Pompes péristaltiques : le guide complet

Comment fonctionne une pompe péristaltique ?

La pompe péristaltique est une pompe volumétrique, appelée également pompe à tube ou à tuyau. On utilise une pompe péristaltique pour transférer des fluides par une action de compression sur un tuyau flexible. Elle est particulièrement adaptée aux liquides dits difficiles de type abrasif, corrosif ou visqueux, tels que les produits chimiques, les eaux usées, ou ceux contenant des particules. Mais elle convient parfaitement à tous les fluides industriels, y compris ceux nécessitant un haut niveau d’hygiène et de sécurité. Elle permet de doser le débit et les quantités avec précision.

Principe de fonctionnement

Le principe de base des pompes péristaltiques repose sur le mouvement d’une série de patins, de rouleaux ou de galets qui compriment un tuyau flexible. Deux patins sont montés de façon opposée sur une roue en rotation. Lorsque les patins se déplacent le long du tuyau, ils créent une dépression qui va attirer le liquide dans le tuyau pour ensuite le propulser vers la sortie de la pompe. Lorsque le premier patin relâche le tuyau, le patin opposé est déjà en compression, ce qui empêche tout refoulement de liquide. Ce mouvement typique, dit péristaltique, est à l’origine du nom de ces pompes.

Deux rouleaux* montés à 180° sur un rotor compriment alternativement un tuyau à paroi épaisse dans un guide concentrique breveté et poussent le liquide pompé de l’aspiration vers le refoulement. Le mouvement des rouleaux comprime le tuyau le long de la paroi du corps et crée un vide constant du côté de l’aspiration de la pompe. De cette manière, les liquides sont transportés à l’intérieur du tuyau et n’entrent en contact avec aucune pièce métallique.

*La série PT est équipée de patins au lieu de rouleaux.

Les composants clés d’une pompe péristaltique

Voici les éléments constitutifs d’une pompe péristaltique :

un corps cylindrique ;
une roue munie de 2 patins opposés pour comprimer le tuyau ;
un moteur qui fournit l’énergie nécessaire pour actionner la roue ;
un tuyau en matière élastomère, il doit être souple et résistant.

Le tuyau interne de la pompe péristaltique

Le tuyau interne est un élément crucial de la pompe péristaltique. Il doit être suffisamment souple pour permettre l’action des patins, mais aussi résistant à l’usure et à la corrosion. C’est l’aptitude du tuyau à reprendre sa forme initiale qui garantira un bon amorçage de la pompe grâce à une bonne aspiration induite par une dépression importante.

Les différents tuyaux pour pompes péristaltiques

Parmi les différents matériaux souples utilisés pour les tuyaux des pompes péristaltiques, on trouve ;

le caoutchouc : bonne résistance chimique et mécanique, souple et durable ;
le silicone : souvent utilisé dans les applications pharmaceutiques et alimentaires en raison de sa compatibilité avec les produits sensibles, il est inodore, non toxique, et il résiste bien à la chaleur en plus d’être sûr et hygiénique ;
le PVC : souvent préféré pour les pompes de petite taille, il offre un bon rapport qualité/prix ainsi qu’un bon comportement face à la corrosion et une flexibilité suffisante pour le transfert de liquide ;
le Téflon (PTFE) : résistant à une large gamme de produits chimiques, y compris les acides forts et les solvants agressifs ;
le Santoprène : forte résistance chimique et flexibilité élevée.

Les facteurs affectant la longévité du tuyau

Plusieurs facteurs interviennent sur la durée de vie d’un tuyau de pompe péristaltique :

la nature du fluide pompé : certains liquides corrosifs ou abrasifs finissent par compromettre l’intégrité du tuyau ;
la pression de fonctionnement : des pressions élevées répétées exercent une contrainte supplémentaire sur le tuyau ce qui peut entraîner une usure prématurée ;
la fréquence d’utilisation : une utilisation intensive peut causer une usure accrue du tuyau ;
la qualité du tuyau : le matériau et la fabrication du tuyau influent sur sa durabilité.

Les performances hydrauliques de la pompe péristaltique

Afin d’appréhender les performances hydrauliques d’une pompe péristaltique, il y a deux paramètres essentiels à considérer : le débit et la pression. Lorsqu’une pompe péristaltique est dédiée à une application spécifique, la température et le temps de fonctionnement sont également à prendre en compte.

