Pompe pneumatique industrielle : L’essentiel à savoir

Les pompes à membranes sont formées de deux chambres symétriques reliées. Une membrane sépare chaque chambre en deux zones, dont une zone à air et une zone fluide. Un moteur à air comprimé linéaire s’interpose entre les deux chambres de façon à générer aux membranes un mouvement alternatif d’aller-retour de faible fréquence et d’amplitude.

Le dispositif est conçu pour provoquer alternativement le refoulement de fluide vers l’extérieur de la première chambre. Pendant ce temps, la seconde chambre se charge d’aspirer le produit qui, sous l’effet de la pression de la membrane, sera à son tour projeté plus loin. 

La pompe à membrane comporte aussi deux clapets, l’un au niveau de l’aspiration et l’autre du côté refoulement pour assurer le mouvement de va-et-vient. La pompe pneumatique à membrane fonctionne selon le mécanisme d’aspiration et de refoulement. 

La nature du fluide à transférer, à amalgamer et à doser conditionne le choix de matériaux pour composer une pompe pneumatique industrielle. Une pompe pneumatique conçue à base de matériau plastique conviendra ainsi aux fluides corrosifs alors qu’on optera pour une pompe pneumatique en métal dès lors que le liquide à transporter, à proportionner ou à mélanger est de nature inflammable.

Les pompes pneumatiques en polypropylène sont compatibles avec les fluides corrosifs et difficilement inflammables tels que les acides et les bases, mais aussi les fluides neutres. Il en est de même pour les pompes pneumatiques en PVDF (Polyfluorure de vinydilène). Pour le transfert de solvants en revanche, l’on optera pour les pompes pneumatiques en acétal, car leur conception reposant à base de polyoxyméthylène conducteur leur permet de remplir parfaitement cette fonction. Il en est de même pour les pompes pneumatiques en fonte grise.

Les pompes pneumatiques en alu sont à la fois compatibles avec les liquides inflammables et fluides neutres. Celles conçues à base d’acier inoxydable présentent le triple avantage d’être à la fois compatible avec presque tous types de fluides : facilement inflammables, neutres et ininflammables. Les pompes pneumatiques en acier inoxydable permettent aussi d’assurer efficacement le transfert de tous types de produits alimentaires (huiles alimentaires, jus de fruit, lait, sirop, yaourt, crèmes…). 

Le choix des matériaux est aussi fonction de la température des fluides à transférer, à mélanger et à proportionner. L’utilisation d’une pompe pneumatique en acier conviendra ainsi au transfert et dosage de fluides offrant une température comprise entre -10 et +80 °C. La pompe pneumatique en Polypropylène pour les liquides d’une température variant de 0 à +65 °C, les pompes pneumatiques PVDF pour les liquides d’une température allant de -10 à +90 °C.

Pour le traitement des liquides d’entre -10 et +100 °C (et selon leur nature bien entendu), il faudra choisir entre les pompes en alu, en acier inoxydable et en fonte grise. Les pompes pneumatiques en néoprène conviennent au transfert de liquides dont la température est comprise entre -10 et +80 °C celles en EPDM (éthylène-propylène-diène monomère) et NBR (caoutchoucs nitriles) sont utilisées pour les fluides dont la température est comprise entre 0 et +80 °C. Les pompes pneumatiques en téflon et santropène sont efficaces pour transférer, mélanger et proportionner les fluides procurant une température de 0 à +100 °C

Mis à part la température et le type de fluide à transporter, d’autres paramètres rentrent également en compte pour aider à bien choisir sa pompe pneumatique industrielle.

- Les membranes : quand on augmente la fréquence du cycle, cela impacte sur la durée de vie de la membrane. C'est pourquoi il faudra opérer les pompes à une capacité maximale comprise entre 40 et 60 %.

- La viscosité : elle réduit la valeur du débit en fonction de la taille de la pompe. De façon générale, les pompes pneumatiques à membrane sont capables de transférer les liquides visqueux à la limite de leur fluidité. La composition moléculaire du fluide, sa nature collante, de même que le procédé d’écoulement compte également comme critère pour l’utilisation et l’optimisation de performances de cette machine. 

- La hauteur d’aspiration : Le taux de débit baisse généralement d’environs de 20 % lorsque les hauteurs d’aspiration se situent au-dessus de 2 à 3 mètres. 

- L’étanchéité du système : il s’agit principalement de bien vérifier le niveau de fuite toléré par l’application à laquelle votre pompe sera destinée. Le renforcement d’étanchéité d’une pompe peut s’opérer par ajout de membrane de sécurité.

- Le risque de siphonage : les risques de génération d’effet venturi et susceptibles de provoquer un phénomène d’aspiration sont bien présents dans les applications industrielles nécessitant des transferts de fluide à une vitesse importante. Pour y remédier, il suffira d’intégrer un déversoir à membrane entre la pompe et la conduite à problème.

- Le phénomène de pulsation : plusieurs façons permettent de le réduire : ajout d’amortisseur de pulsation, déplacement de pompe dans le système, insertion d’atténuateur, modification de tuyaux, etc.

- La nuisance sonore : si elle relève d’ordre pneumatique, on peut la réduire par l’emploi d’un filtre silencieux soit à l’aspiration ou bien au refoulement. Si l’origine du mauvais bruit est de nature mécanique, il faudra ajouter des plots antivibratiles, choisir un moteur plus silencieux ou réduire carrément la vitesse du moteur.

- La régulation de vitesse au niveau du moteur : le paramétrage de la vitesse du moteur de la pompe en fonction des besoins réels de l’application permet d’entretenir la longévité de la pompe et d’en optimiser les performances.  

- Le risque de cavitation : il se présente lorsque la pression du fluide descend au-delà de sa pression vapeur. Pour prévenir ce risque, il faudra opter pour un tuyautage adapté, modifier la course de la membrane et réguler la vitesse d’aspiration du fluide judicieusement.