Les technologies des pompes à vide

Le vide industrielle regroupe plusieurs types de technologies...

Les technologies du vide 

 

Les pompes à vide désignent un ensemble de technologies avec chacunes leurs spécificités:

 

  • Pompe à palettes lubrifiées:

Les pompes sont constituées d’un corps cylindrique dans lequel tourne, en position excentrée, un rotor muni de palettes coulissantes. Les pompes à palettes lubrifiées sont principalement utilisées dans le domaine du vide. L’huile des pompes ont trois fonctions : la lubrification de l’ensemble des pièces mécaniques en mouvement dans la pompe, assurer l’étanchéité des palettes contre le stator en formant un film d’huile sur toute la surface intérieure du stator, et l’amélioration de l’évacuation de la chaleur provoquée par la compression des gaz à l’intérieur de la pompe. Ce type de pompe est principalement utilisé dans la manipulation par ventouses, les machines automatisées pour l’emballage et le conditionnement, les machines pour le travail du bois, les presses pour le bois ou les matières plastiques, les machines pour compter les billets de banque, les systèmes de transport pneumatique...

 

  • Pompe à palettes sèches:

Il s’agit de pompes constituées d’un corps cylindrique dans lequel tourne, en position excentrée, un rotor avec des fentes où sont insérées les palettes. Les pompes à vide à palettes sèches doivent fonctionner exclusivement avec de l'air propre et sec. A la différence des autres types de pompes à vide, elles peuvent fonctionner à n'importe quelle valeur de pression. L'entretien est extrêmement simple et se limite au remplacement des palettes et au nettoyage des filtres. Les pompes à palettes sèches peuvent fonctionner en continu, à la pression atmosphérique, comme au vide maximal. Les principaux domaines d’utilisation sont : la manipulation par ventouses, les machines automatisées pour l’emballage et le conditionnement, les machines pour le travail du bois et des matériaux légers, les presses pour le collage du bois ou les matières plastiques, les machines à compter les billets de banque mais aussi dans les systèmes de transport pneumatique. Dans le secteur du bâtiment et principalement comme surpresseur, elles sont utilisées dans la projection des enduits, dans les appareils pour peinture à basse pression...

 

  • Turbines à canal latéral:

Le principe de fonctionnement des pompes à canal latéral est simple : Une roue à aubes équipée de petites ailettes tourne à l’intérieur d’un stator. La force centrifuge et la rotation créent de petits tourbillons d’air qui sont entrainés de l’aspiration vers le refoulement. Les différentes parties n’entrent pas en contact, c’est une technologie sèche. En termes de performances, ces pompes peuvent atteindre entre - 800 et + 800 mbar. Elles sont capables de fonctionner aussi bien en vide qu’en pression. Ses avantages sont donc: fonctionnent sans contact, ne nécessitent que très peu de maintenance, sont très compactes, acceptent la vitesse variable sur de grandes plages, le flux est propre et sans pulsation, peuvent être proposées en version étanche pour application biogaz (ATEX gaz et poussière), large gamme débit et pression sur le marché, peu bruyantes (par rapport à d’autres technologies).

 

  • Les pompes à anneau liquide:

Les pompes à Anneau liquide sont des pompes rotatives. Elles disposent de deux parties : un corps de pompe fixe et une roue à aube qui est entrainée en rotation. Composées de matériaux de haute qualité : Acier inoxydable et céramique, les pompes à Anneau liquide sont des dispositifs fiables. Même après plusieurs années d’utilisation, elles restent performantes. Ces pompes tirent leur nom du fait qu’elles ont besoin pour fonctionner d’un liquide qui lors de la mise en route est centrifugé formant ainsi contre les parois un anneau de liquide. Les deux principales vocations de ce type de pompes sont d’abaisser ou augmenter la pression. Elles peuvent atteindre un niveau de vide allant jusqu’à 30 mbar absolu. Les pompes à Anneau Liquide peuvent également être à un ou plusieurs étages. Dans le cas de pompes à plusieurs étages, les corps sont juxtaposés et les roues à aubes ont un axe commun. Ses avantages sont que ses courbes de fonctionnement sont constantes au fil des années d’utilisation, elles ont une importante résistance à l’usure en faisant une pompe fiable, elles ont une bonne résistance à la corrosion et il y a très peu de dépôt de surface.

 

  • Les pompes à bec :

Les pompes à Bec ont de deux rotors tournant dans des sens opposés à l’intérieur de la pompe. La forme de ces deux rotors permet aux pompes à bec d’aspirer, compresser puis expulser l’air. Le gaz aspiré est transporté dans le corps puis comprimé entre le corps avant d’être refoulé. Ses avantages: elles fonctionnent à sec sans contact, Il n’y a pas d’huile dans la chambre de compression, elles offrent un rendement élevé (économie d’énergie), la maintenance de ce type de pompe est réduite (vidange 8000h ou annuelle), la variation de vitesse est souple (35-60 Hz), elles acceptent la vapeur d’eau, elles peuvent fonctionner en vide ou en pression (2,5 bars). Mais ces pompes ont également des inconvénients: il y a un blocage des becs en cas d’aspiration de particules ou de graisse (nettoyage possible) et régime pulsatoire (compresseur).

 

 

  • Les Pompes type "déplacement positif" :

Il existe plusieurs sortent de pompes « roots ». En utilisation seule on les appelle "surpresseurs" ou "pompes" selon leur utilisation. La technologie peut varier selon le profil des rotors comme les bilobés, trilobés, hélice, etc… multi étagée. Le principe est simple, 2 rotors de profils conjugués, couplés par des engrenages, tournent dans des sens inverses, sans que ces rotors ne se touchent ou touchent le carter. Dans sa rotation, chaque rotor crée entre lui et le stator un espace variable croissant du coté aspiration, décroissant du coté refoulement et produit ainsi l’effet de pompage. Le gaz véhiculé est transmis de la chambre d’aspiration à celle de refoulement sans compression interne, la pression de refoulement étant déterminé par la résistance du circuit en aval.

 

  • Les éjecteurs / venturi:

Il existe Trois grandes familles d’éjecteurs : Les trompes à eau, les éjecteurs vapeur et les éjecteurs air. Un éjecteur nécessite un fluide primaire, parfois qualifié de moteur. Ce fluide aspire un fluide secondaire et produit donc en sortie de l'éjecteur un fluide mélangé. Le fluide primaire a une pression totale plus élevée qu'en sortie d’éjecteur, et à fortiori plus élevée que celle du fluide secondaire. Le fluide primaire subit donc une accélération jusqu'au col à partir duquel le fluide secondaire est aspiré. Au fur et à mesure que la vitesse du fluide primaire augmente, sa pression statique diminue, de tel sorte à ce qu'elle devienne inférieure à la pression statique du fluide secondaire, d'où l'aspiration induit. Lorsque le fluide primaire atteint le col, il peut ou non atteindre sa vitesse sonique, auquel cas l'écoulement devient supersonique. Lorsque l'écoulement du fluide primaire est supersonique, la pression statique diminue davantage encore (après le col), et le taux de compression du fluide secondaire peut alors être important. C'est pourquoi les éjecteurs permettant une compression importante du fluide secondaire sont supersoniques. Une fois les fluides primaires et secondaires mélangés, ils entrent à grande vitesse, et donc avec une pression dynamique élevée, dans un diffuseur (généralement un cône divergent). Dans ce diffuseur, la vitesse est diffusée, c'est à dire convertie en pression statique, de manière adiabatique.