Débit et pression de la pompe péristaltique

Le débit d’une pompe péristaltique dépend de la vitesse de rotation des patins, du diamètre du tuyau et de sa configuration. Il est généralement exprimé en unité de volume par unité de temps, par exemple on peut parler en litres par heure. La pression de la pompe péristaltique dépend de la résistance à la compression du tuyau et de la géométrie de la chambre de compression. Elle s’exprime en unité de pression, par exemple en bars.

Température et temps de fonctionnement

Il est essentiel de prendre en compte la température du fluide pompé et la durée de fonctionnement prévue. Certains tuyaux et matériaux peuvent être plus sensibles à des températures élevées ou à une utilisation prolongée, ce qui peut influencer le choix de la pompe péristaltique.

Les avantages des pompes péristaltiques

Les pompes péristaltiques offrent de sérieux avantages par rapport à d’autres pompes. Leur utilisation très simple et leur faible exigence en maintenance sont leurs atouts majeurs, mais pas uniquement. On peut également souligner leur excellente étanchéité, leur importante capacité d’amorçage, le fait qu’elles puissent tourner à sec, leur insensibilité aux fluides chargés de cristaux ou de particules, leur faible taux de cisaillement et enfin leur fonction réversible permettant de vider le tuyau de refoulement en fin de transfert.

Efficacité

Les pompes péristaltiques peuvent fournir un débit constant et précis, avec peu ou pas de pulsations. Elles sont également capables de s’auto-amorcer et de fonctionner à sec sans aucun dommage.

Flexibilité de l’utilisation

Les pompes péristaltiques peuvent être utilisées pour une large gamme de fluides, des liquides visqueux aux suspensions contenant des particules solides. Elles sont également compatibles avec une grande variété de tuyaux, afin de s’adapter à toutes les applications.

Facilité de maintenance

Les pompes péristaltiques sont très faciles à entretenir du fait de leur composition allégée en pièces. La seule pièce en contact avec le fluide pompé est le tuyau. Son remplacement est une opération simple et ne nécessite pas de compétences spécialisées.

Sécurité et hygiène

Étant donné que le fluide pompé n’entre pas en contact avec les pièces de la pompe, le niveau d’hygiène et de sécurité est très élevé. Les pompes péristaltiques sont couramment utilisées dans les applications pharmaceutiques, médicales et alimentaires où la contamination croisée doit être évitée.

Comment choisir une pompe péristaltique ?

Le choix de la pompe péristaltique dépend de l’application à laquelle elle sera destinée. Les caractéristiques du fluide à pomper seront déterminantes pour choisir votre pompe. Vous devrez tenir compte de la viscosité, de la teneur en particules, ou encore de la température du liquide. Ensuite, les conditions d’utilisation seront à considérer comme le débit et la pression. Une fois tous ces éléments clairement établis, vous pourrez définir la pompe péristaltique qui correspondra exactement à vos besoins.

Considérations sur le débit

Il est essentiel de déterminer le débit requis pour l’application. Cela dépendra du volume de fluide à transférer et de la vitesse à laquelle il doit être pompé. Certains modèles de pompes péristaltiques offrent des options de débit réglable.

Compatibilité des matériaux

Il est important de choisir un tuyau, et des matériaux propres à la pompe, compatibles avec les propriétés chimiques du fluide pompé. La compatibilité des matériaux garantit une longévité optimale et réduit les risques de contamination ou de réaction chimique indésirable.

Conditions de processus

Les conditions environnementales dans lesquelles la pompe sera utilisée sont à prendre en compte également. Cela inclut la température, la pression de fonctionnement et d’autres facteurs spécifiques à l’application, tels que la présence de particules solides ou la viscosité du fluide.

Exemples d’application nécessitant une pompe péristaltique

Les pompes péristaltiques interviennent dans de très nombreux milieux industriels. Le haut niveau de sécurité induit par ce type de pompe, ainsi que la capacité de dosage précis, permet son utilisation dans des secteurs répondant à des normes strictes tels que ceux concernant la santé ou l’agroalimentaire.

Industrie pharmaceutique

Les pompes péristaltiques sont utilisées pour le transfert de produits pharmaceutiques, la chromatographie, la filtration tangentielle ou d’autres processus nécessitant une manipulation précise des fluides. On peut retrouver, par exemple, le sirop pour la toux, les pansements gastriques liquides, l’alimentation stérile par perfusion, etc.

