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Qu'est-ce qu'une pompe doseuse chimique ?

 

La pompe doseuse est un dispositif de dosage chimique à déplacement positif capable de varier sa capacité manuellement ou automatiquement en fonction des conditions du processus. Environ 90 % de toutes les pompes vendues sont des pompes de transfert, conçues pour déplacer des liquides d'un point A à un point B. Mais les pompes doseuses sont des pompes spécialisées : elles sont conçues pour l'injection précise de produits chimiques, d'acides, de bases, de liquides corrosifs ou visqueux et de boues. Les pompes doseuses sont nécessaires pour les applications où une ou plusieurs des conditions suivantes sont réunies:

 

  • Une vitesse d'avance très précise est requise
  • De faibles débits en ml/h ou GPH sont requis
  • La pression du système est élevée
  • Les débits varient et doivent être contrôlés par ordinateur, microprocesseur, DCS ou PL.
  • Des fluides corrosifs, dangereux ou à haute température sont manipulés
  • Les fluides visqueux ou les boues doivent être pompés.

Où utilise-t-on les pompes doseuses ?

Il existe des milliers d'applications qui nécessitent des inhibiteurs de corrosion, des inhibiteurs de cire, des biocides, des antigels, des désinfectants, des coagulants, des piégeurs d'oxygène, des polymères, des agents adoucissants, des acides/bases, des additifs de traitement et d'autres types de produits chimiques pour leurs processus. Les principales industries qui achètent des pompes doseuses sont les suivantes:

 

  • Traitement des eaux industrielles (tours de refroidissement et chaudières)
  • Eau potable et traitement des eaux usées
  • Oil and gas production
  • Traitement chimique et pétrochimique
  • Production d'électricité
  • Agriculture
  • Fabrication
  • Production alimentaire et de boissons

Comment fonctionne une pompe doseuse ?

Le moteur de la pompe entraîne un piston afin de créer un vide qui aspire les produits chimiques depuis des réservoirs externes vers l'extrémité liquide d'une pompe doseuse. Les courses alternées du piston créent une pression qui ferme la vanne d'entrée, ouvre la vanne de sortie et force le produit chimique à sortir vers le processus. À l'intérieur de l'extrémité liquide se trouve un diaphragme qui agit comme une barrière entre le piston et le fluide de processus. Parfois, un diaphragme est relié mécaniquement à un piston. Parfois, un diaphragme est relié hydrauliquement. Le mouvement de pompage du piston est appliqué au fluide hydraulique, ce qui fait fléchir le diaphragme d'avant en arrière lorsque le piston effectue un mouvement de va-et-vient. Le mouvement du piston fait fléchir le diaphragme : plus le diaphragme fléchit, plus le débit de la pompe est élevé. Le débit peut être contrôlé avec précision afin de garantir que le processus reçoit exactement ce dont il a besoin, sans injection excessive ou insuffisante.

Caractéristiques des pompes doseuses chimiques

L'action de pompage est développée par un piston alternatif. Ce mouvement alternatif développe un débit qui peut être facilement représenté par une onde sinusoïdale. Le débit réel est déterminé par la formule suivante:

Débit = Déplacement x Cycles par unité de temps.

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Contrairement à une pompe centrifuge, le débit d'une pompe doseuse n'est pas fortement affecté par les variations de pression de refoulement.

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Capacité et résistance à la pression

Certaines applications des pompes doseuses (telles que le traitement industriel de l'eau) nécessitent une faible pression (inférieure à 100 PSI), tandis que d'autres (comme l'assurance du débit pour la production pétrolière et gazière offshore) requièrent des pressions extrêmement élevées (supérieures à 20 000 PSI). Pour répondre à ces larges plages, les pompes doseuses sont généralement conçues en gammes de produits, avec plusieurs modèles pouvant traiter différents débits et pressions.

La capacité maximale de chaque pompe sera déterminée par le rapport de transmission, le diamètre du piston et le régime du moteur. À mesure que le diamètre du piston et la vitesse de course augmentent, la capacité de pression diminue.

Différentes pompes doseuses sont conçues pour répondre à un large éventail d'exigences en matière de pression.

Capacity and Pressure Capabilities

Composants de base d'une pompe doseuse

Conducteur: La pompe est généralement entraînée par un moteur à courant alternatif à vitesse constante. Des entraînements à vitesse variable, pneumatiques et hydrauliques sont également utilisés. Les pompes plus petites utilisent des bobines électromagnétiques comme mécanisme d'entraînement économique.

 

Mécanisme d'entraînement: Le mécanisme d'entraînement transforme le mouvement rotatif du moteur en un mouvement alternatif. Les pompes industrielles plongent cette partie de la pompe dans un bain d'huile afin d'assurer leur fiabilité pendant un fonctionnement continu. Les pompes à solénoïde utilisent une bobine électromagnétique pour créer directement un mouvement linéaire.

 

Réglage du débit: Le débit de la pompe est réglable en modifiant la longueur de course, la longueur de course effective ou la vitesse de course. La plupart des pompes doseuses sont équipées d'un réglage à vis micrométrique ou d'un actionneur électronique ou pneumatique permettant d'ajuster le débit de la pompe en fonction du signal de processus.

 

Précision: La précision en régime permanent d'une pompe doseuse de qualité industrielle correctement installée est généralement de + 1,0 % ou mieux. Bien qu'une pompe doseuse puisse généralement être réglée pour pomper à n'importe quel débit compris entre 0 et sa capacité maximale, sa précision est mesurée sur une plage déterminée par le rapport de réduction de la pompe. Les pompes doseuses à commande hydraulique actuelles ont un rapport de réduction de 1 000-1, ce qui signifie que la pompe dosera avec précision les produits chimiques entre 0,1 % et 100 % de sa capacité nominale.

 

Extrémité liquide: La partie liquide est appelée la partie « mouillée » de la pompe. Sa capacité à protéger le personnel de l'usine et l'environnement est un facteur important à prendre en compte lorsqu'il s'agit de produits chimiques toxiques ou dangereux. On utilise de l'acier inoxydable, des alliages de nickel ou des matières plastiques, en fonction des spécifications de l'application, qui comprennent : la température, le débit, la viscosité du fluide et la corrosivité des matériaux qui seront pompés.

 

Des améliorations significatives ont récemment été apportées grâce à des matériaux « intelligents », qui permettent aux fabricants de pompes de concevoir des pompes plus petites, plus efficaces et plus puissantes, qui fonctionnent plus longtemps et de manière plus fiable que leurs prédécesseurs.