Intégration d'une pompe : comment les composantes d’un système fluidique influent sur les performances des pompes à liquide
Les pompes à membrane sont souvent de petites pièces, mais essentielles, dans des systèmes vastes et complexes. Lors de l’évaluation d’une pompe, il est essentiel de comprendre comment les autres composants du système, en particulier à proximité de la pompe et dans le circuit d’écoulement, peuvent avoir un impact sur les performances de la pompe à liquide.
Les pompes à membrane pour liquides jouent un rôle essentiel dans les systèmes de toute une série d’applications. Cependant, les pompes ne fonctionnent pas dans ces systèmes de manière indépendante. Divers composants du système dans le circuit d’écoulement, notamment les vannes, les buses, les tubes et les raccords, peuvent considérablement affecter les performances de la pompe. Il est donc essentiel de prendre en compte ces éléments lors du choix d’une pompe.
La performance d’un système n’est pas déterminée par les seules pompes
Si le choix de la bonne pompe pour une application donnée est essentiel pour optimiser le fonctionnement du système, il est également nécessaire de se demander comment et où cette pompe s’intègre dans le système. Que la pompe véhicule un produit d’un réservoir à une tête d’impression dans une application de jet d’encre, qu’elle dose avec précision un liquide ou qu’elle prélève un échantillon pour une analyse en laboratoire, elle ne travaille pas seule. Même les systèmes les plus simples comprennent d’autres composants, comme des vannes, des buses, des tubes et des raccords, qui peuvent influencer le débit. Cet aspect n’est souvent pas pris en compte lors de l’évaluation d’une pompe, alors qu’il peut s’avérer être un facteur majeur de performance.
Les composants qui influencent les pompes sont essentiels au bon fonctionnement du système.
Si de nombreux composants du système peuvent influencer les performances de la pompe, ils remplissent également des fonctions essentielles. Il s’agit notamment des suivants :
- Vannes : Elles permettent de contrôler le flux et la direction des fluides, tout en isolant certaines parties du circuit pendant la maintenance. Parmi ces dispositifs, on trouve les électrovannes, qui utilisent des électro-aimants pour laisser passer automatiquement les liquides ou les bloquer si nécessaire.
- Buses : Elles permettent une transition en douceur du liquide entre les différentes sections d’écoulement afin d’éviter les pertes de pression.
- Tuyaux et canalisation : Ils servent de voie d’accès pour le transport des fluides.
- Raccords : Les raccords relient les tuyaux et les canalisations à d’autres composants du système et sont utilisés pour changer la direction du flux ou pour passer d’un diamètre de tuyau à un autre.
La contre-pression peut avoir un impact considérable sur les performances de la pompe
Bien que tous ces composants soient importants, ils peuvent avoir un impact considérable sur les performances de la pompe. Tous ces éléments provoquent des frottements qui ont un impact sur le débit et créent une contre-pression dans la pompe. La contre-pression correspond à la résistance que la pompe rencontre lorsqu’elle déplace le fluide vers la sortie. La résistance causée par les vannes et les électrovannes fermées, les buses, les tuyaux et autres composants augmente encore cette pression, obligeant la pompe à fournir davantage d’efforts pour la repousser. Les électrovannes peuvent poser un problème particulier, car leur nature électromagnétique fait qu’elles se ferment très rapidement. Cela peut provoquer des pics de contre-pression soudains et extrêmes, ainsi que des ondes de compression, ce qui oblige la pompe à fonctionner dans des conditions pour lesquelles elle n’a pas été conçue. Des changements soudains de pression peuvent provoquer la formation de bulles en mousse et en précipité dans le liquide, entraînant ainsi une cavitation, un dégazage ou une transition de phase. Les changements soudains de pression peuvent également provoquer l’affaissement des tuyaux du système, car ceux-ci ne sont pas suffisamment rigides.
La prise en compte des composants lors du choix de la pompe permet d’éviter les problèmes de pression
Quelle que soit la taille de l’application ou du système, il est essentiel de tenir compte de l’impact des composants du système. Les performances de la plupart des pompes sont affectées par la contre-pression causée par ces composants, ce qui doit être pris en compte lors de l’examen de leurs spécifications. La pression maximale est un paramètre particulièrement important, car les concepteurs doivent tenir compte de la pression supplémentaire à laquelle la pompe devra faire face en raison du frottement des fluides ou de l’étroitesse des conduites. Il est également important de tenir compte de la manière dont la contrainte supplémentaire exercée sur la pompe affecte le débit.
Compte tenu du grand nombre de composants du système influant sur les performances et de la grande variabilité entre les systèmes, il est essentiel de disposer d’une solution de pompe à liquide sur mesure. Les pompes NF 1.60 de KNF sont disponibles dans une variété de matériaux et d’options de moteur, y compris des moteurs CC sans balais paramétrables. Le débit est contrôlé avec précision, et des messages d’erreur sont envoyés si la pompe ne fonctionne pas correctement. La NF 1.60 permet un débit maximal de 0,65 l/min avec une pression maximale de 6 bar (rel.) et une hauteur d’aspiration maximale de 3 mH2O. Sa conception compacte lui permet de s’intégrer à une grande variété de systèmes. Elle est également disponible avec une soupape de décharge intégrée.
Pour les applications nécessitant une faible pulsation, une pompe comme la FP 70 peut être nécessaire. Elle permet un débit maximal de 0,7 l/min avec une pression maximale de 2 bar (rel.) et une hauteur d’aspiration maximale de 3 mH2O. La FP 70 est équipée de la technologie Smooth Flow de KNF, qui comprend des amortisseurs de pulsations intégrés et des clapets uniques permettant de limiter les pulsations. Elle est également disponible avec une variété de matériaux et d’options de moteur.