Industrie alimentaire

Dans l’industrie alimentaire, les pompes péristaltiques sont utilisées pour le transfert de liquides visqueux, le dosage d’additifs et de colorants, le remplissage de bouteilles et de tubes, ainsi que dans d’autres applications nécessitant une hygiène très élevée. Ces utilisations peuvent inclure des préparations très épaisses telles que des bouillies, des purées, des sauces, voire des pâtes semi-liquides à base d’aliments broyés.

Traitement des eaux

Les pompes péristaltiques sont très largement utilisées dans le traitement des eaux pour le dosage précis de produits chimiques, le transfert de boues et de liquides corrosifs, ainsi que pour le pompage de produits dangereux lors d’opérations de nettoyage. On les retrouve très souvent dans les stations d’épuration.

Industrie chimique

Dans l’industrie chimique, les pompes péristaltiques sont utilisées pour le transfert de produits chimiques corrosifs, de solvants, de polymères et de réactifs, ainsi que pour les opérations de remplissage et de vidange de réservoirs. On retrouve notamment ces applications dans l’industrie pétrolière.

Application particulière de la pompe péristaltique : le gavage de filtre-presse

Le gavage de filtre-presse est une application spécifique où les pompes péristaltiques sont utilisées pour transférer des suspensions contenant des particules solides dans un filtre-presse. Cette technique permet de séparer les solides du liquide et est couramment utilisée dans l’industrie minière et le traitement des eaux usées.

Maintenance et dépannage des pompes péristaltiques

Afin d’assurer un fonctionnement optimal de votre pompe péristaltique, il est recommandé de l’entretenir régulièrement avec une maintenance efficace. Si un dépannage s’avère nécessaire, il peut être possible de le réaliser soi-même, tant la structure même d’une pompe péristaltique est simple. Sinon, vous pourrez toujours faire appel au service après-vente Tapflo.

Maintenance régulière

Toutes les pompes péristaltiques Tapflo sont fournies avec un manuel d’instructions et d’opérations de maintenance courante. Il est recommandé de suivre ces indications pour que votre pompe conserve un rendement optimal. L’essentiel de la maintenance consiste à remplacer régulièrement le tuyau de la pompe, à inspecter les patins et les galets, à nettoyer les composants et à graisser les parties mobiles. Il est également important de ne pas surcharger la pompe avec des débits et pressions supérieurs à ce qu’elle est capable de supporter. Cela pourrait causer des dommages à la pompe et user les pièces prématurément.

Dépannage courant

En cas de problèmes courants tels que des fuites, une diminution du débit ou des vibrations excessives, il peut être nécessaire de vérifier l’état du tuyau, des patins et des connexions. Il faudra également s’assurer que la pompe est correctement amorcée et que le moteur fonctionne bien. Si malgré toutes vos vérifications et tentatives, la panne est avérée, alors n’hésitez pas à prendre contact avec le service après-vente Tapflo, un expert vous viendra en aide.

Quand faire appel à un professionnel ?

Si des problèmes persistent, ainsi que des pannes majeures, il est recommandé de faire appel à un professionnel pour l’entretien et la réparation de votre pompe péristaltique. Les experts Tapflo sont qualifiés pour diagnostiquer et résoudre les problèmes de manière sûre et efficace.

Installation d’une pompe péristaltique en alimentation de filtre presse

Lors de l’installation d’une pompe péristaltique pour le gavage d’un filtre-presse, il est nécessaire de s’assurer que la pompe est bien proportionnée pour le débit et la pression requis. Dans le même esprit, il faudra bien positionner la pompe et porter une attention particulière à la configuration du tuyau et à l’amorçage initial.

La pompe péristaltique : le cœur du système

Dans une alimentation de filtre-presse, la pompe péristaltique joue un rôle central en fournissant le débit et la pression nécessaire pour le transfert de la suspension dans le filtre. L’élément le plus important reste le tuyau, ses caractéristiques influenceront grandement les performances de votre pompe.

Protection de la pompe péristaltique et gestion des incidents

Il est recommandé d’installer des dispositifs de protection supplémentaires, tels que des clapets anti-retour et des soupapes de sécurité, pour éviter les surpressions et retours de fluides indésirables. La gestion des incidents, tels que les fuites ou les ruptures de tuyau, doit être effectuée rapidement pour minimiser les interruptions et les dommages potentiels.

Gestion de pression et variateur de fréquence

L’utilisation d’un variateur de fréquence peut permettre de contrôler le débit et la pression de la pompe péristaltique de manière plus précise, ce qui peut être un gros avantage dans certaines applications. La gestion de la pression à l’aide de vannes ou de régulateurs peut également être nécessaire pour s’adapter aux variations des conditions de processus.

