Pompes electriques a membranes TE

Description

Caractéristiques & Avantages

• Coût réduit des pièces de rechange
  La pompe a un design quasi identique de la partie en contact avec le fluide par rapport à la pompe à membrane Tapflo standard à air comprimé, ce qui signifie que de nombreuses pièces de rechange sont identiques.
• Actionnement électrique
  Les pompes à membrane sont électriquement actionnées, adaptées aux applications hygiéniques et industrielles.
• Faible coût énergétique
  Le coût de l’électricité est inférieur à celui de l’air comprimé, grâce à un entraînement hautement efficace (classe IE3).
• Auto-amorçante avec une conduite d’aspiration sèche
  Cela permet plus de flexibilité lors de l’installation.
• Conception simplifiée avec peu de composants & longue durée de vie
  Moins de temps d’arrêt et des coûts de maintenance réduits.
• Fonctionnement à sec sans dommages
  La pompe peut fonctionner à sec sans risque d’endommagement.
• Facilité d’utilisation
  Aucun dispositif de protection n’est nécessaire pour l’utilisation de la pompe.
• Entretien propre et facile
  Aucun fluide hydraulique requis, éliminant ainsi les risques de fuite.
• Longue durée de vie de la membrane
  La membrane bénéficie d’un soutien pneumatique et mécanique pour prolonger sa durée de vie.

Informations clés

• Matériaux des parties en contact avec le fluide
  Aluminium, aluminium revêtu de PTFE, acier inoxydable (versions industrielle et hygiénique), plastique (PE et PTFE).
• Matériaux des membranes et des billes
  PTFE, PTFE TFM modifié, EPDM, NBR, FKM.
• Capacité et pression maximales
  Jusqu’à 220 l/min
  Jusqu’à 4 bar

Options

• Pressostat
  Dispositif de surveillance de la pression de refoulement qui protège contre la fermeture de la vanne de sortie. Cela permet d’éviter une augmentation excessive de la pression dans la partie humide, ce qui pourrait endommager la pompe.
• Convertisseur de fréquence intégré
  Le variateur permet un contrôle total de l’opération de la pompe en influençant la vitesse du moteur. La modification de la vitesse du moteur affecte les paramètres de pompage.
• Série TXE
  Les pompes métalliques et en plastique conducteur Tapflo EODD peuvent être utilisées dans les environnements dangereux de la zone Ex 1.
  Le matériau conducteur garantit qu’aucune charge électrostatique ne s’accumule dans la pompe. L’unité de pompage est équipée d’un accouplement, d’un motoréducteur et d’un système de traitement de l’air conformes aux normes ATEX.

Fonctionnement et Principe de la Pompe à Membrane Électrique

Les pompes à membrane électriques sont des dispositifs de pompage qui se distinguent par leur capacité à déplacer les fluides de manière douce et contrôlée, tout en assurant une grande précision de dosage. Contrairement aux pompes pneumatiques, qui utilisent de l’air comprimé pour activer la membrane, les pompes à membrane électriques se basent sur un entraînement électromécanique, généralement par le biais d’un moteur électrique. Cette distinction leur confère des caractéristiques uniques en termes de performance et d’adaptabilité, que ce soit pour le dosage, le transfert de fluides corrosifs ou l’usage dans des environnements stériles.

Explication du mécanisme de membrane et de came

Le cœur du fonctionnement des pompes à membrane électriques repose sur le mouvement alternatif de la membrane. Pour comprendre ce principe, il est essentiel de décortiquer les deux éléments clés qui l’animent : la membrane et le mécanisme de came.

1. Le rôle de la membrane : La membrane, fabriquée à partir de matériaux flexibles comme le PTFE, l’EPDM ou d’autres polymères, agit comme une barrière mobile qui crée alternativement une zone de dépression (aspiration) et une zone de pression (refoulement) dans la chambre de la pompe. Cette alternance de mouvement est à la base du principe de pompe volumétrique positive. La membrane se déplace d’avant en arrière sous l’action du mécanisme, déplaçant le fluide sans le mélanger ni l’agiter, ce qui en fait un choix idéal pour les liquides sensibles, abrasifs ou contenant des particules solides.
2. Le rôle du mécanisme de came : Contrairement aux pompes pneumatiques où la membrane est actionnée par un piston activé par de l’air comprimé, les pompes à membrane électriques utilisent une came excentrique fixée sur un arbre rotatif. Cette came convertit le mouvement rotatif du moteur en un mouvement alternatif linéaire qui pousse et tire la membrane de manière rythmée. En réglant la position de la came, il est possible de modifier l’amplitude et la vitesse de déplacement de la membrane, ajustant ainsi le débit de la pompe de manière très précise. De plus, cette configuration permet d’éliminer les contraintes de pression interne sur la membrane, augmentant ainsi sa durée de vie.
3. Cycle de pompage : Le mouvement de la membrane suit généralement quatre phases principales :
   • Aspiration : La membrane se rétracte, créant une dépression qui aspire le fluide dans la chambre via la valve d’entrée.
   • Compression : La membrane est poussée vers l’avant, réduisant le volume de la chambre et poussant le fluide vers la sortie.
   • Équilibrage : La membrane atteint son point de flexion maximale, garantissant que tout le fluide a été expulsé.
   • Reprise du cycle : Le mécanisme de came la ramène à sa position initiale, prête pour le cycle suivant.

