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NOTRE GLOSSAIRE

Terminologie et explications techniques des principes utilisés dans le monde des pompes de précision et de la manipulation de fluide - compilées sous forme compacte et présentées de manière facile à comprendre.

Autoamorçage

capacité de la pompe à s’autoamorcer

Cavitation

La cavitation est un problème commun dans les pompes qui survient lorsque les pressions locales de fluide descendent en dessous de la pression de vapeur du fluide. En général, la cavitation de pompe se produit lorsque les pressions à l'admission sont basses. S’il y a par exemple un filtre obstrué à l'admission, la pompe essaie de tirer le fluide, ce qui abaisse la pression pour surmonter la restriction. Si la pression continue de chuter (c’est-à-dire forme un vide), le fluide bout et forme des bulles de vapeur qui s'effondrent, endommageant ainsi les surfaces.

Les symptômes de la cavitation incluent un bruit fort, des vibrations et une vitesse de moteur instable. Le bruit et les vibrations proviennent des bulles qui s'effondrent et la vitesse du moteur devient instable en raison d'une charge de couple irrégulière. Le problème est confirmé en mesurant la pression absolue à l'admission de la pompe.

La cavitation peut heureusement être prévenue. Un dimensionnement correct de la pompe est critique, tout comme la conception du tubage d’admission/sortie et des raccords. Des filtres grossiers sont acceptables à l’admission mais les filtres fins doivent être évités car ils peuvent s’obstruer rapidement et former des restrictions. Éviter les raccords de petits diamètres et les grandes longueurs de tubage de petits diamètres intérieurs. D'une manière générale, dimensionner les composants de sorte que la pompe puisse « respirer » facilement et penser à augmenter le diamètre intérieur des tubes et des raccords pour des fluides de viscosité plus importante.

La course d'admission des pompes de dosage Diener Precision Pumps se produit sur à peine 90° de rotation du piston, de sorte que le moment de fluide accélère et décélère rapidement. Il est important de dimensionner le tubage d'admission suffisamment large pour permettre l’écoulement complet. Surdimensionner la section du tube pour tenir compte de ceci est une bonne pratique.

cV

Coefficient de variation, défini comme la déviation standard divisée par la valeur moyenne (pour un groupe d’échantillons)

« Collage »

terme utilisé pour décrire un piston qui ne se déplace pas dans le cylindre

Cycle de service

durée pendant laquelle une pompe est allumée

Débit

écoulement à travers la pompe, habituellement exprimé en millilitres/minute

Découplage

situation se produisant quand les aimants entraînés et entraîneurs se désengagent

Durée de vie prévue

La durée de vie prévue d'une pompe dépend de ses conditions de fonctionnement. Celle-ci incluent des éléments tels que le type de fluide, la température, la pression différentielle, les contaminants et la vitesse du moteur. Une sélection minutieuse des composants humidifiés aidera à minimiser l'usure sans compromettre la performance.

Les pompes de dosage de Diener Precision Pumps sont construites en céramique et durent habituellement pendant toute la durée de vie de l’équipement, en fonction des exigences liées à l'exactitude. La durée de vie de pompes de dosage est généralement mesurée en nombre de cycles (courses).

La durée de vie des pompes à engrenages est plutôt mesurée en heures puisqu'elles sont habituellement utilisées en fonctionnement continu. Concevoir les paliers de sorte qu'ils restent dans les limites pression-vélocité des polymères est la clé de la longévité. La nouvelle gamme Silencer de Diener Precision Pumps a fonctionné pendant 30 000 heures en pompant de l'eau distillée, sans chute de performance. Cela représente une durée de 3,5 ans.

Effets de la température

Les plages de température du fluide et ambiantes figurent sur chaque fiche technique de produit. L'équipe d'ingénierie de Diener Precision Pumps peut personnaliser ces limites pour une température élevée ou des applications en cryogénie.

Les engrenages de la plupart de nos pompes sont habituellement fabriqués en thermoplastiques d'ingénierie, avec un renforcement de fibres pour augmenter la résistance et contrôler la dilatation thermique. Les dégagements dans ces pompes sont maintenus relativement petits pour améliorer l’efficacité volumétrique, ce qui signifie que l'écoulement spécifique peut augmenter quand les engrenages de dilatent. Ce n'est pas un problème à moins que la température augmente tellement que les engrenages s’attachent dans la cavité. Rester dans les plages de température spécifiées garantira un fonctionnement fiable.

Les céramiques utilisées dans les pompes de dosage sont techniquement stables, si bien que le refoulement restera constant sur toute la plage de température figurant sur la fiche technique.

Exactitude

comparaison entre la valeur distribuée « moyenne » et la valeur distribuée réelle

Exactitude vs. précision

Dans le monde des pompes, l'exactitude est définie comme la capacité d'une pompe donnée à fonctionner par rapport à la population moyenne. Des tolérances de fabrication plus stricte permettent à Diener Precision Pumps de très bien contrôler cela, ce qui permet aux clients de définir des limites de contrôle plus strictes sur leur logiciel de contrôle, sans craindre des problèmes de calibrage hors tolérances.

