Pompe volumétrique : principe de fonctionnement

Le fonctionnement fondamental d’une pompe hydraulique repose sur la circulation d’un fluide afin de faciliter son refoulement. L’idée centrale est de pomper un volume constant de liquide en vue de son évacuation ou de sa distribution ultérieure. Les pompes volumétriques possèdent des caractéristiques essentielles, notamment la capacité à aspirer divers types de fluides et à maintenir des rendements satisfaisants même à faible débit.
Comment fonctionne ce système ? Quels sont ses avantages ? Quels sont les types de pompes volumétriques existantes ? On vous donne toutes les réponses.

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Pompe volumétrique : principe de fonctionnement

Qu’est-ce qu’une pompe volumétrique ?

La caractéristique distinctive de la pompe volumétrique réside dans sa composition d’éléments mobiles situés à l’intérieur d’une pièce fixe. Lorsque le moteur démarre, ces éléments se déplacent, créant ainsi un vide partiel. Sous l’influence de la pression atmosphérique, le liquide contenu dans le réservoir est acheminé vers cet espace où il demeure emprisonné. Le mouvement des composants réduit ensuite cet espace, soumettant le liquide à une pression accrue. Propulsé par la vitesse de rotation, le fluide est ensuite expulsé jusqu’à la sortie de la pompe.

Le principe fondamental d’une pompe volumétrique repose donc sur des changements de volume qui facilitent le déplacement d’un liquide. En d’autres termes, durant un intervalle de temps donné, la pompe extrait une quantité définie de liquide. Ce dernier est aspiré dans le mécanisme, puis transféré grâce à la pression de refoulement. C’est pourquoi on rencontre également, dans les bases de données de brevets, la dénomination de « pompe à déplacement positif ». Il est important de noter que le débit d’une pompe volumétrique est tributaire de sa vitesse de rotation, du nombre de cycles et de la taille (volume) des chambres.

Quels sont les avantages de ce système ?

la pompe volumétrique est une pompe auto-amorçante qui offre la facilité d’amorçage automatique, simplifiant ainsi le processus de démarrage. Cette caractéristique constitue une distinction majeure par rapport à une pompe centrifuge qui, en général, n’est pas auto-amorçante et nécessite l’installation d’une vanne ou d’un clapet anti-retour pour aspirer le fluide sans devoir créer le vide d’air, voire être pré-remplie.

Particulièrement adaptée à l’extraction de fluides délicats, la pompe volumétrique est fréquemment utilisée pour déplacer des liquides homogènes tels que des liquides épais ou pâteux. Il est important de noter que la viscosité du fluide améliore l’efficacité de ce type de pompe, offrant également la possibilité de régler le débit de manière très précise.

Dotée d’un excellent rendement, la pompe hydraulique est équipée d’un système de variation permettant de moduler le débit du liquide. Ainsi, il est possible de faire fonctionner la pompe à des vitesses variables, adaptées à la viscosité spécifique du liquide, offrant une grande flexibilité dans son utilisation.

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Quels sont les différents types de pompes volumétriques ?

Il existe une large gamme de pompes volumétriques. On distingue deux grands types de fonctionnement : celui de la pompe alternative ou oscillante et celui de la pompe rotative.

La pompe oscillante

Cette pompe présente une caractéristique distinctive : elle réalise un mouvement cyclique de translation rectiligne, effectuant ainsi un déplacement linéaire dans une seule direction. Parmi les divers modèles de pompes hydrauliques, la pompe à piston et la pompe à membranes figurent parmi les plus courantes. Pour créer un vide partiel, le piston recule ou la membrane s’abaisse, provoquant l’ouverture du clapet de la buse d’aspiration. Cela permet au fluide d’être aspiré dans l’espace ainsi créé. Ensuite, le piston avance ou la membrane remonte, réduisant l’espace et augmentant la pression. Cette augmentation de pression force le liquide à se déplacer, suivant lequel le clapet de refoulement s’ouvre pour permettre l’évacuation du liquide pompé. Un exemple concret de ce mécanisme est la pompe manuelle, également connue sous le nom de pompe à bras, souvent utilisée pour extraire de l’eau de forages ou de puits.

Les pompes rotatives
Comme leur nom le laisse entendre, elles fonctionnent par rotation.

  • Les pompes à engrenages
  • internes sont dotées de deux roues dentées extérieures qui tournent en sens opposé. En revanche, la pompe à engrenage externe comporte une roue dentée intérieure et une roue dentée extérieure qui tournent dans le même sens. Le fluide est aspiré lors du désengagement des deux roues et refoulé lors du réengagement.

  • Les pompes à palettes
  • présentent un rotor muni de palettes rectangulaires ou de lames qui tournent tangentiellement dans un stator. Il existe différents modèles tels que la pompe à impulseur, idéale pour récupérer des fluides denses ou pomper des produits alimentaires, la pompe à cylindrée fixe ou variable, ainsi que la pompe à rotor excentré.

  • Les pompes péristaltiques
  • sont constituées d’un tube dans lequel le fluide est entraîné par le pincement d’un tube souple. Ce modèle garantit que le liquide n’est jamais en contact avec le rotor, ce qui la rend fréquemment utilisée pour refouler des fluides corrosifs, des produits chimiques, ou des liquides stériles ou médicaux.

  • Les pompes à lobes
  • se distinguent par leurs deux rotors montés en engrenage qui tournent sans se toucher. En raison de leur capacité à transférer des liquides sans les endommager, elles sont préférées pour les fluides alimentaires ou pharmaceutiques.
Avec sa vaste gamme de modèles, la pompe hydraulique volumétrique s’adapte à la plupart des fluides. Le choix du modèle dépend de l’usage prévu, permettant ainsi d’obtenir un rendement optimal et un bon rapport qualité-prix.

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