Ces cycles successifs permettent un pompage sans à-coups et sans variation de débit, ce qui est crucial pour les applications de dosage de haute précision, telles que le transfert de produits pharmaceutiques, chimiques ou alimentaires.

Comparaison entre différentes configurations de moteurs électriques

Les pompes à membrane électriques peuvent utiliser différentes configurations de moteurs en fonction des besoins de l’application et de l’environnement d’utilisation. Voici un aperçu des trois configurations principales :

1. Moteurs asynchrones (AC) : Les moteurs asynchrones sont les plus couramment utilisés dans les pompes industrielles en raison de leur robustesse et de leur simplicité de conception. Ils fonctionnent avec une vitesse de rotation fixe, ce qui les rend adaptés aux applications de pompage où le débit ne varie pas beaucoup. Ils sont préférés pour leur fiabilité et leur coût modéré, mais manquent de souplesse lorsque des ajustements dynamiques de débit sont nécessaires.
2. Moteurs synchrones (AC) : Les moteurs synchrones maintiennent une vitesse de rotation constante, synchronisée avec la fréquence d’alimentation. Cela permet une meilleure précision de contrôle que les moteurs asynchrones, particulièrement lorsqu’ils sont associés à des convertisseurs de fréquence. Cette configuration est idéale pour des applications de dosage ou de transfert de fluides nécessitant une grande stabilité de débit, comme dans le secteur pharmaceutique.
3. Moteurs à courant continu (DC) : Les moteurs à courant continu se distinguent par leur flexibilité de contrôle et leur réponse rapide aux variations de charge. Ils permettent une régulation fine de la vitesse de rotation, ce qui est crucial pour les applications où le débit de pompage doit être ajusté en temps réel. Les pompes à membrane électriques équipées de moteurs DC sont souvent choisies pour des applications nécessitant des débits fluctuants ou pour le pompage de fluides délicats où le moindre changement de pression peut endommager le produit.
4. Moteurs brushless (sans balais) : Les moteurs brushless sont devenus une option populaire grâce à leur efficacité énergétique et leur entretien minimal. Ils ne génèrent pas de frottement interne, ce qui réduit l’usure et permet une utilisation continue dans des environnements exigeants. Les pompes à membrane électriques brushless sont recommandées pour les environnements stériles, les applications nécessitant un faible bruit de fonctionnement et une absence totale de contamination.

Chaque type de moteur offre des avantages uniques et doit être sélectionné en fonction des exigences de pression, de débit, de précision et de durée de fonctionnement de l’application cible.

Adaptabilité à différents cycles de pompage

L’un des points forts des pompes à membrane électriques est leur capacité à s’adapter à une grande variété de cycles de pompage, ce qui les rend extrêmement polyvalentes. Cette adaptabilité dépend de plusieurs facteurs, dont le type de moteur, la conception de la membrane, et les caractéristiques de la came.

1. Cycle de pompage à haut débit : Dans les applications où le volume de fluide à transférer est élevé (par exemple, dans le traitement des eaux ou le transfert de fluides visqueux), les pompes à membrane électriques peuvent être configurées pour maximiser le débit. Cela est rendu possible grâce à des membranes de plus grande surface et des cames à large amplitude. Ces ajustements permettent de créer un cycle de pompage plus rapide, tout en conservant la précision de dosage.
2. Cycle de pompage à faible débit : À l’inverse, certaines applications nécessitent un débit extrêmement faible, comme le micro-dosage de produits chimiques ou l’injection de réactifs dans les procédés industriels. Dans ce cas, la pompe est réglée pour effectuer de petites oscillations de la membrane, limitant la quantité de fluide transférée par cycle. Les pompes à membrane électriques peuvent ainsi atteindre des débits aussi faibles que quelques millilitres par minute, tout en maintenant une précision constante.
3. Cycle de pompage pulsé : Certaines configurations permettent également un pompage pulsé, c’est-à-dire que le fluide est pompé par à-coups contrôlés. Ce mode de fonctionnement est utilisé lorsque l’application nécessite de synchroniser le pompage avec d’autres processus, comme le remplissage de contenants ou le transfert séquentiel de fluides.
4. Cycle de pompage continu : Grâce à leur contrôle motorisé, les pompes à membrane électriques peuvent être configurées pour fonctionner en continu, sans interruption, pendant de longues périodes. Cela est particulièrement utile dans les environnements de production industrielle où une continuité de flux est nécessaire.