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Comment maîtriser les propriétés des fluides et des matériaux d’une pompe à membrane
Pour obtenir les meilleures performances de votre pompe, vous devez choisir la bonne pompe avec les bons composants pour chaque application.
Les pompes Husky à double membrane pneumatique (AODD) de Graco sont parmi les pompes les plus fiables et les plus efficaces du marché. Mais pour en tirer le meilleur parti, il faut choisir la bonne pompe et les bons composants pour chaque application.
La pompe Husky AODD de Graco est disponible dans une large gamme de configurations en métal et en plastique, y compris des modèles ATEX. Le siège, les billes et la membrane sont fabriqués à partir d’une variété de matériaux différents. Chaque matériau procure des avantages spécifiques.
Avant de choisir une pompe, il est bon de savoir quels matériaux conviennent le mieux à quelles applications, notamment le transfert de fluides corrosifs et abrasifs.
Mode de fonctionnement
Une pompe pneumatique à double membrane (AODD) est un type de pompe à déplacement positif qui utilise de l’air comprimé comme source d’énergie. L’air comprimé passe d’une chambre à l’autre au moyen d’un arbre de liaison grâce auquel les chambres se déplacent simultanément. Ce mouvement de va-et-vient évacue le liquide hors d’une chambre et l’introduit dans le collecteur de sortie, tout en remplissant la chambre opposée de fluide par le biais du collecteur d’entrée. Après l’inversion, la section fluide qui était remplie précédemment se vide dans le collecteur de sortie puis remplit la chambre opposée en utilisant le collecteur d’entrée. L’inversion rapide permet une réduction de la pulsation à la sortie.
Quels matériaux pompez-vous ?
Avant de choisir votre pompe, il est utile de comprendre quel type de fluide ou de substance vous voulez qu’elle pompe. Il faut répondre à un certain nombre de questions.
- Quelle est la composition du fluide en termes de contenu solide ?
- Quel est son pH ? Quelles sont sa viscosité (cps), sa densité et sa gravité spécifique ?
- Le fluide est-il abrasif ?
Les réponses à ces questions auront un impact sur le matériau que vous choisirez pour le siège, les billes et la membrane de la pompe. Votre première action consiste à bien regarder la fiche des caractéristiques techniques du fluide. N’oubliez pas que de nombreuses substances sont thixotropiques, ce qui signifie que leur viscosité diminue lorsqu’une contrainte est appliquée, par exemple en agitant. La mayonnaise, le ketchup, la colle et le zinc époxy en sont de bons exemples, et certaines peintures sont également thixotropiques.
En règle générale, la bille de la pompe doit être au moins 10 % plus lourde que le fluide que vous essayez de pomper pour assurer une bonne étanchéité entre la bille et le siège. En d’autres termes, plus une substance est dense et visqueuse – comme le miel et le ketchup –, plus la bille doit être lourde et plus le siège est souple. En effet, avec une substance de haute densité, il faut que la bille se referme rapidement sur le siège pour une efficacité optimale. En revanche, si vous pompez une huile légère à faible viscosité, l’utilisation d’une bille lourde n’est pas nécessaire, et la pompe fera beaucoup de bruit inutile.
L’action chimique de certaines substances est également un facteur critique. Le vinaigre, par exemple, oxyde l’aluminium et affecte certains plastiques. Un certain nombre de produits chimiques sont également très corrosifs.
De nombreux fluides sont abrasifs. Par exemple, le zinc époxy contient des paillettes de zinc, tandis que certaines peintures de couche de finition contiennent de l’aluminium abrasif ou d’autres paillettes métalliques. Ces substances peuvent détruire certains matériaux, ou au moins les rayer. Les charges peuvent contenir du mica dur ou être souples comme le talc. Pour une charge dure, il est préférable d’utiliser une bille souple ou en acier inoxydable, car elle ne peut pas être rayée, tandis que la membrane doit également être aussi souple que possible.
Quel corps de pompe choisir ?