La précision est la capacité d'une pompe à se répéter elle-même à un point de performance donné. Ce terme s'applique essentiellement aux pompes de dosage parce qu’elles sont habituellement utilisées dans des applications de distribution de haute précision. Les limites figurent sur les fiches techniques des produits.

Filtration

Il est toujours recommandé de filtrer le fluide avant qu’il ne pénètre dans la pompe, cependant des filtres doivent être choisis et soumis à une maintenance pour empêcher la cavitation. Diener Precision Pumps recommande une taille de filtre maximale de 40 micromètres pour les pompes à engrenages et de 2 micromètres pour les pompes de dosage. La pompe fera passer des particules plus grandes que cela mais lorsque la taille des particules augmente, survient le risque d'endommager la pompe. Ne jamais pomper des fluides avec des particules ferreuses (fer, acier) à travers des pompes à couplage magnétique parce que les particules peuvent coller à l’aimant.

Diener développe une gamme de pompes à engrenages spécifiquement développées pour pomper des fluides avec des particules en suspension, notamment les encres pigmentées et les peintures. Les engrenages dans ces pompes sont spécialement trempés à cette fin mais nécessitent un examen d’ingénierie en fonction du type de fluide et de la charge en pigments. Veuillez consulter notre usine pour bénéficier d'une assistance pour l'application.

Marche à sec

Les pompes de Diener Precision Pumps sont conçues pour marcher « à sec » pendant de brèves périodes avant de s'auto-amorcer. Il n'est toutefois pas recommandé de faire fonctionner une pompe à engrenages ou de dosage « à sec » pendant des périodes prolongées parce que la cela produit une chaleur due à la friction qui endommage les pompes. Les limites figurent sur chaque fiche technique de produit.

Mise en garde : démarrer une pompe à engrenages complètement à sec provoque un bruit très fort. Nous recommandons toujours de mettre de petites quantités de fluide dans la pompe avant le démarrage (juste ce qu'il faut pour mouiller les surfaces intérieures).

Orifices des pompes

Les pompes à engrenages sont habituellement configurées avec les orifices d'admission/sortie dans le même plan.

Nous définissons les emplacements comme suit : orifices de côté, sur le dessus et de face.

Les pompes avec des orifices moulés et/ou des raccords d'orifices fournis par Diener sont dimensionnées pour une performance optimale. Nous recommandons que les raccords fournis par le client soient dimensionnés et appliqués minutieusement pour éviter les problèmes suivants :

  1. Le diamètre intérieur des raccords doit être assez grand pour minimiser la probabilité de cavitation.
  2. Les raccords à filetage conique doivent être utilisés avec une colle à filetage liquide ou de la bande Teflon.
  3. Les raccords de tuyauterie parallèles doivent inclure un joint torique d’épaulement ou une colle de filetage.
  4. Les raccords de tuyauteries plastique gonflent lorsque la température augmente, veuillez donc les sélectionner avec soin en cas de fonctionnement sur une grande plage de température.
Refoulement sec et humide

Les composants mobiles dans des pompes à déplacement positif sont habituellement usinés pour donner de très petits dégagements. Une fois ces dégagements remplis de fluide, le cisaillement visqueux (voir section Viscosité) agit pour étanchéifier la surface et augmente l’efficacité volumétrique de la pompe. Lorsque la pompe est pour la première dois installée dans un système (et probablement sèche), les surfaces ne sont pas étanches et par conséquent, l'air dans les conduites peut facilement s'infiltrer dans les espaces. La capacité de la pompe à s’autoamorcer est appelée « refoulement sec », habituellement exprimée en mmHg ou en mètres de H2O. Plus le dégagement entre les parties mobiles est petit, plus la valeur du refoulement sec est élevée. Une fois les surfaces de la pompe humidifiées, même avec une fine couche de fluide, les dégagements étanchéifient mieux et ont pour résultat sa capacité de « refoulement humide ». Les pompes à déplacement positif ont toujours des valeurs de refoulement humide plus élevées, si bien qu'il est toujours bénéfique d'amorcer la pompe avant le démarrage : cela réduit la durée de réponse de démarrage, réduit la friction à sec et allonge la durée de vie de la pompe.

Soupape de décompression

Certaines pompes à engrenages de Diener Precision Pumps sont dotées de soupape de décompression réglables. Elles servent à deux choses : (1) empêcher la surpression et (2) empêcher le découplage magnétique. La soupape est réglable par une vis de réglage externe. Les pompes sont fournies avec la soupape entièrement fermée de sorte que le client peut procéder à un ajustement fin de sa position au cours de l'installation finale. Attention : ne jamais serrer la vis de réglage excessivement car elle peut endommager les composants internes.

Suggestions de montage de pompes

Tous les produits de Diener Precision Pumps peuvent fonctionner dans n'importe quelle position, bien qu'il y ait des directives générales qu'il faille connaître, qui minimiseront les problèmes hydrauliques et/ou de dangers potentiels.

