Pompes à engrenages

 

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Les pompes à engrenages emprisonnent du liquide entre les dents de deux ou trois engrenages en rotation. Souvent, ces pompes sont à entraînement magnétique. En d'autres mots, elles comportent moins de matériaux exposés aux fluides, ce qui leur donne une meilleure compatibilité chimique. Elles sont recommandées pour les systèmes sous haute pression et sont couramment employées dans les systèmes de liquide hydraulique, par exemple sur les tracteurs et les camions à ordures, ainsi qu'en présence de fluides (des huiles, par exemple) à viscosité plus élevée, non compressibles.

Les pompes à engrenage offrent un véritable déplacement positif, ce qui leur permet de fournir un volume précis à chaque révolution. Puisque la chambre de pompage admet le fluide par petites poches, de nombreuses poches s'y engouffrent par unité de temps, et le débit y est pratiquement sans impulsions.

Ainsi, dans les applications de mesure, de circulation, de dosage et de transfert, les pompes à engrenages sont capables de fournir une réponse rapide, un débit continu et une dose précise. Les chimistes analystes utilisent les pompes à engrenages pour des essais de dissolution, la manutention des liquides, la dilution d'échantillons et la chromatographie rapide sur colonnes. Ces pompes sont utilisées dans diverses applications, allant de la pulvérisation de cire protectrice sur les aliments, à l’ajout d’azurants optiques aux papiers, jusqu'à la mesure d'arômes et de fragrances. On les retrouve entre autres dans les laboratoires et les installations industrielles et dans les secteurs du traitement chimique, pharmaceutique, de l'énergie et des combustibles et de la production des peintures et encres.

 

Pompes à engrenages ou pompes péristaltiques ?

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:

Caractéristiques

Pompes à engrenages

Pompes péristaltiques

Déplacement positif

Volumes fixes en raison des organes rigides

Peut varier selon l'âge du tube

Pression de fonctionnement

Contre pressions plus hautes

Capacité de fonctionner à des pressions plus basses; meilleure aspiration

Plage de température

Étendue

Plage variée, moins étendue

Impulsions

Moins* (presque sans impulsions)

Plus

Particules

Ne prend pas en charge les particules

Prend en charge les particules

Viscosité

Pompe des liquides de plus faible viscosité

Pompe des liquides de plus haute viscosité


*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.

 

Conception des pompes à engrenages

Les pompes à engrenages consistent en un entraînement et une tête de pompe. Les entraînements sont le plus souvent doublés de l'une ou l'autre des deux options de tête de pompe suivantes:

La tête à cavité est conçue pour prendre en charge les pressions d'admission élevées. Elle est dotée de deux ou plusieurs engrenages en rotation qui s'imbriquent les uns aux autres et dépendent de la pression du fluide environnant dans la cuvette magnétique pour maintenir l'étanchéité entre les dents des engrenages. Cette pompe convient le mieux pour les processus exigeant une hauteur d'aspiration, de fréquentes fluctuations ou une admission sous pression.

La tête à sabot d'aspiration fournit une pression de refoulement plus élevée et un rendement d'amorçage supérieur. Ces têtes de pompes sous pression sont munies d'un sabot d'aspiration, positionné autour de l'admission. Une pression plus élevée dans la cuvette magnétique reliée au côté d'admission permet de garder les engrenages et le sabot étroitement liés. Une telle conception augmente le degré de précision volumétrique puisqu'elle veille au transfert intégral du fluide sans contre pression ou fuite entre les extrémités des dents, et ce, même à pression élevée. Puisque l'efficacité de la pompe augmente lorsque la pression de refoulement augmente, ces têtes de pompe sont un bon choix pour les applications exigeant de hautes pressions différentielles initiales et des débits précis.

 

La meilleure pompe pour effectuer le travail?

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.