Tout sur les pompes

Malgré les nombreux avantages des pompes péristaltiques, une pompe à engrenage est parfois le meilleur choix. En effet, les pompes à engrenages proposent une gamme plus étendue de capacités de débit que les pompes péristaltiques ou les pompes à tubes. Les pompes à engrenages peuvent être munies de tubes plus rigides au niveau de l’admission et du refoulement de la solution, et c’est pour cela qu’il y a peu ou pas du tout d’absorption de fluide. Les pompes péristaltiques fonctionnent avec des tubes plus souples, ce qui permet un certain degré d’absorption de fluide et de fluctuation des liquides.

Comparaison :

* Comparé à la plupart des pompes péristaltiques. Les pompes péristaltiques à grand tube font exception.

L’entretien des pompes à engrenages prend plus de temps que les pompes péristaltiques car la pompe doit être démontée pour nettoyer les engrenages et la tête. De plus, les pompes à engrenages peuvent présenter une compatibilité chimique restreinte, comportant généralement des matériaux en acier inoxydable, en PTFE ou en fibre PEEK. Enfin, les pompes à engrenages tolèrent mal les particules, lesquelles peuvent causer du dégât à l’intérieur de la pompe. Pour ces raisons, la pompe péristaltique est donc une meilleure option.

Lorsqu’une application met en contexte le pompage d’un débit constant de liquide propre et sans particules, la pompe à engrenage est souvent le meilleur choix. Par exemple, dans les applications industrielles comme le pompage d’encres, l’enduit de revêtements ou l’injection dans les pipelines, une pompe à engrenages est la solution recommandée.

Les pompes à engrenages sont le choix optimal lorsqu’on recherche l’efficacité hydraulique et le rendement énergétique, la résistance à la corrosion et à l’abrasion, un débit continu, sans impulsions et sans joints dynamiques, et une réponse rapide.

Vu qu’elles peuvent fonctionner longtemps sans entretien, elles conviennent bien aux applications qui nécessitent un fonctionnement continu, par exemple le remplissage et la distribution exigeant un débit continu, sans impulsions et les applications générales de transfert et de distribution d’échantillons.

1) Laisser chauffer la pompe avec le lest d’air ouvert avant utilisation. Ne la raccorder qu’une fois la température de fonctionnement atteinte.

Avec la température de fonctionnement, la tolérance aux vapeurs augmente. Le danger de condensation est plus important lorsque la pompe est froide. Pour éviter cela, il faut laisser chauffer la pompe à palettes avec l’aspiration fermée et le lest d’air ouvert.

2) Toujours ouvrir le lest d’air lorsque des vapeurs condensables sont aspirées

Les condensations de vapeurs dans la pompe doivent être évitées. Les condensats diluent l’huile et conduisent à des dommages importants dans la pompe.

3) Utiliser un piège à froid lorsque des vapeurs agressives sont aspirées.

Le but du piège à froid est de condenser les vapeurs avant qu’elles n’arrivent à la pompe. Il faut malgré tout travailler avec le lest d’air ouvert lorsque l’on utilise un piège à froid.

4) Protéger la pompe contre les particules avec un séparateur.

Pour protéger la pompe contre des particules qui peuvent être entraînées par le flux gazeux, il est recommandé d’utiliser un séparateur à l’aspiration. On peut en plus installer un piège à adsorption entre la pompe et l’installation, pour éviter la rétrodiffusion d’huile.

5) Éliminer le brouillard d’huile avec un filtre à l’échappement.

On trouve des gouttelettes d’huile au refoulement de toute pompe à palettes. Ce nuage d’huile sera au mieux retenu par l’utilisation d’un filtre d’échappement (objectif de séparation : 99.99 %).

6) Laisser tourner la pompe avec le lest d’air ouvert après utilisation.

Il faut évacuer les solvants contenus dans l’huile de la pompe, afin de conserver le mieux possible ses caractéristiques physiques. C’est pourquoi il convient de laisser tourner la pompe avec l’aspiration fermée et le lest d’air ouvert, pendant quelques minutes après l’utilisation. Lors de la non-utilisation, l’humidité de l’air ou d’autres condensats peuvent corroder la pompe. Fermez le lest d’air avant d’arrêter la pompe, afin qu’elle soit à l’abri de l’air atmosphérique.

7) Utiliser des tubulures de raccordement les plus courtes et large de diamètre possible

Pour éviter les pertes de charges dans les canalisations, il est conseillé de choisir les tubulures et les raccords les plus larges, ainsi que les plus courts. La règle est de choisir un diamètre de tubulure égale au diamètre du raccord de sortie de la pompe.

8) Laisser libre la sortie de la pompe

Pour éviter de diminuer les performances en créant une contre pression trop importante, il convient de vérifier que les tubulures en sortie de pompe ne sont pas obstruées (pincement de tube, dépôt de salissures). Les tubulures d’entrée et de sortie doivent être du diamètre le plus proche possible.