Pompes à engrenages :
les pompes à engrenages peuvent être montées sur n'importe quel plan, bien que les positionner avec la sortie droite réduise la durée d'amorçage.

Éviter de monter la pompe avec le moteur en dessous de celle-ci car, bien que la pompe soit couplée magnétiquement et par conséquent « à l'épreuve des fuites », les raccords et/ou le tubage entrant dans la pompe peuvent rompre et s’écouler dans le moteur.

Pompes de dosage :
pour éliminer l’air prisonnier, la pompe est de préférence orientée avec la sortie dirigée droit vers le haut. Comme les pompes de dosage ont un joint d’arbre, elles doivent être montées de sorte que l'axe du moteur soit toujours au niveau de ou au-dessus de l’axe du piston.

Sous-alimenté

l'admission de la pompe est « sous-alimentée » en fluide, habituellement en raison d'une restriction au niveau de l'alimentation ou de l'absence d'écoulement d'amorçage

Température de l'air ambiant

température de l'environnement à l'extérieur de la pompe

Viscosité

La viscosité est la résistance d'un fluide aux contraintes de cisaillement et est parfois appelée « épaisseur » du fluide. La viscosité est habituellement mesurée comme dynamique ou cinématique. La viscosité dynamique est la résistance au cisaillement d'un fluide à lui-même (habituellement exprimé en centipoises, où 1 cP = 1 mPa-s = 0,001 Pa-s) et la viscosité cinématique est le rapport entre la viscosité dynamique et sa densité, et habituellement mesurée en stokes (m2/seconde).

On compare souvent la viscosité d’un fluide à celle de l’eau. Un fluide plus épais que l'eau est plus visqueux tandis que les fluides plus dilués le sont moins.

Pomper des liquides de viscosité plus élevée nécessite de ralentir la vitesse de la pompe et d’augmenter la taille de ses ouvertures intérieures et des diamètres des tuyaux. Veuillez nous contacter pour des limites de viscosité pratiques pour les produits Diener Precision Pumps.

Volume mort

Le volume de fluide contenu dans la pompe est appelé « volume mort ». Le volume mort d'une pompe de dosage est normalement mesuré avec le piston entièrement rétracté. Réduire ce volume aide à réduire la durée de nettoyage et le coût en fluide. Dans certaines pompes de Diener Precision Pumps, nous avons inclus une caractéristique de « rinçage rapide » qui dirige le fluide à travers la zone de couplage magnétique pour réduire encore plus la durée de nettoyage.

Phase mixte

le fluide contient une combinaison de gaz et de liquide

Pompes à couplage magnétique

Les pompes à engrenages de Diener Precision Pumps sont à couplage magnétique pour éviter les joints d'arbres. Une coupelle métallique sépare les aimants intérieurs et extérieurs, éliminant ainsi le besoin de joints d'arbre. Les couplages magnétiques peuvent être séparés en deux catégories : bagues magnétiques intérieures/extérieures et configurations stator/rotor.

La configuration de bagues intérieures/extérieures est le type de couplage le plus courant. Les deux bagues magnétiques annulaires sont magnétisées radialement, avec le même nombre de pôles. Les bagues peuvent être en ferrites magnétiques ou en métaux des terres rares. Les ferrites sont généralement moins coûteuses mais plus grosses que leurs contreparties en terres rares. L'avantage des aimants en terres rares est la capacité de miniaturiser la taille du couplage sans perte de couple.

La résistance des aimants en ferrite s'affaiblit lorsque la température augmente, à une cadence d'approximativement 0,2 % par degré Celsius. La résistance des aimants en terres rares chute à environ deux fois cette cadence. Cela signifie un point de découplage plus bas à des températures plus élevées et des points de découplage plus élevés à des températures très basses.

Le couple maximum qu'un couplage peut supporter est fonction du matériau magnétique, de la température et de la charge dynamique. Lorsque la charge de la pompe dépasse le couple maximum, les aimants « découplent », ce qui signifie que l’aimant extérieur tourne à pleine vitesse et que l’aimant intérieur s'arrête. Les aimants ne peuvent pas « se recoupler » à moins que le moteur soit arrêté, que la charge de la pompe diminue et que l'unité soit redémarrée. Faire fonctionner une pompe à l'état découplé n’endommage pas les aimants mais va lentement produire un échauffement de la coupelle magnétique par courant de Foucault, ce qui réduit la force de couplage jusqu'à ce que le fonctionnement normal reprenne.

Le second type de couplage (configuration stator/rotor) est le couplage magnétique le plus rentable. Il utilise une coupelle magnétique pour isoler le fluide mais la bague extérieure est remplacée par un stator de moteur et la bague magnétique intérieure devient le rotor du moteur. L'avantage de cette conception est sa simplicité et sa compacité. Les limites de couple peuvent être contrôlées en limitant le courant (électroniquement), éliminant ainsi le découplage.

Pression différentielle

différence relative entre la sortie et l'admission de la pompe (« boost » de pression fourni par la pompe)

Pression statique

pression à l'intérieur de la pompe lorsqu'elle est éteinte