Pompes à membrane ou pompes centrifuges - avantages et inconvénients

Comprendre les avantages et les inconvénients des pompes à membrane par rapport aux pompes centrifuges, ainsi que leurs applications industrielles courantes.

Qu'est-ce qu'une pompe centrifuge ?

Les pompes centrifuges sont classées parmi les pompes dynamiques qui utilisent la force centrifuge pour convertir l'énergie mécanique en énergie hydraulique. Elles sont de loin les pompes les plus utilisées sur le marché. D’un prix abordable, elles offrent un bon rapport prix/performance pour des applications à haut débit. Cependant, les pompes centrifuges présentent un certain nombre de limitations qui les rendent moins intéressantes pour toute une série d’applications industrielles et sanitaires. Les pompes électriques à membrane permettent de résoudre un grand nombre de ces problèmes courants.

 

Inconvénients des pompes centrifuges

Les pompes centrifuges présentent plusieurs inconvénients par rapport aux pompes à membrane. La pompe QUANTM de Graco est une pompe électrique à double membrane (EODD) qui remédie à bon nombre des inconvénients courants des pompes centrifuges.

  • Plage de fonctionnement optimale et point de rendement limités
    Comme les pompes centrifuges ont un diamètre de rotor spécifique, elles ne fonctionnent de manière optimale qu'à un débit spécifique. Toute plage de débit au-dessous ou au-dessus de ce point optimal est relativement limitée. Non seulement le travail en dehors de la plage prédéfinie réduit considérablement l'efficacité de la pompe, mais cela finit également par entraîner une cavitation, des vibrations, des dommages au rotor, une recirculation de l'aspiration et du refoulement, ou une durée de vie réduite des roulements et des joints, obligeant à une reconstruction complète de l'ensemble de l'unité. Les pompes électriques à membrane QUANTM sont bien adaptées aux variations de débit et de pression, ainsi qu’à différentes applications. Elles ne présentent aucun risque pour les liquides sensibles au cisaillement et peuvent facilement traiter les abrasifs et les solides.
  • Incidence des changements de viscosité
    La viscosité de certains liquides peut varier en fonction de la température, d'une réaction chimique ou d'une séparation (couches variées ou solides). Les performances d'une pompe centrifuge sont particulièrement affectées lors du pompage de liquides plus visqueux, en raison de la résistance accrue à l'écoulement lors de la rotation du rotor. Le volume pompé par une pompe centrifuge dépend de la viscosité de la tête (contre-pressions) et de l'homogénéité du produit. Si ces valeurs varient de manière dynamique dans une certaine application, il est difficile de maintenir une pompe centrifuge fonctionnant à un niveau proche de son meilleur rendement et sans l’user prématurément.
  • Dommages causés par le fonctionnement à vide
    Lorsqu'une vanne de refoulement est fermée ou qu'un blocage de la conduite se produit, cela force le fluide à recirculer dans la pompe et la pression continue de croître, entraînant une augmentation de la température du moteur. Lorsqu’une pompe fonctionne à vide pendant trop longtemps, la chaleur excessive endommage les joints coûteux et réduit la durée de vie de la pompe. Sans acquérir de capteurs et contrôleurs supplémentaires, une pompe centrifuge continuera à fonctionner jusqu'à ce qu’un composant ne fonctionne plus. Le coût supplémentaire de ces capteurs et contrôleurs additionnels doit être pris en compte dans le calcul du coût total.
  • Pas d’auto-amorçage
    Les pompes centrifuges ne sont pas auto-amorçantes. Pour que la pompe fonctionne correctement, son corps doit être rempli de liquide avant la mise en service. Lorsque le corps se remplit de vapeurs ou de gaz, le rotor de la pompe est bloqué par les gaz et incapable de pomper. Pour s'assurer que la pompe reste amorcée et ne soit pas bloquée par des gaz, les pompes centrifuges doivent être installées en dessous du niveau du fluide, d’où la pompe prend son aspiration. Il est également possible d’amorcer la pompe en fournissant du liquide sous pression par l'intermédiaire d'une autre pompe placée dans la conduite d'aspiration. Les pompes QUANTM sont auto-amorçantes et possèdent d'excellentes capacités d'aspiration.
  • Inadaptée aux abrasifs et aux solides
    Dans l’industrie chimique en particulier, le choix d'une pompe centrifuge pour le pompage des solides est un véritable défi. En effet, les responsables du processus ont besoin d'une pompe qui soit non seulement compatible avec les produits chimiques traités, mais aussi capable de traiter les solides sans étouffer le rotor, ce qui entraîne une usure accrue de la pompe et des blocages potentiels. Les types de pompes centrifuges adaptés à cet ensemble spécifique d'applications ont tendance à assurer des performances inférieures et à être plus chers.
  • Inadaptée aux liquides sensibles au cisaillement
    Les systèmes à grande vitesse, tels que la pompe centrifuge, ont tendance à cisailler les liquides. C'est pourquoi cette technologie n'est pas le meilleur choix pour les liquides sensibles au cisaillement.
  • Ne convient pas au fonctionnement à sec
    Une pompe centrifuge ne peut pas fonctionner à sec sans endommager le système. Le système doit avoir une résistance pour dissiper la vitesse de rotation du rotor. La pompe électrique à membrane QUANTM peut fonctionner à sec sans endommager le système, pour éviter les réparations coûteuses.

