Roues : une forme pour chaque fonction

La roue est l'élément qui assure le transport des eaux usées à proprement parler, elle constitue donc le « cœur » de la pompe. La qualité des eaux usées est toutefois très variable : suivant les cas, elles pourront par exemple contenir des matières solides, des lingettes, de la boue ou des matières fécales, ou encore être susceptibles de mousser ou de former des filasses. Pour un fonctionnement toujours optimal, la roue devra être parfaitement adaptée à l’application prévue, avec pour objectif de réaliser une solution évitant les risques de bouchage, conjuguant durée de vie élevée et efficacité énergétique.

Première étape : dimensionnement de la roue

Avant même de choisir le type de roue, il convient de déterminer les paramètres de fonctionnement de la pompe, et notamment les caractéristiques telles que débit, pression et diamètre de la tuyauterie. À partir de ces données, on pourra déterminer le type de pompe à utiliser de préférence ainsi que la taille et la puissance de la pompe.

Le mode de fonctionnement joue également un rôle important à cet égard : la pompe doit-elle fonctionner en continu, ou bien de façon intermittente ou pour une courte durée ? Ces paramètres pourront par ailleurs permettre de sélectionner le type d’entraînement de la pompe, pour lequel on tiendra également compte du règlement européen fixant les exigences en matière d'écoconception (2019/1781/UE).

Deuxième étape : sélection du type de roue

Une fois le type de pompe et la taille définis, l’étape suivante va consister à choisir la roue. KSB vous propose le type de roue adapté aux exigences spécifiques de chaque application.

La qualité du fluide pompé, et plus particulièrement sa teneur en matières solides, constitue le critère principal pour le choix de la roue. S’agit-il d’eaux pluviales, d’eaux usées brutes ou prétraitées ? Les eaux usées contiennent-elles des matières fécales ou des lingettes ?

Tous ces critères peuvent être convertis en valeurs mesurables. Parmi les facteurs d’influence et les critères décisionnels, trois grandeurs sont essentielles : la teneur en gaz, la teneur en sable et la teneur en matières sèches.

Sur le plan technique, la dimension du passage libre ainsi que le rendement constituent des facteurs décisifs supplémentaires pour le choix de la roue.

Roue ouverte ou roue fermée ?

Voici un bref aperçu des différents types de roues avec leurs applications de prédilection. Tout d’abord, on distingue les roues ouvertes et les roues fermées. Une roue dite « ouverte » est dépourvue de flasque extérieur (côté aspiration). Les roues vortex, roues monocanal diagonales et roues dilacératrices font partie des roues ouvertes. Les roues monocanal et multicanaux appartiennent aux roues dites fermées.

Roue vortex

Les pompes centrifuges avec roue vortex conviennent particulièrement pour les eaux usées chargées de matières solides et de fibres longues, avec particules solides de grande taille et inclusions de gaz et d’air. Il s’agit du type de roue offrant le passage libre le plus important parmi tous les types de roues existants. La roue vortex est par conséquent particulièrement bien adaptée pour les eaux usées à teneur élevée en gaz et en sable. La teneur en matières sèches (MS) ne doit pas dépasser 7 % ; le point de meilleur rendement, qui correspond au rendement optimal de la roue, se situe à 58 %.

Roue monocanal diagonale

Les roues monocanal diagonales – également en construction ouverte – servent au transport de fluides contenant des matières solides et fibres longues, avec particules solides de grande taille et inclusions de gaz et d’air. Elles sont ainsi bien adaptées au transport des eaux usées brutes, eaux mixtes, boues de circulation et de chauffage ainsi que des boues activées, brutes et digérées avec une teneur en matières sèches maximale de 13 %, mais aussi de fluides avec une viscosité plus élevée. Son point de meilleur rendement se situe à 81 %. Le passage libre est important mais d’une taille toutefois inférieure à celui d’une roue vortex.

Roue dilacératrice

Les pompes centrifuges à roue dilacératrice sont particulièrement recommandées pour le transport des eaux-vannes avec une tuyauterie de refoulement de section relativement faible (DN 32 à DN 65). Leur point de meilleur rendement se situe à 58 %, avec une teneur en matière sèche maximale de 7 %.

Roue monocanal

Les roues monocanal en construction fermée sont utilisées pour les eaux usées brutes chargées de matières solides et de fibres longues ainsi que pour les boues de circulation et de chauffage, et conviennent aussi pour les eaux mixtes. Elles permettent également le transport des boues brutes, activées et digérées. La teneur en gaz peut être plus élevée qu’avec une roue monocanal diagonale. La teneur en matières sèches est définie jusqu'à 5 %, le point de meilleur rendement se situe à 78 %.

Roue multicanaux

Les roues multicanaux sont intéressantes pour le transport de liquides chargés de corps solides, boueux, sans teneur en gaz et ne contenant pas de fibres susceptibles de former des filasses. Ce type de roue convient par ailleurs également pour les eaux usées dégrillées, les eaux usées traitées mécaniquement, les effluents industriels ou les eaux de décharge, mais aussi pour les eaux pluviales et les boues activées. La teneur en matières sèches maximale est de 3 %, le point de meilleur rendement se situe à 86 % et le passage libre peut atteindre jusqu’à 76 mm (3"), en fonction de la taille de pompe.

Fonte grise ou fonte trempée ?

En plus du type de roue, le choix du matériau est également primordial. D’une manière générale, la fonte grise est parfaitement adaptée à la plupart des utilisations – ceci également en raison de l’abrasivité relativement réduite des eaux usées en comparaison avec d’autres fluides. Dans certains cas cependant, avec des eaux usées corrosives ou chimiquement agressives issues par exemple d'applications industrielles, il faudra opter pour des matériaux spéciaux.

Pour les fluides abrasifs, on utilise en général des alliages chrome-nickel trempés permettant de préserver le plus longtemps possible les contours de la roue et d’assurer un rendement et une sécurité de fonctionnement optimaux à long terme.

Conclusion : à chaque type d’eaux usées correspond un type de roue adapté

Avec son large éventail de roues, KSB propose la pompe optimale pour chaque utilisation.