| Les pompes péristaltiques à tube sont la solution flexible et économique aux applications de transfert multicanal de fluides. Introduction de pompes péristaltiques multicanaux Les techniciens des laboratoires de recherche et de sites de processus ont souvent besoin de pomper plusieurs canaux de fluides simultanément. Des solutions abordables et peu encombrantes à ces applications peuvent permettre d’économiser un temps et des ressources considérables tout en améliorant grandement l’efficacité des processus. Le contrôle synchrone de canaux multiples peut procurer plusieurs avantages. Le fait de varier la vitesse du moteur fera varier simultanément et proportionnellement l’écoulement dans tous les canaux. L’utilisation d’un seul moteur d’entraînement peut réduire de manière significative le coût par canal. Elle peut aussi réduire les exigences en énergie totale, le nombre de parties mobiles et les exigences du système de pompage en termes de taille et d’espace. Le résultat combiné sera un système de manipulation des fluides dont l’acquisition, le fonctionnement et le maintien sont économiques. 
Les pompes péristaltiques sont une option extrêmement efficace et économique pour le pompage multicanal. Les pompes péristaltiques sont disponibles avec une large gamme de têtes de pompe interchangeables, d’entraînements et de tubes. Les pompes péristaltiques multicanaux sont utilisées avec succès dans des secteurs variés, comme l’industrie pharmaceutique, les processus chimiques, la biotechnologie, la transformation des produits alimentaires, l’impression, l'agriculture et le traitement de l’eau. En plus du transfert général des fluides, les applications incluent mesure et distribution. L'avantage le plus significatif de la pompe péristaltique est l’utilisation de tubes flexibles comme chambre de pompe. Le fluide étant pompé reste à l'intérieur du tube à tout moment. Le tube est la seule partie mouillée de la pompe. Cette fonctionnalité réduit grandement le risque de contamination et vous donne un contrôle exceptionnel du contenu, de la pureté du fluide et de l’intégrité de votre processus. Maintenance, nettoyage et temps de changement de fluide sont minimisés et une pompe peut transférer plusieurs fluides différents simplement en changeant de tube. La pompe péristaltique procure un transfert en douceur de fluides sensibles et difficiles, incluant des gaz, des liquides visqueux et des fluides en phase mixte comme des combinaisons gaz/liquide et solide/liquide. La spécification de la pompe et les critères de sélection incluent : débits des fluides, caractéristiques des fluides, compatibilité chimique des tubes, facilité de changement des tubes, flexibilité dans la conception de la pompe (par exemple, têtes empilables ou cartouches), précision générale et précision entre les canaux, les exigences de couple et les fonctionnalités de contrôle de l’entraînement. Poursuivez la lecture pour obtenir un aperçu très détaillé de plusieurs de ces critères de sélection. Caractéristiques des tubes de pompe et des fluides. Le débit et les dynamiques des fluides traversant une pompe péristaltique sont affectés par les dimension des tubes, la conception du collecteur de la pompe, la géométrie du lit d'occlusion des tubes, le nombre de rouleaux et le diamètre général de l’assemblage de rouleaux. Au bout du compte, chaque combinaison de tubes et de type de tête de pompe présente un ensemble unique de caractéristiques de performance. Tubes de pompe La taille des tubes (en particulier le diamètre intérieur) est directement proportionnel au débit dans toutes les têtes de pompe. Les tailles de tubes supérieures et les rotors aux diamètres supérieurs disposent d'un plus grand volume « coussin » (l’espace qu'occupe le fluide dans le tube entre les rouleaux adjacents dans la tête de pompe). Ce volume détermine l’écoulement par rotation de la tête de pompe. Pour garantir la précision, il est important d'utiliser des tubes de pompe de précision à haute tolérance et de calibrer la pompe. « Haute tolérance » signifie que le diamètre intérieur et l’épaisseur de paroi des tubes ont été maintenus dans des limites de tolérances très étroites pendant la fabrication. Les variations minimales des dimensions des tubes se convertissent directement en des variations minimales du débit. Le calibrage de la pompe, en réglant la vitesse du moteur, la durée de fonctionnement ou l’occlusion (la force de pressage appliqué sur le tube), réduira davantage la variation et améliorera la répétabilité. Étalonnez toujours la pompe dans les conditions réelles de l’application (type de fluide, température, etc.). La plupart des matériaux des tubes ont une période de rodage, pendant laquelle la mémoire de forme du tube et le débit du fluide s’adaptent et se stabilisent. La durée de cette période de rodage varie en fonction de la taille et du matériau des tubes. Pour une haute précision, faites fonctionner la pompe raccordée au nouveau tube pendant au moins 10 à 15 minutes avant de calibrer