La pompe Husky est disponible avec un corps en plastique ou en métal. Les pompes en plastique de Graco sont fabriquées en acétal, en polypropylène ou en Kynar® (fluorure de polyvinylidène, PVDF).
L’acétal offre une bonne résistance aux solvants et aux revêtements, mais pas aux acides ou aux bases. Il peut être mis à la terre et offre une protection dans les environnements ATEX. Cela rend une pompe en acétal idéale pour les solvants et les peintures.
Le polypropylène est bon marché et résiste à la plupart des acides et des bases. Cependant, à l’état vierge, il ne peut être mis à la terre. Lorsque vous pompez des liquides inflammables ou des produits chimiques, il est préférable d’utiliser une pompe pouvant être mise à la terre. Certaines pompes Husky sont fabriquées avec du polypropylène qui contient un additif conducteur, ce qui rend les pièces en contact avec le fluide conductrices. Ces pompes peuvent ensuite être mises à la terre et utilisées pour pomper des liquides inflammables.
Le Kynar® est idéal pour les environnements extrêmement agressifs tels que les acides et les bases, mais son prix est élevé.
Les corps des pompes métalliques de Graco sont fabriqués en aluminium, en fonte ductile ou en acier inoxydable. L’aluminium est un bon matériau pour les substances neutres. Il est robuste, facile à mettre à la terre et c’est la pompe métallique la moins chère. La fonte ductile est le meilleur choix pour les substances caustiques légères de pH 4-5 ou 9-10. Elle est robuste et peut être mise à la terre, et elle est excellente pour le traitement de l’eau et les applications de filtre-presse. L’acier inoxydable convient bien aux applications sanitaires. Il offre une large compatibilité chimique et une bonne résistance à l’abrasion, et peut bien sûr être mis à la terre. Parmi les trois pompes métalliques, l’acier inoxydable est le plus cher, l’aluminium étant le moins cher.
Quels sièges, billes et membranes choisir ?
Pour les sièges, les billes et les membranes, un grand nombre de matériaux peuvent être sélectionnés.
Le Santoprene® est un matériau très léger et flexible, il ne convient donc pas aux substances très visqueuses, sinon la bille flottera. D’un point de vue chimique, il est similaire à l’EPDM et peut être utilisé lorsque vous avez besoin d’un taux élevé de cycle de la pompe et de grandes hauteurs d’aspiration, et lorsque vous avez besoin d’une résistance chimique modérée à élevée.
Le Buna-N® ou caoutchouc nitrile est un matériau très souple qui offre une longue durée de vie s’il est utilisé correctement. Il est généralement utilisé avec des substances très abrasives, mais doit être tenu à l’écart des produits chimiques agressifs. Il est très utilisé dans l’industrie de la céramique où il est idéal pour pomper les boues céramiques abrasives. Dans ces applications, comme pour les substances à haute viscosité, un siège en Buna-N® peut être associé à des billes en acier inoxydable pour obtenir une fermeture rapide entre le siège et la bille.
Le Viton® offre la plus grande résistance chimique parmi tous les caoutchoucs et il protège contre les produits chimiques toxiques et hautement corrosifs tels que les hydrocarbures aromatiques ou chlorés et les acides. Cependant, il a un coût élevé.
Le Geolast® est un élastomère thermoplastique (TPE) résistant à l’huile, similaire au Buna-N® mais un peu plus rigide. Il est généralement utilisé avec des huiles légères, des fluides à base de pétrole comme les huiles minérales, et dans l’industrie de la céramique pour pomper des boues abrasives.
Le PTFE est excellent pour les produits chimiques agressifs, car il est chimiquement neutre avec la plupart des substances. Il peut être utilisé à des températures élevées, mais présente une faible résistance à l’abrasion. Le PTFE est particulièrement utile dans l’industrie sanitaire, car il peut être nettoyé à la vapeur ou à l’eau bouillante. Cependant, il n’est pas adapté aux applications à basse température. C’est aussi un matériau très rigide. S’il est utilisé comme membrane, il peut être combiné avec une membrane de renfort plus souple en caoutchouc EPDM pour lui donner plus de flexibilité. Le PTFE est un bon matériau à utiliser lorsque vous avez besoin de nombres de cycles élevés.
