Le Fonctionnement des Pompes à Palettes Lubrifiées
Les pompes à palettes lubrifiées sont conçues pour générer un vide grâce au transfert de molécules de manière : volumétrique (à chaque cycle un volume donné est extrait).
Selon le principe des pompes volumétriques :
- Un rotor (1) excentré avec des palettes coulissantes tourne dans un stator cylindrique (3).
- Lors de la rotation, le volume entre les deux palettes (2) augmente pour aspirer le fluide, puis diminue pour comprimer et expulser le gaz.
- L’aspiration se fait à travers une soupape (5) tandis que le refoulement passe par un clapet anti-retour (9).
Pour retrouver le fonctionnement de tous les types de pompe à vide consultez cet article.
Rôle du Lest d’Air
Lorsque les pompes à palettes lubrifiées sont utilisées pour aspirer des gaz contenant des vapeurs condensables (eau ou autre), un problème peut survenir : si la pression dans la chambre de compression atteint la pression de vapeur saturante du fluide, le fluide passe de l’état gazeux à l’état liquide, bloquant ainsi l’évacuation.
Pour éviter cela, un dispositif appelé lest d’air (rep. 4) est ajouté :
- De l’air est introduit à un moment précis du cycle pour maintenir la pression atteinte lors de la compression en dessous du seuil critique.
- Ce système permet aux pompes à palettes lubrifiées d’absorber des vapeurs d’eau même à des pressions proches de 4 × 10³ Pa, évitant la condensation dans la pompe. Ce système peut même être combiné avec un condenseur refroidi à l’eau, elles pour traiter des vapeurs à des pressions variées.
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Applications Courantes des Pompes à Palettes Lubrifiées
Ces pompes sont largement utilisées dans de nombreux secteurs grâce à leur efficacité et leur fiabilité :
- Industrie chimique : Séchage sous vide, distillation et cristallisation.
- Applications médicales : Systèmes d’aspiration et de vide chirurgical.
- Industrie agroalimentaire : Conditionnement sous vide et conservation des aliments.
- Laboratoires : Équipements de recherche nécessitant un vide précis.
- Automobile : Test de composants et circuits hydrauliques.
Application ATEX
Les pompes à vide ATEX (Atmosphères Explosibles) sont spécifiquement conçues pour opérer en toute sécurité dans des environnements potentiellement explosifs contenant des gaz, vapeurs ou poussières inflammables.
Grâce à leur certification conforme aux normes européennes ATEX, elles assurent une sécurité renforcée. Cela est rendu possible par l’utilisation de matériaux robustes, une conception antidéflagrante et des systèmes de lubrification spécialement adaptés pour éliminer les risques d’inflammation. Ces pompes sont particulièrement prisées dans les secteurs de la chimie, de la pétrochimie et de la pharmaceutique, où la gestion des atmosphères dangereuses est essentielle.
Attention ces pompes ont souvent pièces de rechange spécifique même si elle partage les mêmes dimensions que leurs conçues pour des atmosphères standard.
Aplication OXY (oxygène)
Si l’oxygène doit être utilisé dans un process à plus de 21%, les pompes doivent être préparées en conséquence. En effet lors du fonctionnement de la pompe une brume d’huile se formera dans le carter de la pompe. Si une huile minérale est utilisée, cette brume devient explosive en combinaison avec de l’oxygène .
Il existe deux solutions à ce problème :
1. Les pompes sont remplies d’huile PFPE. Cette huile est ininflammable, mais certains inconvénients :
- L’huile PFPE est très coûteuse.
- L’huile PFPE contient du fluor. Lors de processus plasma, cette huile peut se décomposer en composés extrêmement toxiques (par exemple, le perfluoroisobutylène). Des accidents graves ont déjà eu lieu à cause de ces composés. L’huile PFPE doit être éliminée en tant que déchet dangereux.
2. Les pompes sont purgées avec de l’air ou du N₂.
- Les pompes à vide pour applications oxygène sont conçues pour manipuler des gaz à haute teneur en oxygène, avec un pourcentage supérieur à 21 %. Lorsque cette teneur dépasse 30 %, l’utilisation de lubrifiants spécifiques, tels que le PFPE (perfluoropolyéther), est essentielle pour éviter la dégradation de l’huile et garantir la durabilité du système.
Avantages et Inconvénients des Pompes à Palettes Lubrifiées
Avantages :
- Haute efficacité à faible coût.
- Capacité à générer un vide important.
- Fonctionnement silencieux et compact.
Inconvénients :
- Maintenance nécessaire pour remplacer l’huile et les filtres.
- Sensibilité aux contaminants dans le fluide.
- Consommation d’huile qui peut entraîner des coûts supplémentaires.
Critères de Choix pour une Pompe à Palettes Lubrifiée
Pour choisir la pompe idéale, considérez les aspects suivants :
- Débit volumique : Adaptez la capacité au volume à traiter, votre débit sera fonction de la vitesse à laquelle vous voulez atteindre la dépressions souhaitée
- Pression de vide : Déterminez la valeur maximale de vide nécessaire pour le bon fonctionnement de votrre application.
- Environnement : Évaluez les contraintes environnementales, chaleur, bruit, zone ATEX, etc.
- Coûts de maintenance : Comparez les fréquences d’entretien et le prix des pièces de rechange.
Entretien des Pompes à Palettes Lubrifiées
Un entretien régulier garantit une performance optimale et une durée de vie prolongée :
- Changement des déshuileurs / filtres séparateurs d’huile : C’est un élément indispensable pour éviter un risque incendie. Il est en général préconissé de les remplacer toutes les 500-2000h de fonctionnement. Si vous constatez une usure prématurée votre pompe ne travaille surement pas aux bonnes pressions.
- Inspection des palettes : Identifiez les signes d’usure ou de déformation. Leur remplacement est généralement réalisé toute les 20000h de fonctionnenement lors de la révision générale de la pompe (remplacement de l’ensemble des pièces d’usures).
- Contrôle des clapets : Assurez le bon fonctionnement des dispositifs anti-retour.
- Vérification de l’huile : Contrôlez et remplacez l’huile pour éviter l’encrassement.
| Huile minérale | Huile synthétique | Condition de la pompe à vide |
| 0.5–1.5 | 0.5–2.5 | Bonne condition huile et de la pompe |
| 2.0–3.5 | 3.0–5.0 | Changement de l’huile nescessaire |
| 4.0–4.5 | 5.5–6.5 | Nettoyage de la pompe et changement d’huile nescessaire |
| 5.0–8.0 | 6.5–8.0 | Réparation / maintenance immédiate de la pompe |
Différence entre Pompes à Palettes Lubrifiées et Pompes à Vide Sec
Les pompes à vide sec n’utilisent pas d’huile pour l’étanchéité ou la lubrification, ce qui les rend idéales pour des environnements où la contamination par l’huile est une préoccupation. Cependant, elles sont généralement moins performantes pour atteindre des vides très profonds et nécessitent souvent des matériaux spécialisés pour compenser l’usure accrue.
Conclusion
Les pompes à palettes lubrifiées représentent une solution polyvalente et fiable pour de nombreuses applications industrielles et scientifiques. En comprenant leur fonctionnement, leurs avantages, et en évaluant soigneusement les besoins techniques, vous pouvez sélectionner l’équipement le mieux adapté à votre domaine d’utilisation.