire comme force motrice.La vis d'Archimde est utilise de 3 4 m; sa longueur peut atteindre 7 ou 8 m et son axe doit faire un angle de 30 40 avec l'horizontale. C'est une large gouttire demi-cylindrique formant coursier, dans laquelle se meut unesurfacehlicodalemiseenmouvement par un pignon dent plac la partie suprieure de l'axe. le jeu entre le coursier et l'hlice ne doit pas dpasser 2 mm pour que le rendement de l'appareil soit acceptable.Vis d'ArchimdeLa roue palettes est trs utilise en Hollande pour de faibles hauteurs d'lvation (1 1,5 m). Les palettes, au lieu d'tre radiales, sont inclines sur le rayon afin d'viter les heurts surlanappeinfrieureetdefaciliterl'coulement dans le bief amont. Les roues de faibles dimensions (0,5 m de largeur, 5 m de hauteur), sont en bois,Roue palettescelles en acier peuvent atteindre 2,5 m de largeur et 8 m de hauteur. Chaque roue se mut dans un coursier en maonnerie ou en bois qui est ferm l'amont par un clapet s'opposant au retour des eaux lorsque la roue s'arrte. 5. LES MACHINES MODERNES DE POMPAGE La station de pompage joue un rle important dans un primtre irrigu, elle assure un double caractre: - avoir un gros dbit desservir - une hauteur demandeCONSTITUTION D'UNE STATION DE POMPAGE La station de pompage est constitue: de la source d'eau, des organes d'aspiration, de la pompe d'aspiration et de refoulement, de la source d'nergie, etc. 6. Exemple de station moderne de pompage (pompe de surface) La station de pompage est constitue de plusieurs lments qui sont: Le clapet crpine: (1) La crpine est une grille fermant le bout de la canalisation d'aspiration et plonge dans l'eau; ayant pour rle d'empcher l'aspiration des corps trangers d'tre aspirs avec l'eau. A l'intrieur de la crpine on trouve: un clapet de retenu, ayant pour rle d'empcher que la canalisation d'aspiration se vide, Clapets Crpines de pied on serait alors obliger d'amorcer la pompe. Les autres pices (2,3,6,7,8,9) sont des pices de raccordement pour adapter le systme la configuration de l'emplacement de la station de pompage. Le convergent (4), est un organe ralisant une meilleure disposition des filets liquides en amliorant le paralllisme et l'galisation des vitesses. La vanne (5), appele vanne passage directe, elle permet la fermeture lorsqu'on arrte le pompage et empche que la charge de l'eau contenue dans la canalisation de refoulement reposer sur l'lment mobile de la pompe (risque de casse ou de former un couple rsistant plus important que le couple fourni par le moteur). Une armoire de commande (10), dans le cas o la station de pompage est automatise on trouve un automate install dans une 7. bote de commande, ayant pour rle de commander la mise en marche et l'arrt de pompage. Un manostat (11), est un appareil ayant pour rle de maintenir constante la pression de l'eau dans la canalisation de refoulement. des cbles (12), effectuant la liaison des diffrents appareils d'automatisation. Une pompe d'amorage (13), dans la station de pompage on trouve souvent une pompe du type membrane ayant pour rle d'effectuer l'amorage de la canalisation d'aspiration en cas de dsamorage. Un robinet d'isolement (14), ce robinet isole la pompe d'amorage lorsqu'elle n'est en fonctionnement. Un manomtre (15), un manomtre surveille la pression dans le circuit de refoulement, un robinet (16) est aussi quip d'un robinet d'isolement pour viter de garder en permanence le ressort du manomtre en contact avec la pression. Un groupe moto-pompe (17), constitu d'une pompe et d'un moteur. 8. LA POMPE ROLE: La pompe est l'organe responsable de la transformation de l'nergie mcanique en nergie hydraulique. Elle sert aspirer l'eau d'irrigation de la source hydraulique et de le refouler sous pression dans des canalisations de refoulement vers l'utilisation (asperseurs, etc.). CLASSIFICATION DE POMPES Les pompes sont classes d'aprs plusieurs critres: Classification d'aprs le principe de fonctionnement: Selon le mode de transmission de l'nergie mise en uvre ou liquide vhicul on trouve: Les pompes centrifuges: les pompes centrifuges ont pour rle d'augmenter et de transformer l'nergie d'un liquide par passage dans un aubage appel "roue". La rotation de la roue fournit au liquide de l'nergie cintique qui est ensuite partiellement transforme en pression, c'est pourquoi on appelle ces pompes des pompes rotodynamiques.Les pompes volumtriques: Dans ce type de pompe l'accroissement d'nergie du liquide est ralis dans des chambres dont le volume augmente en phase d'aspiration et 9. diminue en phase de refoulement de telle sorte que l'coulement procde de volumes engendrs successifs. la variation de volume est obtenue soit par un mouvement alternatif (pompes volumtriques alternatives), soit par une rotation continue (pompes rotatives) d'un ou de plusieurs organes d'impulsion. Dans ce type de pompe l'accroissement de l'nergie du liquide est ralis par variation de volume.Classification d'aprs les caractristiques de construction Pompes horizontales pompes centrifuges ou pompes volumtriques rotative dont l'axe est horizontal, ou pompes piston don

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