 

Applications courantes des pompes centrifuges

Bien que les pompes centrifuges soient couramment utilisées dans diverses industries en raison de leur efficacité avec des produits à faible viscosité et des débits élevés, elles ne sont pas toujours les mieux adaptées à chaque application. Voici un aperçu de la façon dont les pompes centrifuges sont utilisées dans des secteurs spécifiques et des avantages potentiels de QUANTM :

  • Fabrication d'aliments et de boissons
    Les pompes centrifuges sont couramment utilisées pour transférer des boissons et d'autres liquides à faible viscosité dans l'industrie alimentaire. Mais les forces générées par les pompes centrifuges peuvent parfois endommager des fluides sensibles et en altérer la qualité. Les pompes QUANTM sont capables de maintenir l'intégrité des produits sensibles au cisaillement, tels que les crèmes et les yaourts. En outre, leur conception hygiénique garantit le respect des normes de sécurité alimentaire.
  • Traitement et transfert de l'eau
    Les pompes centrifuges sont souvent utilisées pour leur capacité à déplacer de grandes quantités d'eau, mais elles peuvent avoir du mal avec des conditions de pression variables et la présence de solides. Les pompes QUANTM sont capables de gérer une plus grande plage de fonctionnement, notamment des fluides à forte teneur en solides, sans risque de colmatage. Leur résistance aux conditions rigoureuses en fait une alternative idéale pour les applications de traitement de l'eau.

Pompes centrifuges ou pompes à membrane

La pompe électrique à membrane QUANTM de Graco offre beaucoup plus de flexibilité et de fiabilité que les pompes centrifuges. Jetez un coup d'œil aux avantages.

Pompes centrifuges Pompes électriques à double membrane QUANTM de Graco
Point de rendement optimal et plage de fonctionnement préférée Fiabilité constante sur toute la plage de fonctionnement
Le fonctionnement à vide/calage cause des dégâts importants Fonctionnement à vide/calage facile, sans équipement supplémentaire, pour éviter les pannes de pompe
Les changements de processus peuvent entraîner une cavitation Aucune dégradation due à des conditions changeantes
Difficile de choisir la bonne pompe Choix facile de la pompe (pression/débit/composition chimique)
Alignement de l'arbre difficile à maintenir Pas de joint d'arbre tournant, pas d'alignement nécessaire
Pas d’auto-amorçage Excellent fonctionnement à sec/auto-amorçage
Exigences particulières pour l'utilisation dans des environnements difficiles Peut résister à des environnements difficiles

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