Quel type de pompe est couramment utilisé pour la manipulation de fluides visqueux ?

La manipulation de fluides visqueux, des shampoings et sirops aux cosmétiques, présente des défis uniques dans les applications industrielles. Contrairement aux fluides aqueux qui s'écoulent facilement, les matériaux visqueux ont une résistance élevée à l'écoulement, ce qui entraîne des pertes d'énergie substantielles, une génération de chaleur et des dommages potentiels au produit et à l'équipement. La solution consiste à utiliser une méthode de pompage différente : des pompes volumétriques. Les pompes à engrenages, les pompes à piston et les pompes à lobes sont les options les plus courantes et les plus fiables pour la manipulation de matériaux épais. Cet article explique pourquoi ces pompes fonctionnent bien et vous aide à décider laquelle convient le mieux à votre application. Les produits extrêmement épais et non fluides, tels que les gommages corporels ou le silicone, sont mieux manipulés avec ZONESUNc'est machine de remplissage avec machine de décharge hydraulique. Ces documents sortent du cadre de cet article.

Pourquoi les fluides visqueux sont-ils si difficiles à pomper ?

Les matériaux très visqueux ont une forte résistance interne et une fluidité extrêmement faible, ce qui les rend sujets au blocage et difficiles à transporter, et nécessitent une plus grande force et des pompes volumétriques plus spécialisées.

Frottement interne élevé (haute viscosité)

Une viscosité élevée signifie que la pompe est difficile à pousser et ralentit le débit à l'intérieur du tuyau. Il faut beaucoup plus de force pour le faire couler.

Faible capacité d’écoulement automatique (faible écoulement par gravité)

Les matériaux comme le miel, le dentifrice ou la crème cosmétique bougent à peine sous leur propre poids. Ainsi, la trémie de la machine de remplissage et le fond des réservoirs se bouchent facilement et cela nécessite une pression ou une force mécanique pour déplacer les produits. (Trémie pressurisée ou avec mélangeur).

Création facile de zones mortes et de résidus

Les matériaux épais ne s’étalent pas d’eux-mêmes. Ils ont tendance à s’accrocher aux parois des tuyaux, aux coudes et aux vannes. Cela provoque des blocages et une vitesse de remplissage instable.

De nombreux matériaux visqueux sont sensibles au cisaillement

Certaines pâtes changent de texture ou s'abîment si elles sont manipulées avec trop de force. Cela nécessite donc que la machine de remplissage ait suffisamment de puissance de poussée sans altérer le produit.

Comment les pompes volumétriques résolvent-elles ces défis ?

Le principe de fonctionnement du fluide en mouvement pour les pompes à déplacement positif est de « saisir une bouche fixe et de la pousser vers l'avant ». Cela les rend adaptés aux matériaux à haute viscosité. Les trois types de pompes couramment utilisés sont les pompes à engrenages, les pompes à lobes (également appelées pompes à rotor) et les pompes à piston, chacune adaptée à différentes plages d'applications.

Pompes à engrenages: Il utilise deux engrenages engrenés pour déplacer le fluide. Sa structure simple et son coût réduit le rendent adapté aux liquides homogènes de viscosité moyenne comme l'huile lubrifiante. Cependant, les engrenages engrènent génèrent une certaine force de cisaillement, ils ne conviennent donc pas aux fluides contenant des particules, qui peuvent être endommagés ou coincés.

Dans l’industrie alimentaire, les pompes à engrenages peuvent être utilisées pour des liquides uniformes et sans particules comme le miel, ce qui constitue une option économique.

Pompes à lobes (à rotor): Il utilise deux lobes rotatifs sans contact pour déplacer le fluide en douceur, minimisant ainsi les dommages aux particules ou à la structure du produit.

Ils sont faciles à nettoyer et offrent une gamme de remplissage plus large, répondant aux normes d'hygiène élevées requises dans les applications alimentaires, cosmétiques et pharmaceutiques.

Le nombre de lobes peut être personnalisé en fonction du matériau, permettant une compatibilité avec une large gamme de viscosités, des produits contenant des particules molles ou sensibles au cisaillement. Leur polyvalence dépasse celle des pompes à engrenages.

Pompes à pistons: Le mouvement alternatif du piston fournit une force puissante et un remplissage précis, permettant ainsi le transport des matériaux. Idéal pour les pâtes très épaisses comme les crèmes cosmétiques.

Cependant, un entretien régulier nécessite que l'opérateur ajoute de la graisse au cylindre, ce qui peut soulever des problèmes d'hygiène pour les clients du secteur alimentaire.

En conséquence, les pompes à piston sont moins recommandées dans les applications alimentaires.

Comment sélectionner la pompe adaptée à votre application ?

Le choix d'une pompe dépend de quelques facteurs clés :

Caractéristique matérielle: Viscosité, sensibilité au cisaillement, abrasivité et présence de solides sont importants pour choisir la bonne pompe.

Exigences du processus : déterminez le débit, la pression, la précision de remplissage et les normes d'hygiène nécessaires.

Priorités opérationnelles : Évaluer le coût de production, les besoins de maintenance, la main d'œuvre, la vitesse de travail et la facilité de nettoyage.

Quels systèmes de support sont nécessaires pour un fonctionnement fiable ?

Même la meilleure pompe nécessite un support approprié :

Chauffage et Isolation: Garder les fluides au chaud réduit la viscosité et améliore l'écoulement comme la vaseline.

Conception des tuyaux : Utilisez des tuyaux courts et larges avec un minimum de courbures pour réduire la résistance.

Trémie pressurisée ou avec mélangeur :  Assure une alimentation constante de matériaux à haute viscosité ou épais dans la pompe, évitant ainsi les poches d'air et un débit irrégulier.

Conclusion

Pour la manipulation de fluides visqueux pompables, les pompes volumétriques, en particulier les pompes à engrenages, les pompes à piston et les pompes à lobes rotatifs, sont les solutions standard et fiables. Chacun d’eux offre d’excellentes performances dans une application spécifique. En évaluant avec précision les défis et les exigences de votre candidature, ZONESUN peut offrir une solution d'emballage fiable et vous aider à transformer un processus difficile en une opération fluide.