Pompes à double vis vs pompes centrifuges pour fluides à haute viscosité

Choisir une pompe sanitaire pour un produit à haute viscosité exige bien plus que de vérifier un débit nominal. À mesure que la viscosité augmente, le produit devient plus difficile à déplacer à travers la pompe et la tuyauterie, rendant le principe de pompage, les conditions d'aspiration, la stabilité du débit et la configuration du système de plus en plus essentiels.

Les pompes centrifuges sanitaires et les pompes à double vis abordent le transfert de fluide de manière différente. Une pompe centrifuge utilise une turbine pour communiquer de l'énergie au liquide, tandis qu'une pompe à double vis utilise deux vis en rotation pour former des cavités étanches qui transportent en continu le produit de l'entrée vers la sortie.

Comprendre cette différence aide les ingénieurs à déterminer quelle technologie de pompage est la mieux adaptée à un procédé donné à haute viscosité.

Le principe de pompage fait la différence

Une pompe centrifuge transfère le liquide en faisant tourner une turbine et en convertissant l'énergie mécanique en vitesse et pression du fluide. Son point de fonctionnement réel dépend de la relation entre la pompe et la résistance du système connecté.

La pompe centrifuge sanitaire BOSP utilise une turbine ouverte et une chambre d'admission élargie pour améliorer les performances d'entrée. Ses canaux d'écoulement en contact avec le produit sont polis miroir pour un traitement hygiénique, ce qui rend cette conception adaptée aux applications de transfert de liquides sanitaires lorsque le produit et les conditions opératoires sont compatibles avec le pompage centrifuge.

Une pompe à double vis fonctionne selon un principe de déplacement positif. Deux vis tournent à l'intérieur de la chambre de pompage, formant des cavités étanches qui déplacent le milieu en continu vers le côté refoulement.

Cette différence devient particulièrement pertinente lorsque le produit est suffisamment épais pour que la résistance du fluide ait un effet significatif sur les performances de pompage.

Pourquoi la viscosité est cruciale dans le choix d'une pompe

La viscosité affecte directement la facilité avec laquelle un produit se déplace dans un système de pompage. Les sirops épais, les concentrés alimentaires, les formulations pharmaceutiques, les crèmes et autres matériaux visqueux peuvent générer considérablement plus de résistance que les liquides à faible viscosité. Dans le traitement pharmaceutique, une pompe à double vis pour liquides oraux peut être envisagée lorsque des formulations visqueuses nécessitent un transfert stable, un débit contrôlé et une manipulation hygiénique.

Une pompe centrifuge peut encore être appropriée pour certains produits visqueux lorsque ses conditions de fonctionnement réelles restent dans une plage adéquate. Cependant, l'augmentation de la viscosité peut modifier les performances hydrauliques de la pompe et les conditions requises du côté aspiration.

Une pompe à double vis utilise un transfert par déplacement positif, ce qui la rend particulièrement adaptée aux applications où la viscosité est un facteur majeur. La pompe sanitaire à double vis SLGP prend en charge des viscosités de fluide de 1 à 500 000 cSt, offrant une large plage de fonctionnement pour les produits difficiles à transférer.

Le point important n'est pas que chaque produit visqueux nécessite une pompe à double vis. Il s'agit plutôt de traiter la viscosité comme un facteur de sélection principal, au lieu de supposer qu'une pompe conçue pour des liquides à faible viscosité fonctionnera de la même manière avec un produit beaucoup plus épais.

Les conditions d'aspiration peuvent modifier le choix

Avec les produits à haute viscosité, une entrée fiable du produit dans la pompe peut être tout aussi importante que les performances de refoulement.

Les pompes centrifuges sanitaires BOSP utilisent une conception non auto-amorçante et sont destinées à des installations avec des conditions d'entrée appropriées, telles qu'un transfert approximativement horizontal entre des équipements connectés. Lorsqu'un procédé nécessite un auto-amorçage, une pompe auto-amorçante dédiée doit être envisagée.

La pompe à double vis SLGP offre une forte capacité d'auto-amorçage. Lorsque le produit est présent à l'intérieur de la chambre de pompage, elle peut générer un vide allant jusqu'à 0,8 bar.

Cela peut être précieux lorsqu'un produit épais doit être aspiré d'un réservoir ou lorsque les conditions d'aspiration disponibles sont moins favorables. Néanmoins, la capacité d'auto-amorçage de la pompe ne supprime pas la nécessité d'évaluer la ligne d'aspiration. Le diamètre du tuyau, la longueur de la conduite, les raccords, la température du produit, la viscosité et le niveau du liquide influencent tous les performances d'aspiration réelles.

Stabilité du débit pour les produits visqueux

Les produits à haute viscosité sont souvent transférés dans le cadre d'un processus de formulation ou de remplissage contrôlé. Un mouvement stable peut donc être plus important que le simple fait d'atteindre le débit le plus élevé possible.

