Pompes pour liquides—Caractéristiques de la gestion de la viscosité

Le pompage de liquides visqueux peut présenter quelques problèmes difficiles. Il faut toujours tenir compte de la viscosité des fluides lors de la sélection d'une pompe. Il est possible de mieux comprendre les effets de la viscosité en observant le comportement des liquides visqueux lorsqu’ils sont soumis à une force.

Liquides newtonien—La viscosité reste constante quels que soient les changements du taux de cisaillement ou l'agitation. L’écoulement augmente proportionnellement à l’augmentation de la vitesse de la pompe. Les liquides présentant un comportement newtonien incluent l’eau, les huiles minérales, le sirop, les hydrocarbures et les résines.

Liquides pseudo-plastiquesLa viscosité se réduit au fur et à mesure que le taux de cisaillement augmente, mais la viscosité initiale peut devenir suffisamment grande pour empêcher l’écoulement de démarrer dans un système de pompe typique. Les liquides pseudo-plastiques typiques sont les gels, les peintures en latex et les lotions.

Liquides dilatants—La viscosité augmente au fur et à mesure que le taux de cisaillement augmente. Les pompes peuvent se paralyser et décrocher après un pompage initial de liquides dilatants. Certains liquides présentant un comportement dilatant sont les boues, l’argile et les composants de bonbons.

Liquides thixotropes—Comme pour un liquide pseudo-plastique, la viscosité se réduit au fur et à mesure que le taux de cisaillement ou l'agitation augmente. Quand l’agitation a cessé ou est réduite, l’hystérésis se produit et la viscosité augmentera. Souvent, la viscosité ne reviendra pas à sa valeur initiale. Voici quelques exemples de liquides thixotropes : savons, goudrons, huiles végétales, graisse alimentaire, colle, encres, beurre de cacahuète et certaines boues.

Viscosités de liquides typiques

Comportement des liquides visqueux

Pompage de liquides visqueux avec :

Pompes péristaltiques

La conception des pompes péristaltiques les rend appropriées pour les fluides abrasifs et/ou visqueux comme les suspensions, les crèmes, les boues, lubrifiants, les peintures, les déchets liquides et plus encore. Pour maximiser l’efficacité du pompage des liquides visqueux, procédez comme suit :

1. Ralentissez la vitesse de votre pompe. Augmenter la vitesse au-delà d'un certain point aura un effet réducteur sur le débit. La vitesse efficace maximale de la pompe diminue au fur et à mesure que la viscosité augmente et la taille des tubes diminue.
2. Choisissez une taille de tubes plus grande que celle requise pour pomper de l’eau.
3. Choisissez des tubes solides comme Chem-Durance® Bio, Norprene®, PharmaPure®, PharMed® BPT, Tygon® E-LFL, GORE® STA-PURE® série PCS ou GORE® STA-PURE® série PFL. La performance sera meilleure, car les tubes plus solides reprennent leur forme d’origine rapidement après que l’occlusion de la tête de pompe a créé l'aspiration nécessaire pour pomper le fluide visqueux. Pour les tailles L/S® et I/P®, choisissez des tubes de précision à haute performance—les tailles des tubes à paroi plus épaisse reprennent aussi leur forme d'origine plus rapidement que les tubes de précision. Un retour plus rapide permet au liquide d’être tiré dans les tubes avec une plus grande force.
4. Sélectionnez des tubes avec un calibre lisse. Un calibre lisse minimisera les forces de frottement. BioPharm, BioPharm Plus, Tygon® E-Lab, Tygon® E-LFL, Puri-Flex® ou formulations à base de silicone sont de bons choix.
5. Réduisez la viscosité de votre fluide. Chauffez votre fluide, si possible, à la source ou dans un bain d’immersion. Généralement, la viscosité diminue avec la température et, si le fluide n’est pas compromis par la chaleur, ceci facilitera le pompage.

Pompes à engrenages

Les pompes à engrenages conviennent bien pour pomper des liquides visqueux si les règles suivantes sont observées :

1. Il faut réduire la vitesse de la pompe (t/min) si la viscosité est supérieure à 100 cP. Si vous devez pomper des viscosités supérieures à 100 cP, appelez nos spécialistes des applications pour déterminer la vitesse optimale et d'autres paramètres de fonctionnement.
2. Il faut augmenter les lignes d'aspiration et de décharge d'au moins une ou, de préférence, de deux tailles de tuyaux par rapport à la taille des ports de la pompes.
3. La puissance (C.V.) du moteur doit être augmentée par rapport à la puissance requise pour pomper de l’eau pour la même pression et le même écoulement.

Pompes centrifuges

Généralement, les pompes centrifuges ne conviennent pas pour le pompage de liquides visqueux. Elles conviennent mieux pour le pompage de liquides dont les viscosités sont inférieures à 200 cP. Les capacités volumiques et de pression de la pompe diminuent au fur et à mesure que la viscosité augmente.