9) Vérifier et nettoyer la pompe régulièrement

Un contrôle régulier du niveau et de la qualité de l’huile, des vidanges régulières, sont autant de conditions essentielles à une bonne durée de vie de la pompe.

10) Utiliser de l’huile spéciale, lorsque des fluides spéciaux sont pompés

Certains fluides attaquent l’huile normale et modifient ses caractéristiques, ce qui accentue l’usure de la pompe. Pour éviter cela, il est conseillé d’utiliser des huiles spéciales (huile silicone, Fomblin). La pompe doit être préparée pour cela en usine.

Comment surmonter les problèmes d’exploitation et d’entretien avec le bon choix de pompe

Dans les conditions réelles, les pompes peuvent être la source de plusieurs problèmes. Certaines sont incompatibles avec les particules, d’autres tolèrent mal les matériaux à haute viscosité et encore d’autres ont des soupapes qui collent et des joints d’étanchéité qui font défaut. Voici quelques plaintes régulières de la part d’utilisateurs de pompe. Ajoutons à cette liste les tâches liées à l’entretien comme le nettoyage et le remplacement de pièces, qui occasionnent des temps d’arrêt coûteux.

Une solution ne peut pas convenir à toutes les applications de pompe, mais une comparaison entre le type de pompe utilisé et une pompe péristaltique est un bon point de départ. Pour déplacer le fluide à travers la pompe, la pompe péristaltique comprime et relâche le tube flexible en alternance.

Les galets sur le rotor glissent le long du tube, poussant le fluide. Le tube derrière les galets reprend sa forme, crée un vide et tire le fluide derrière lui. À mesure que le galet prend de la vitesse, les coussins créés par le vide s’amplifient et le fluide se déplace plus rapidement à travers le système. Les galets agissent comme des clapets antiretours afin d’empêcher l’aspiration ou le désamorçage.

Considérez les cas suivants :

Un fabricant de caoutchouc doit distribuer du Méthyl éthyl cétone (MEC ou MEK) en doses de 1 mL — dans le cadre d’une vulcanisation (une forme de traitement du caoutchouc qui sert à lui conférer des propriétés particulières). Le fabricant a besoin d’une pompe facile à utiliser.

Une pompe à piston semblerait un bon choix en raison de sa précision pour le pompage de petits volumes. Dans ce cas-ci, par contre, la pompe à piston pourrait avoir des difficultés à distribuer des doses exactes de 1 mL. La compatibilité chimique des pièces internes de la pompe à piston est souvent problématique et la tête de pompe et les vannes sont difficiles à nettoyer. Finalement, la pompe à piston ne fonctionne pas à sec.

Une pompe péristaltique serait un bien meilleur choix. Les contrôles sont simples à utiliser, ce qui est l’un des principaux critères du fabricant. Certains tubes sont chimiquement compatibles avec le MEK. Les tubes sont faciles à remplacer et le nettoyage de la pompe est simple, et réduit donc le temps de main d’œuvre des opérateurs. La pompe n’a ni trousse de réparation ni soupape à entretenir. Les pompes péristaltiques peuvent fonctionner à sec pendant l’amorçage.

Un laboratoire de recherche doit pomper de l’acide sulfurique dilué et une solution de sulfate de cuivre pendant cinq jours, 24 heures par jour. Les techniciens doivent recirculer ces deux produits chimiques à 60 ºC pour le compte d’un laboratoire cellulaire. Ils doivent aussi être en mesure de varier le débit jusqu’à un maximum de 15 LPM à 15 psi.

À priori, une pompe à hélice flexible semble un choix logique pour sa durabilité, sa souplesse en termes de manipulation des matériaux et ses capacités de déplacement positif. Par contre, la pompe à hélice flexible est incapable de prendre en charge les pressions plus élevées en présence de hauts débits. Il est difficile de contrôler le débit et de trouver des pièces de pompe internes compatibles. Ce type de pompe est difficile à nettoyer et ne peut pas fonctionner à sec.

En comparaison avec une pompe péristaltique, la pompe à hélice flexible se présente donc comme un choix moins intéressant. La pompe péristaltique peut prendre en charge des pressions plus élevées à débit élevé. Les moteurs de pompe à vitesse variable facilitent le contrôle du débit. En plus, certaines formulations de tubes sont disponibles, et elles offrent une excellente compatibilité chimique. Finalement, la pompe peut fonctionner à sec.

Un fabricant doit pomper du glycérol 100 % d’un réservoir de 200 litres et le distribuer dans six récipients plus petits. Une fois que le glycérol a été distribué dans les six récipients, ce produit chimique sert à lubrifier les aiguilles du procédé du fabricant. Une pompe à diaphragme activée par solénoïde pourrait sembler un bon choix dans une application de dosage comme celle-ci mais elle ne convient pas aux viscosités élevées. Le débit de cette pompe serait considérablement réduit par la viscosité de 1400 cp du glycérol. La pompe à diaphragme activée par solénoïde est aussi difficile à nettoyer et possède de nombreuses pièces de remplacement comme les diaphragmes et les vannes internes. Finalement, les clapets antiretours pourraient coller, ce qui rendrait la pompe inutilisable.