l’écoulement à travers des canaux individuels. Collecteurs Il est possible d'utiliser des canaux d’écoulement de pompes multicanaux ou de les relier avec des connecteurs Y. La construction d’un manifold pour procurer une entrée ou une sortie à plusieurs tubes permet de réduire le nombre de tuyaux de plomberie à partir de la source ou vers le récipient de réception. La combinaison de canaux du côté de la décharge augmente le débit. Une combinaison de canaux avec une tête de pompe spéciale déportée peut réduire la pulsations de l’écoulement. N’oubliez pas d’utiliser des tubes de diamètre supérieur du côté monocanal du manifold (soit en amont ou en aval de la pompe) afin de minimiser la cavitation et la contre-pression de la pompe. Des assemblages pour tube à double Y utilisant des tubes en silicone durci au platine Masterflex® sont disponibles pour ces applications. Type de fluide Les considérations relatives aux fluides sont les mêmes pour les applications avec pompe monocanal et pompe multicanal. Les fluides similaires à l’eau, à faible viscosité, se déplacent plus facilement à travers de nombreuses tailles différentes de tubes. Les fluides à viscosité plus élevée peuvent requérir des tubes de diamètre supérieur et une vitesse de pompage relativement plus basse. Les tubes dont le rapport entre l’épaisseur de paroi et le diamètre intérieur (tube à paroi épaisse) est supérieur généreront une hauteur d'aspiration plus grande (par rapport aux tubes à paroi fine de même diamètre intérieur) et sont recommandés pour les fluides plus visqueux. Types de têtes de pompe péristaltique Trois types de têtes de pompe s'adaptent facilement aux applications multicanaux : les têtes monocanal empilables, les têtes multicanaux et les têtes à cartouche. Les têtes multicanaux et à cartouche procurent le nombre maximal de canaux de tubes au sein d’un espace relativement petit. Les changements fréquents de tubes affectent grandement la configuration de la pompe et les temps de maintenance. Certaines têtes de pompe empilables doivent être démontées ou retirées de l’entraînement afin de remplacer les tubes. D'autres styles de tête empilables, y compris les pompes Masterflex® Easy-Load® et la plupart des têtes de pompe à cartouche et multicanaux sont plus faciles à configurer et à entretenir. Les opérateurs peuvent retirer et remplacer les tubes sans démonter la tête de pompe. Têtes de pompe monocanal empilables Vous pouvez ajouter ou retirer des têtes monocanal empilables en fonction de vos besoins pour différentes applications. Les têtes de pompe empilables sont donc très populaires pour les applications nécessitant la flexibilité de reconfigurer fréquemment la conception de la pompe. Les têtes empilables sont préférées pour les tailles de tubes supérieures et lorsque l'application implique une hauteur d'aspiration et/ou une pression de décharge élevée. Généralement, deux ou trois têtes empilées peuvent être montées sur un entraînement en fonction de la plage de vitesse et de la puissance des entraînements. La tête de pompe Masterflex® L/S® Easy-Load® II peut vous fournir jusqu’à 8 canaux avec quatre têtes empilées sur un seul entraînement. Vous pouvez monter des têtes de pompe individuelles avec d'autres du même type ou avec des têtes de pompe acceptant une gamme différente de tailles de tubes. Ceci est un avantage précieux pour les applications à écoulement proportionnel, car cela vous permet de mélanger et de faire correspondre des tailles de tubes ou des styles de têtes de pompe pour obtenir les débits proportionnels requis. Des débits proportionnels supérieurs à 100:1 sont possibles. Les têtes de pompe empilables qui incorporent une conception de rouleau décalé limitent la charge de couple sur le circuit de l’entraînement lorsque deux pompes ou plus sont montées ensemble. Les têtes empilées avec des rouleaux décalés fourniront des volumes légèrement différents d’un canal à l'autre lorsqu’elles sont utilisées pour des durées de distribution courtes/de faibles volumes (en fonction de la position finale des rouleaux). Cette limitation disparaît lorsque les pompes fonctionnent en continu ou avec des volumes de distribution de plusieurs centaines de millilitres ou plus encore. Têtes de pompe multicanaux Les têtes multicanaux sont l’option la plus récente pour les applications multicanaux. Ces têtes de pompe combinent de nombreuses caractéristiques parmi les meilleures à la fois des têtes à cartouche et des têtes monocanal. Ces têtes offrent un débit de pulsation relativement faible de deux, quatre ou huit canaux sans cartouches. Elles sont aussi empilables pour jusqu’à 32 canaux en fonction de la taille et de la formule des tubes et de la puissance d’entraînement. L’écoulement entre canaux est synchrone sans aucun réglage de l’occlusion. Ces caractéristiques confèrent aux têtes multicanaux la flexibilité de configuration de têtes monocanal empilées, ainsi que la capacité d’écoulement et de canal synchrones des têtes à cartouche. Les têtes de pompe multicanaux