Présentation de la gamme des pompes péristaltiques Tapflo

Séries PTL : pompes péristaltiques basse pression

Les séries PTL de Tapflo sont destinées à des applications nécessitant des débits plus faibles et des pressions de fonctionnement modérées. Elles sont idéales pour le transfert précis de liquides dans les industries chimiques, pharmaceutiques, cosmétiques et alimentaires. Les pompes péristaltiques des séries PTL conviennent particulièrement au pompage de liquides difficiles, hautement abrasifs, corrosifs et visqueux avec particules. Leur conception à rouleaux réglables est adaptée à la taille de chaque pompe. Cette conception gère efficacement la pression de refoulement jusqu’à 4 bars. Le frottement sur le tuyau étant plus faible qu’avec des patins, il suffit de lubrifier le tuyau avec de la graisse silicone. Il faut souligner que les pompes péristaltiques des séries PTL offrent ces avantages :

une manipulation de produits épais ;
un débit réglable ;
un dosage précis ;
une grande facilité d’entretien grâce à un nombre réduit de composants et à l’absence de joints d’étanchéité ;
une utilisation simplifiée ;
un pompage régulier et paisible ;
un fonctionnement à sec, pour un usage en toute sécurité ;
une solution économique ;
un auto-amorçage efficace ;
une fonctionnalité réversible avec changement simple du sens de rotation ;
une configuration personnalisée, avec un moteur vertical ou horizontal.

Séries PTL P : résistance aux produits corrosifs

Les séries de pompes péristaltiques PTL P offrent une résistance chimique élevée et est spécialement conçue pour les applications nécessitant le transfert de liquides corrosifs. Ces pompes péristaltiques sont fabriquées à partir de matériaux hautement résistants et sont adaptées aux environnements agressifs.

Séries PT : pompes haute pression

Les pompes péristaltiques des séries PT sont conçues pour fournir des débits élevés et des hautes pressions de fonctionnement. Elles conviennent aux applications exigeant un pompage à haut rendement telles que le transfert de boues, le traitement des eaux et les opérations industrielles intensives. On les retrouve également dans les applications de peinture, d’agroalimentaire, de papeterie, de chimie, de biogaz, d’exploitation minière, du bâtiment ou de recyclage. Les séries PT de Tapflo reprennent la conception classique avec patins. Elles sont adaptées au pompage de fluides hautement abrasifs, corrosifs et visqueux avec particules. Elles reprennent de façon générale les mêmes caractéristiques que les séries PTL. Leur grande différence réside dans le fait que les séries PT travaillent avec une pression de refoulement beaucoup plus élevée, jusqu’à 15 bars. Les pompes péristaltiques des séries PT compriment le tuyau grâce à des patins, et génèrent de ce fait des frottements et de la chaleur. Il est donc nécessaire de maintenir une lubrification permanente avec de la glycérine, afin d’évacuer cette chaleur.

PT CIP : la pompe péristaltique haute pression pour les process de nettoyage en place

Les pompes péristaltiques de la série PT CIP sont spécialement conçues pour les applications de nettoyage en place (CIP – Clean In Place) nécessitant un nettoyage efficace et une résistance chimique élevée. Ces pompes sont capables de gérer des pressions élevées, jusqu’à 10 bars, et sont adaptées aux processus de nettoyage rigoureux dans l’industrie alimentaire et pharmaceutique.Tapflo a développé le système CLEANPRO doté de la technologie de nettoyage pionnier. Cette conception élimine la compression du tuyau pendant la phase de nettoyage en inversant la direction de la pompe et en rétractant les patins. La fiabilité des process NEP (Nettoyage En Place) permet d’augmenter la durée de vie du tuyau et de la pompe, et de conserver des coûts de maintenance bas.

La garantie Tapflo

Avec 40 ans d’expérience, le groupe Tapflo est reconnu mondialement comme un fabricant et fournisseur de pompes fiable et de confiance.

Tapflo est fier d’apporter une richesse de connaissances et de passion à l’industrie des pompes, en fournissant seulement la plus haute qualité de pompes industrielles.

Si vous avez besoin d’une solution similaire ou adaptée à vos besoins spécifiques, n’hésitez pas à nous contacter à l’adresse info@tapflo.fr ou à joindre votre revendeur Tapflo local : +33 1 88 78 82 40