Le débit d'une pompe centrifuge est déterminé par l'interaction entre les caractéristiques hydrauliques de la pompe et la résistance du système connecté. Des changements dans la viscosité du produit ou la résistance de la tuyauterie peuvent déplacer le point de fonctionnement.

Une pompe à double vis déplace le produit à travers des cavités étanches successives. La conception SLGP assure également un transfert à faible pulsation, ce qui peut aider à maintenir un flux de produit plus cohérent lors de conditions de traitement appropriées.

La vitesse de rotation de la pompe et la configuration des vis peuvent être sélectionnées en fonction des conditions de procédé requises. Cela offre aux ingénieurs une flexibilité lors de l'adaptation de la pompe à différents produits visqueux et exigences de transfert.

Quand les produits visqueux contiennent également des particules

Certains produits à haute viscosité contiennent des particules en suspension ou des solides mous, ajoutant une couche supplémentaire de complexité au choix de la pompe.

Avec une pompe centrifuge, la taille des particules, la concentration, la configuration de la turbine et les conditions hydrauliques doivent être considérées ensemble. L'adéquation de la pompe dépend des caractéristiques réelles du produit plutôt que de la seule viscosité.

La pompe à double vis SLGP peut traiter des milieux contenant des impuretés et des particules dans des conditions de fonctionnement applicables. Ses vis fonctionnent également sans contact métal sur métal avec le corps de pompe.

Cette structure sans contact est utile lors de la manipulation de milieux non lubrifiants ou contenant des impuretés, car les vis ne dépendent pas d'un contact métallique direct avec le carter pendant le fonctionnement.

Pour tout produit contenant des particules, cependant, les ingénieurs doivent toujours évaluer la taille, la concentration, la dureté, la viscosité et la température des particules avant la sélection finale de la pompe.

La conception hygiénique reste importante

Une viscosité élevée ne supprime pas les exigences hygiéniques des procédés alimentaires, pharmaceutiques, cosmétiques ou autres procédés sanitaires.

Les pompes centrifuges sanitaires BOSP utilisent des surfaces mouillées polies et des composants mouillés en acier inoxydable, tandis que la conception de la garniture mécanique maintient les boulons et les ressorts à l'écart du produit. Un robinet de vidange est également prévu pour aider à éliminer les résidus matériels du corps de pompe.

La pompe à double vis SLGP utilise un passage d'écoulement sans angles morts et supporte les configurations de nettoyage CIP et SIP. Ces caractéristiques sont importantes lorsque le choix de la pompe fait partie d'un système de traitement hygiénique plutôt que d'une application de transfert isolée.

La comparaison s'étend donc au-delà des performances de pompage. La nettoyabilité, la vidangeabilité, la rétention de produit et la stratégie de nettoyage globale doivent également être prises en compte.

Le transfert réversible ajoute de la flexibilité au procédé

Une autre distinction importante est la capacité d'inverser la direction du transfert de produit.

Une pompe centrifuge conventionnelle fonctionne avec une disposition d'entrée et de sortie définie. Modifier la direction de transfert prévue nécessite généralement une configuration de système différente plutôt que de simplement inverser le fonctionnement normal de la pompe.

La pompe à double vis SLGP prend en charge le transfert réversible. En changeant le sens de rotation de l'arbre, la direction de pompage peut être inversée et l'entrée et la sortie peuvent être interchangées sans modifier les autres composants de la pompe.

Pour des systèmes de traitement appropriés, cela peut faciliter la récupération de produit, le drainage de la ligne et le mouvement entre les étapes de procédé connectées. Cela peut être particulièrement utile lorsque la minimisation du produit retenu est importante.

Comment les ingénieurs doivent-ils choisir ?

Il n'y a pas de vainqueur universel entre le pompage centrifuge et le pompage à double vis. La technologie appropriée dépend du produit et des conditions du procédé.

Une pompe centrifuge sanitaire peut être un choix pratique lorsque le produit est suffisamment fluide, que les conditions d'aspiration sont favorables et que le débit et la pression requis se situent dans la plage de fonctionnement de la pompe. Sa construction sanitaire la rend adaptée à de nombreuses applications de transfert de liquides hygiéniques.

Une pompe à double vis sanitaire devient de plus en plus pertinente lorsque la viscosité élevée, les conditions d'aspiration difficiles, le transfert à faible pulsation, les milieux contenant des particules ou le flux réversible sont des exigences importantes du procédé.

La sélection doit donc commencer par le produit et le système réels plutôt que par le nom de la pompe. Évaluez la viscosité, le débit requis, la pression différentielle, les conditions d'aspiration, la teneur en particules, la température, les exigences de nettoyage et le besoin de transfert inverse.

Pour les fluides à haute viscosité, cette approche basée sur le produit fournit une base plus claire pour décider si le pompage centrifuge peut répondre aux exigences du procédé ou si les caractéristiques de déplacement positif d'une pompe à double vis sanitaire sont mieux adaptées à l'application.