Masterflex® L/S® sont disponibles pour les tubes de microcalibre et pour les tailles des tubes Masterflex® L/S®. Têtes de pompe à cartouche Les têtes de pompe à cartouche acceptent un nombre maximal de canaux prédéfini—un nombre quelconque de ces canaux peut être utilisé dans les limites de la capacité de la tête et de l’entraînement. Les têtes de pompe à cartouche sont disponibles séparément, ou intégrées dans la conception de la pompe. Les têtes à cartouche Masterflex® L/S® sont de type modulaire et peuvent être montées sur la plupart des entraînements Masterflex® L/S® . Jusqu’à 12 canaux individuels peuvent être montés sur une seule tête avec des débits aussi bas que 0,005 ml/min par canal. Les pompes à cartouche sont pourvues de rouleaux longs qui procurent une distribution de fluide synchrone entre les cartouches. Ces têtes de pompe disposent aussi d’un plus grand nombre de rouleaux que les têtes monocanal, ce qui entraîne un écoulement de pulsation plus faible et une plus grande précision à de faibles volumes et débits. Ces pompes sont recommandées pour les applications de transferts de fluides de faible volume/débit. Les têtes à cartouche à occlusion réglable offre la plus haute précision entre les canaux de tous les types de têtes de pompe. Des réglages précis de l’occlusion dans des canaux individuels peuvent compenser efficacement toute variation mineure des dimensions des tubes qui entraîne de légères variations de l’écoulement. Sélection de l’entraînement des têtes de pompe Sélectionnez un entraînement dont le couple (et/ou la puissance) et la vitesse sont suffisants pour satisfaire les exigences de l’écoulement et des têtes de pompe. Les entraînements fonctionnant dans une plage de vitesse inférieure offre généralement un couple supérieur et peut entraîner un nombre supérieur de têtes empilées et de canaux de tubes. Les entraînements à cinq vitesses conviennent bien pour les applications de transfert de base. Différentes vitesses et rapports de transmission procurent une plage de sorties de couple et différentes tailles de tubes permettent différents débits. Les entraînements à vitesse variable vous permettent d’adapter le débit de tous les canaux simultanément avec le débit des canaux secondaires proportionnel au premier canal. Une très large plage de débit est possible en réglant la vitesse de l’entraînement ainsi qu’en sélectionnant différentes tailles de tubes. Les entraînements numériques procurent le contrôle de vitesse le plus précis et le plus répétable et, par conséquent, la plus grande précision du débit. En fonction des caractéristiques et du niveau de performance, les entraînements numériques offrent aussi un affichage du débit, de la vitesse de la pompe (t/min), du volume de distribution et du volume cumulatif (volume total distribué sur plusieurs cycles de distribution). Notez que, généralement, l’affichage du débit/volume concernera un seul canal à moins que plusieurs débitmètres aient été intégrés au système. Applications à fluides Les pompes à vitesse fixe et à occlusion fixe sont populaires pour leur répétabilité du débit, leur chargement constant des tubes et une facilité d’utilisation générale. Utilisées avec des tubes extrudés de précision, ces pompes peuvent distribuer des fluides avec une précision de 3 à 5 % entre les canaux. Ce degré de performance est adéquat pour le transfert de fluides en vrac, les échangeurs de chaleur et le transfert d’encre dans des applications d'impression pour ne citer que quelques exemples. Des systèmes de pompe à vitesse fixe Masterflex® I/P® complets qui sont classés lavables pour les applications de processus sont disponibles dans des configurations à 3 et à 4 canaux. Les têtes de pompe à cartouche et multicanaux sont populaires pour l’échantillonnage, la distribution et la mesure de fluides précis. Les rouleaux synchrones procurent une distribution coordonnée des fluides entre chaque canal dans la tête de pompe. Les précisions d’écoulement des têtes multicanaux entre les canaux sont de l’ordre de 1,5 à 2 %. Avec une occlusion réglable, les précisions d’écoulement des têtes de pompe à cartouche entre les canaux peuvent être de l'ordre de 1 %. La distribution et la mesure précise, les techniques analytiques dans la recherche et l'assurance qualité, l’échantillonnage et la surveillance de l’environnement requièrent ce haut niveau de performance et de précision. Résumé Les pompes à tubespéristaltiques offrent une combinaison unique de caractéristiques de manipulation des fluides et de flexibilité de la configuration pour des applications multicanaux. Une variété de tailles de tubes interchangeables, de matériaux de tubes, de têtes de pompe et d’entraînements vous permettent de personnaliser votre système de pompage au prix le plus économique possible. Les systèmes de pompage péristaltique multicanaux sont en cours d'adaptation à un large éventail d'applications avec d’énormes économies de temps, d’espace et de ressources. Écrit par Phil Nyren, Product Manager Fluidics |