L’Hytrel® est un autre élastomère thermoplastique connu pour sa résilience, sa résistance à la chaleur et aux produits chimiques, et sa bonne résistance à l’abrasion. Cependant, il n’est pas adapté aux applications à haute température. L’acier inoxydable offre la meilleure résistance à l’abrasion.
Limites de température
Il est également important de noter que chaque matériau fonctionne de manière optimale dans une plage de températures spécifique :
Quelques combinaisons standard
Graco s’efforce de faciliter le processus de sélection en proposant un certain nombre de configurations standard de siège-bille-membrane pour ses pompes Husky :
- Hytrel®-Acétal-Hytrel® : Une bonne combinaison pour les applications générales de pompage d’eau, d’huile et de nettoyant pour pare-brise.
- Geolast®-Geolast®-Geolast® : Une autre configuration à usage général, mais avec une résistance à l’abrasion plus élevée. Il est souvent utilisé dans les grosses pompes et en combinaison avec l’acier inoxydable.
- Acier inoxydable-Santoprene®-Santoprene® : Offrant une bonne résistance à l’abrasion et aux produits chimiques, cette combinaison fonctionne bien avec un corps en aluminium, en acier inoxydable ou en polypropylène.
- Acétal-PTFE-PTFE : Convient aux peintures à faible teneur en solides, ainsi qu’aux teintures et aux émaux. utiliser avec un corps de pompe en aluminium, en acier inoxydable ou en acétal.
- Acier inoxydable-acier inoxydable-PTFE : Convient aux fluides à haute viscosité, aux substances à haute teneur en particules solides et aux solutions en phase aqueuse. S’associe bien à un corps en aluminium, en acier inoxydable ou en acétal.
- Polypropylène-Hytrel®-Hytrel® : Idéal pour l’eau et autres fluides neutres, mais pas pour les solvants. Faible coût, et offre une membrane souple.
- Polypropylène-PTFE-PTFE : Cette combinaison offre une bonne résistance chimique à un faible coût, ainsi qu’une bonne compatibilité chimique avec les acides et les bases.
- Acier inoxydable-Viton®-Viton® : Une combinaison qui fonctionne bien pour le carburant sans plomb, et pour les solutions utilisées dans les bains de chromage.
- Kynar®-Viton®-Viton® : Un bon choix pour les solutions de chromate. Le Kynar® peut remplacer le Viton® dans les billes si le Viton® n’est pas disponible.
- Kynar®-PTFE-PTFE : C’est le meilleur choix pour les produits agressifs et chauds, et les acides. Cette combinaison peut être utilisée avec un corps en Kynar® ou en acier inoxydable.
VOUS AVEZ BESOIN D’AIDE POUR CONFIGURER VOTRE POMPE ?
Sur son site web, Graco propose un guide de compatibilité chimique. Il s’agit d’un excellent guide général pour choisir une pompe et déterminer quels sont les matériaux compatibles. Un autre guide utile est le guide des matériaux de construction qui vous permet de trouver la solution la plus économique pour votre application. Un troisième outil utile est le sélecteur de pompe pneumatique à membranes qui vous aidera à choisir la bonne pompe pour votre application spécifique.
Si vous avez besoin d’une assistance supplémentaire, ou si vous souhaitez assister à une démonstration de pompe Husky AODD de Graco, veuillez remplir le formulaire de contact ci-dessous.
Geolast® est une marque déposée d’ExxonMobil Chemical Co. Buna-N® est une marque déposée de Pittway Corporation, Chicago. Santoprene® est une marque déposée de Advanced Elastomer Systems, L.P. Hastelloy® est une marque déposée de Haynes International, Inc. Viton® est une marque déposée de The Chemours Company. Kynar® est une marque déposée d’Arkema Inc. Hytrel® est une marque déposée de DuPont.
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