Solutions de pompage à haute viscosité pour fluides épais et complexes
Aulank propose des solutions pour le transfert de liquides à haute viscosité. Les peintures, sirops, revêtements, résines chimiques et émulsions, par exemple, présentent une faible fluidité et une résistance interne élevée. Nos solutions utilisent la technologie volumétrique pour garantir un débit stable et continu, évitant ainsi les problèmes de fluidification par cisaillement, de dégradation du produit et de stagnation, fréquents dans les applications centrifuges classiques.
Principe de fonctionnement et types de pompes
Principe de déplacement positif
Contrairement aux pompes centrifuges qui fonctionnent grâce à la vitesse, les pompes à haute viscosité fonctionnent selon le principe du déplacement positif. Elles emprisonnent une quantité fixe de fluide dans une cavité et la refoulent mécaniquement. Leur rendement s'améliore souvent avec l'augmentation de la viscosité, car le fluide visqueux comble les jeux internes.
Types de pompes pour fluides visqueux
- Pompes à engrenages (internes/externes) : Idéales pour les fluides propres et visqueux tels que les huiles, les résines et les polymères. Elles offrent un dosage précis et une haute pression.
- Pompes à lobes rotatifs : Adaptées aux applications sanitaires (agroalimentaire/pharmaceutique) et aux fluides contenant des particules molles. Elles assurent un pompage en douceur avec un faible cisaillement.
- Pompes à vis : Excellentes pour les fluides à très haute viscosité (comme les pâtes) et les débits variables avec un minimum de pulsations.
Caractéristiques clés des pompes à haute viscosité
- Adaptabilité aux fluides : Capable de traiter une large gamme de viscosités, de l'huile moteur aux pâtes épaisses.
- Haute efficacité et stabilité : l'efficacité volumétrique reste élevée même sous des contre-pressions variables ; le débit est directement proportionnel à la vitesse, offrant un rendement stable.
- Réglage : Le débit peut être contrôlé facilement et précisément en ajustant la vitesse du moteur via un variateur de fréquence.
- Durabilité : Conçu avec des arbres et des roulements robustes pour résister aux couples et aux forces de cisaillement élevés nécessaires au déplacement de fluides lourds et visqueux.
Applications typiques à haute viscosité
- Industrie pharmaceutique : Transfert de pommades, de sirops épais, de crèmes et de gélatine dans le respect de règles d'hygiène strictes et d'une grande précision de dosage.
- Traitement chimique : Manipulation d'adhésifs, de colles, de polymères fondus, d'isocyanates et de solvants visqueux dans les lignes d'alimentation ou de remplissage des réacteurs.
- Industrie cosmétique : Injection de lotions, shampoings, dentifrices et gels sans altérer leur texture ni introduire de bulles d’air.
- Industrie alimentaire : Transport de miel, de chocolat, de beurre de cacahuète, de mélasse et de pâte, nécessitant des matériaux de qualité alimentaire et une capacité de nettoyage en place (NEP).
Critères de sélection clés pour les pompes à haute viscosité
- Viscosité du fluide : La viscosité détermine la vitesse de la pompe. Plus la viscosité augmente, plus la vitesse de la pompe doit être réduite pour permettre au fluide de remplir la cavité et éviter la cavitation.
- Exigences de température et de pression : La viscosité est fortement dépendante de la température. Assurez-vous que le système maintient la température du fluide (par exemple, en utilisant des pompes à double enveloppe) pour garantir sa pompabilité. Vérifiez les pressions nominales des conduites à haute résistance.
- Matériaux de la pompe : Choisir des matériaux compatibles avec la nature chimique du fluide. Pour les fluides visqueux abrasifs (comme les résines chargées), des engrenages trempés ou des vis revêtues sont nécessaires.
- Débit et rendement : calculer la correction de glissement nécessaire. Contrairement aux pompes à eau, les pompes visqueuses fonctionnent mieux à bas régime, mais nécessitent des moteurs à couple plus élevé.
- Maintenance et entretien : Les fluides visqueux peuvent durcir ou se solidifier à l’arrêt. Choisissez des pompes faciles à démonter pour le nettoyage ou dotées d’une enveloppe chauffante intégrée pour éviter le grippage.
Problèmes courants liés au fonctionnement des pompes à haute viscosité
- Cavitation : provoquée par un régime de pompe trop élevé empêchant l’entrée du fluide visqueux. Conséquences : bruit important et chute de débit.
- Surcharge du moteur : une viscosité plus élevée que prévu (par exemple, en raison d’une chute de température) nécessite un couple plus important, ce qui provoque le déclenchement du moteur.
- Défaut d'étanchéité : Les fluides visqueux peuvent sécher sur les surfaces d'étanchéité. Utiliser des joints doubles avec un fluide barrière pour les fluides difficiles.
FAQ
Q1. Puis-je utiliser une pompe centrifuge pour des fluides à haute viscosité ?
Généralement déconseillées pour les viscosités supérieures à 500-1000 cP. Le rendement chute drastiquement et la consommation d'énergie augmente fortement. Les pompes volumétriques sont bien plus efficaces.
Q2. Comment la température affecte-t-elle le pompage de liquides à haute viscosité ?
Une chute de température provoque une augmentation soudaine de la viscosité, pouvant entraîner le grippage de la pompe. Nous recommandons les pompes à double enveloppe (chauffantes) pour les fluides tels que le chocolat, l'asphalte ou les huiles lourdes.
Q3. Que se passe-t-il si je fais fonctionner une pompe à engrenages à sec ?
Les pompes à engrenages dépendent du fluide pompé pour leur lubrification. Un fonctionnement à sec entraîne une usure rapide et un grippage. La protection contre le fonctionnement à sec est donc essentielle.