Comment réaliser un schéma de pompe bélier?
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Présentation
La pompe bélier est un dispositif ingénieux qui permet de pomper de l'eau à une hauteur supérieure en utilisant uniquement l'énergie cinétique de l'eau en mouvement, sans nécessiter de source d'énergie externe. Elle repose sur le phénomène du 'coup de bélier', qui créé une onde de choc permettant de comprimer l'air dans un réservoir et ainsi augmenter la pression pour pomper l'eau. Ce projet est particulièrement utile pour ceux qui souhaitent transporter de l'eau depuis une source située en contrebas vers un réservoir ou un système d'irrigation situé plus haut, sans électricité.
Matériaux
crépine en laiton
réservoir d'extincteur vide
raccords en laiton
tiges filetées
écrous nylstop
joint en caoutchouc
ruban téflon
Outils
perceuse
foret de 6 mm
meuleuse
logiciel de dessin technique
Étape 01
Comprendre le principe de la pompe bélier
Avant de commencer l'assemblage, il est important de bien comprendre le fonctionnement d'une pompe bélier. Ce dispositif ingénieux utilise l'énergie cinétique de l'eau en mouvement pour la pomper à une hauteur supérieure sans recours à une source d'énergie externe. Le principe repose sur ce que l'on appelle un 'coup de bélier', un phénomène hydraulique qui se produit lorsque l'eau s'arrête brusquement, générant une onde de choc qui pousse l'eau à travers un clapet anti-retour vers un réservoir d'air. Ce réservoir d'air, ou cloche à air, compresse l'air à l'intérieur, ce qui permet d'augmenter la pression et ainsi de pomper l'eau. Comprendre ce cycle est fondamental pour réussir l'assemblage et le réglage de votre pompe bélier. Assurez-vous de bien visualiser le flux d'eau et les interactions entre les différents composants pour éviter des erreurs lors de la construction.
Étape 02
Dessiner le schéma de la pompe bélier
Dessiner un schéma précis est la première étape vers une construction réussie. Commencez par dessiner un croquis à main levée de votre système, en incluant tous les composants : la vanne d'arrivée d'eau, le clapet de choc, le coude de 90°, la cloche à air et le clapet anti-retour. Utilisez des flèches pour indiquer la direction du flux d'eau. Assurez-vous de respecter les proportions et les positions relatives des composants pour éviter les erreurs d'assemblage. Une fois le croquis terminé, passez à un logiciel de dessin technique pour créer un schéma plus détaillé et précis. Cela vous aidera non seulement à visualiser le système mais aussi à identifier les éventuels problèmes de conception avant de commencer l'assemblage. Ce schéma servira de référence tout au long du processus de construction.
Étape 03
Réalisation du clapet de choc
La conception du clapet de choc est une étape délicate qui nécessite précision et soin. Utilisez une crépine en laiton, généralement de taille 26/34. Dévissez le haut de la crépine pour accéder à l'intérieur. Avec une perceuse équipée d'un foret de 6 mm, percez un trou au centre de la pièce. Assurez-vous que le trou est bien centré pour éviter un déséquilibre dans le fonctionnement du clapet. Utilisez une meuleuse pour retirer la grille sur deux côtés opposés de la crépine, ce qui permettra un meilleur passage de l'eau. Prenez une tige filetée en acier inoxydable de taille M5 et coupez-en une section d'environ 15 cm. Créez deux plats sur la tige avec la meuleuse pour faciliter la fixation et éviter qu'elle ne tourne. Insérez la tige dans la crépine, fixez-la avec un écrou nylstop pour assurer qu'elle reste bien en place. Assurez-vous que le filetage de la tige n'est pas endommagé lors de la découpe et de la mise en place, car cela pourrait compromettre l'étanchéité et la fonction du clapet. Ce clapet doit être capable de se fermer rapidement pour créer l'onde de choc nécessaire au fonctionnement de la pompe.
Étape 04
Fabrication et installation de la cloche à air
La cloche à air est indispensable pour amortir les coups de bélier et garantir un fonctionnement fluide de la pompe. Utilisez un réservoir d'extincteur vide d'une capacité de 7 litres. Assurez-vous qu'il est complètement vidé de tout résidu pour éviter les accidents. Démontez-le soigneusement pour ne garder que la cuve. La plupart des réservoirs d'extincteurs ont un filetage femelle standard de 20/27, ce qui est parfait pour notre montage. En utilisant un raccord en laiton de même filetage, vissez-le solidement sur le réservoir. Pour garantir l'absence de fuites, placez un joint en caoutchouc entre le raccord et la cloche à air. Cette cloche doit être intégrée dans le schéma entre le clapet anti-retour et la sortie d'eau pour assurer une pression constante dans le système. Prenez soin de vérifier l'étanchéité de toutes les connexions avant de mettre le système en service. Vous pouvez aussi utiliser des tubes en PVC pour fabriquer la cloche, mais un extincteur est souvent plus facile à adapter et plus résistant.
Étape 05
Assemblage complet de la pompe
Avec le schéma en main, passez à l'assemblage des composants. Commencez par fixer la vanne d'arrivée d'eau au clapet de choc en utilisant un raccord en T femelle 26/34. Utilisez des mamelons de même taille pour assurer une connexion solide. Installez ensuite un coude de 90° après le clapet de choc pour diriger l'eau vers le clapet anti-retour. Vissez le clapet anti-retour sur la sortie du coude et utilisez une réduction mâle 26/34 vers femelle 20/27 pour adapter le raccord à la cloche à air. Vissez ensuite un raccord en T mâle 20/27 au-dessus du clapet anti-retour, ce qui facilitera l'intégration de la cloche à air dans le système. Connectez les deux avec des raccords femelles 20/27. Pour terminer le montage, fixez la vanne de refoulement et celle de vidange sur la sortie de la pompe. Chaque connexion doit être serrée et vérifiée pour l'étanchéité. Ce montage doit suivre le schéma pour garantir le bon fonctionnement et faciliter d'éventuelles réparations. Testez chaque joint pour des fuites potentielles en appliquant une légère pression d'eau.
Étape 06
Mise en place du support et essai
Pour garantir la stabilité de la pompe bélier, installez un support robuste. Utilisez des profilés en acier pour construire une plateforme capable de supporter le poids et les vibrations de la pompe en fonctionnement. Découpez le profilé à la taille nécessaire et soudez-le pour former un cadre rectangulaire. Assurez-vous que la pompe puisse être installée au centre du cadre pour un équilibre optimal. Percez des trous au centre du socle pour y insérer des pattes de serrage et des tiges filetées qui maintiendront la pompe en place. Fixez solidement le dispositif avec ces éléments pour éviter tout déplacement lors de l'utilisation. Le socle doit être suffisamment lourd pour résister aux mouvements générés par le fonctionnement de la pompe. Une fois en place, ouvrez doucement la vanne d'arrivée d'eau et observez le fonctionnement de la pompe. Vérifiez que l'eau est correctement pompée à travers le système et ajustez si nécessaire. Le support doit être suffisamment solide pour résister aux vibrations et garantir une opération fluide. Si vous constatez des vibrations excessives, vérifiez que tous les composants sont bien alignés et serrés pour minimiser les mouvements.
Avant de commencer, assurez-vous de bien comprendre chaque étape et de rassembler tous les outils nécessaires. Portez des lunettes de sécurité lorsque vous utilisez des outils comme la perceuse ou la meuleuse pour éviter les blessures. Prenez votre temps pour vérifier chaque connexion pour éviter les fuites d'eau, et n'hésitez pas à demander de l'aide si vous êtes débutant.