La pompe péristaltique, d’autre part, peut traiter les viscosités élevées et augmenterait le débit du fabricant. Comme le fluide de la pompe péristaltique n’entre pas en contact avec les pièces internes de la pompe – uniquement avec le tube – la pompe reste propre et exempte de résidus. Les tubes sont faciles à remplacer, ce qui réduit le temps d’entretien total, et la pompe possède d’excellentes capacités autoamorçantes.

Pour les applications industrielles, les fabricants peuvent choisir d’une variété d’options : des pompes à engrenage, des pompes pneumatiques à double diaphragme, des pompes centrifugeuses, et plus encore. Lors de la décision, le facteur déterminant devrait être basé sur une fonctionnalité qui aide, et non qui nuit, au procédé de production. Suite à une évaluation de la précision, de la polyvalence et de la convivialité, la pompe péristaltique ressort toujours la grande gagnante.

Il y a de nombreuses applications courantes auxquelles les pompes péristaltiques servent. En voici une sélection : produits chimiques de plaquage, adhésifs de fabrication pour le ciment, transfert de fluides entre réservoirs, traitement de colorants textiles, distribution de colle en émulsion, contrôle de la qualité des pâtes, distribution de produits de gravure chimique pour gravage de plaques, élaboration de détergents caustiques et bien d’autres.

Bien qu’il n’y ait pas de solution parfaite pour tous les scénarios, les pompes péristaltiques ont la cote en termes de faible entretien et de simplicité d’utilisation. Leurs avantages :

• Traitement des particules : Les pompes péristaltiques peuvent prendre en charge les solides non dissous et les fluides souillés qui comportent des particules. Dans le cadre d’applications industrielles et de fabrication, elles peuvent pomper les eaux usées, les produits chimiques agressifs, les solides suspendus et plus encore.
• Prise en charge de viscosités élevées : Grâce à leur conception, les pompes conviennent parfaitement aux fluides visqueux comme les lubrifiants, les peintures, les boues argileuses, les déchets liquides et plus encore.
• Préservation de la stérilité : Étant donné que le fluide pompé n’entre pas en contact avec les pièces internes de la pompe, le fluide n’est pas contaminé et les pièces ne sont pas colmatées. L’utilisation des tubes et raccords stériles aide à préserver la stérilité du fluide.
• Compatibilité chimique : La composition du tube utilisé avec la pompe est un facteur clé de la compatibilité chimique. Des centaines d’options de tubes sont disponibles et il existe des bases de données qui permettent aux utilisateurs de comparer les matériaux de tubes afin d’évaluer leur compatibilité avec un produit chimique particulier.
• Fonctionnement à sec : peut pomper des gaz, liquides ou phases mixtes sans endommager la pompe.
• Convivialité : La plupart des pompes peuvent être installées en quelques minutes. Leurs interfaces sont faciles à utiliser et les modèles qui sont équipés d’écrans numériques peuvent être lus de l’autre bout d’une pièce de taille moyenne. Certaines sont dotées de moteurs réversibles qui permettent la vidange des tubes, et d’autres peuvent être contrôlées à distance.
• Réduction de l’entretien: Sans vannes, joints ni presse-étoupes, ces pompes sont plus faciles à entretenir. Les tubes sont faciles à remplacer sans aucun outil, ou presque; on peut simplement remplacer l’ancien tube par le nouveau tube. Certains sont même formulés pour une plus longue vie utile ce qui contribue à réduire les coûts davantage. La durée de vie utile du tube dépend de la vitesse et de la pression à laquelle la pompe est soumise, du matériau du tube, de la compatibilité chimique et de l’abrasivité du fluide pompé.

Pour quel type d’application, la pompe péristaltique n’est-elle pas la solution ? Étant donné que la pompe péristaltique génère des impulsions, les applications qui exigent un débit régulier constant sont mieux servies par une pompe à engrenage ou une pompe centrifugeuse. Dans plusieurs cas, cependant, les pompes péristaltiques offrent des avantages significatifs qui améliorent la production.

Nomenclature des pompes à membranes chimiques et non-chimiques de VACUUBRAND :

• M: Pompe à membrane
• E, Z, D, V: Nombre d’étages :
  • E: 1 étage jusqu’à 70 mbar
  • Z: 2 étages jusqu’à 7 mbar
  • D: 3 étages jusqu’à 1.5 mbar
  • V: 4 étages jusqu’à 0.6 mbar
• C: Version « chimie »
• NT: Distingue les modèles bénéficiant de la nouvelle technologie
• AK: Séparateur de liquide et particule à l’aspiration ou au refoulement
• EK: Condenseur d’émission de vapeur au refoulement
• TE: Condenseur à carboglace
• VARIO®: Régulation VARIO® avec régulateur de vide CVC 3000
• PC: Groupe de pompage

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