Sélection de pompe à lobes rotatifs selon la viscosité

1. Viscosité, glissement et débit délivré

Les pompes à lobes rotatifs maintiennent des jeux de fonctionnement entre les rotors et le corps. La pression différentielle ramène une partie du liquide du côté refoulement vers l’aspiration à travers ces jeux. Cette fuite interne est appelée glissement volumétrique.

À vitesse, pression différentielle et jeux comparables, une viscosité plus élevée réduit généralement le glissement. Cela peut améliorer le rendement volumétrique si les cavités restent entièrement remplies — mais un liquide plus épais augmente aussi les pertes à l’aspiration et le frottement visqueux.

Voir le principe de fonctionnement de la pompe à lobes rotatifs pour le déplacement, les jeux de fonctionnement et le chemin de fuite interne.

2. Vitesse du rotor et remplissage à l’aspiration

Lorsque la viscosité augmente, le liquide a besoin de plus de temps pour remplir les cavités et les pertes de pression dans la ligne d’aspiration augmentent. Réduire la vitesse du rotor peut aider à maintenir le remplissage. Une pompe plus grande tournant plus lentement peut être préférable à une pompe plus petite tournant plus vite.

Un remplissage incomplet peut réduire le débit et augmenter le bruit et les vibrations. La cavitation peut survenir si la pression locale à l’aspiration descend sous la pression de vapeur du liquide ; examinez donc ensemble la pression d’aspiration, la température, le diamètre, la longueur et les raccords de tuyauterie.

Pour les dispositions d’entraînement à basse vitesse, examinez le réducteur intégré optionnel avec le couple moteur et l’emprise d’installation.

3. Couple au démarrage à froid et dimensionnement de l’entraînement

Le dimensionnement de l’entraînement doit couvrir la charge de pression ainsi que le frottement visqueux. Les conditions de démarrage peuvent être plus exigeantes que la marche normale : le liquide resté dans la pompe et la tuyauterie peut se refroidir ou reconstruire sa structure pendant l’arrêt.

Utilisez la température de démarrage la plus basse attendue et la viscosité correspondante, pas seulement la valeur en marche à chaud. Vérifiez le moteur, le réducteur et la méthode de démarrage comme un seul système d’entraînement.

4. Fluides non newtoniens et comportement au cisaillement

Pour les liquides non newtoniens, la viscosité apparente varie avec le taux de cisaillement. Une seule valeur de viscosité sans sa température d’essai et ses conditions de cisaillement peut ne pas représenter le fluide dans la pompe.

• Rhéofluidifiant : la viscosité apparente diminue lorsque le taux de cisaillement augmente. De nombreuses peintures, formulations de ketchup et solutions de polymères présentent ce comportement.
• Rhéoépaississant : la viscosité apparente augmente lorsque le taux de cisaillement augmente. Certaines suspensions concentrées se comportent ainsi ; confirmez la formulation réelle plutôt que de la classer par le seul nom de produit.

La vitesse du rotor influe sur le cisaillement, mais ce n’est pas une mesure directe du taux de cisaillement. Des rotors sans contact peuvent favoriser un transfert doux, mais les jeux, la pression différentielle et la recirculation comptent aussi. Pour les produits sensibles au cisaillement, fournissez une courbe d’écoulement et toute limite de modification du produit ; incluez la contrainte seuil ou la reprise après repos si pertinent.

5. Garnitures mécaniques en services visqueux

Les garnitures mécaniques simples non cartouche offrent un entretien pratique côté avant. Pour les services visqueux, la question clé est le comportement du liquide aux faces de garniture en marche, à l’arrêt et au redémarrage — pas la viscosité seule.

Confirmez les matériaux des faces de garniture et des élastomères, le liquide de la chambre d’isolation et tout dispositif auxiliaire par rapport à la configuration fournie. Une viscosité élevée n’établit pas à elle seule un refroidissement adéquat ou une capacité de marche à sec.

Vérifiez la compatibilité des faces de garniture et des élastomères et examinez la capacité de marche à sec et les limites de fonctionnement lorsqu’une exposition à la marche à vide est attendue.