Bien choisir une pompe à vide

Pour bien choisir une pompe à vide, il vous faudra prendre en considération plusieurs facteurs. Tout d’abord, votre choix devra être en adéquation avec l’application recherchée, ce qui vous permettra de déterminer à la fois la technologie, la lubrification, la résistance chimique, le niveau de vide et le débit nécessaire.

Le facteur essentiel devant guider votre choix d’une pompe à vide est la qualité et le niveau de vide souhaité. Il existe plusieurs types de vides : le vide primaire ou industriel, le vide secondaire et l’ultravide. La différence entre les trois réside dans la raréfaction du nombre de molécules obtenues qui se mesure par la pression des gaz résiduels. Plus la pression est faible, plus le nombre de molécules par cm³ est faible. De ce fait, la qualité de vide est plus élevée.

On parle de :

Prenez également en compte les caractéristiques suivantes :

• débit de la pompe : le débit est lié au temps de vidange de la machine. Il faut donc évaluer la capacité de la pompe à vide à produire à la fois la vitesse de pompage requise (débit volumique) et le débit massique en fonction des besoins du procédé. En règle générale, plus le débit est élevé, plus le temps de vidange sera restreint. Le tableau ci-dessus présente le nombre de molécules restantes par cm³ suivant le type de vide choisi.
• compatibilité chimique : il faut s’interroger sur la compatibilité des gaz utilisés dans votre application avec la pompe à vide choisie en analysant tous les problèmes éventuels que le dispositif pourrait rencontrer.
• lubrification : il est primordial de vous interroger sur la nécessité ou non de lubrifier la pompe à vide. Une pompe à vide lubrifiée présente une plus grande efficacité et une plus grande résistance. Néanmoins, elle requiert un entretien très régulier. Dans le domaine du laboratoire, on privilégiera une pompe à vide sèche.
• entretien et coûts : sur la base des critères listés ci-dessus, il faudra ensuite analyser la fréquence des cycles de maintenance. Cela déterminera le coût global de votre installation qui doit prendre en compte le prix d’achat mais aussi les coûts d’exploitation et de maintenance.

Si vous cherchez une pompe avec un haut niveau de performance et un faible coût, nous vous recommandons de vous orienter vers une pompe à palettes.

Petites et compactes, les pompes à palettes permettent d’atteindre un niveau de vide primaire. Elles sont particulièrement efficaces pour les échantillons aqueux et solvants à haut point d’ébullition. En effet, les vapeurs peuvent être captées avant même qu’elles n’entrent en contact avec la pompe.

Les pompes rotatives à palettes nécessitent de l’huile pour fonctionner. La présence d’huile assure une étanchéité parfaite, une lubrification constante et performante des parties mobiles et une excellente dissipation de la chaleur pour le refroidissement de la pompe à vide.

Néanmoins, pour assurer un fonctionnement efficace de la pompe, il faudra planifier un entretien régulier. En effet, un des inconvénients est le changement régulier de l’huile afin de réduire les risques d’usure. Il est recommandé de la changer environ toutes les 3000 heures d’utilisation.

Les pompes à vide à membrane  sont extrêmement résistantes à la corrosion et aux produits chimiques. C’est la raison pour laquelle elles pourront être utilisées pour traiter n’importe quel type de produit visqueux, acide et corrosif.

Cette particularité fait que les pompes à membrane sont employées couramment dans des domaines comme l’industrie alimentaire (pour pomper des fluides comme l’eau, le chocolat et les sirops, par exemple), mais aussi l’industrie cosmétique (pour les crèmes et les gels) et pour l’industrie chimique. Elles sont également utilisées pour l’évaporation rotative et le traitement des composés volatils. De plus, elles sont idéales pour un fonctionnement en continu.

Les pompes à membrane présentent un autre avantage, ce sont des pompes sèches. De ce fait, vous n’aurez pas à les lubrifier avec de l’huile et les coûts de maintenance seront bien plus bas qu’avec une pompe à palettes. Cependant, ces pompes sont plutôt onéreuses à l’achat. Autre point important, le niveau de vide des pompes à membrane est inférieur à celui des pompes rotatives et ne convient donc pas pour la lyophilisation.

Les pompes à vide à anneau liquide fonctionnent grâce à l’apport d’un liquide qui est centrifugé sur les parois de la pompe. On obtient alors un anneau liquide qui permet ainsi de maintenir l’étanchéité de la pompe.

Les pompes à anneau liquide possèdent de nombreux avantages qui pourront se révéler utiles si vous travaillez dans des secteurs d’activité tels que les distilleries, les raffineries de pétrole, les centrales électriques, les mines, les sucreries, etc. En effet, ces pompes à vide sont très peu sensibles au passage de liquides, de petites particules solides ou de vapeurs. De plus, leur compression isotherme est idéale pour les produits explosifs et thermosensibles, ce qui assure une grande sécurité. Les pompes à vide à anneau liquide peuvent également être utilisées pour la filtration sous vide, l’extraction de l’humidité, l’élimination de l’eau de la pâte lors du traitement du papier, la valorisation minérale et la manipulation des cendres.

Avec un débit maximal de 30 000 m³/h, ces pompes très performantes permettent à la fois de diminuer et d’augmenter la pression. Néanmoins, nous vous conseillons de prêter attention à la pression de vapeur saturante de l’anneau liquide. La pression minimale de la pompe ne doit pas être inférieure à la pression saturante de l’anneau liquide, sinon ce dernier risque de se vaporiser. L’étanchéité de votre pompe sera alors compromise.

Les pompes à spirales sont utilisées pour le pompage à vide propre et sec. Elles sont donc très présentes dans le domaine de la recherche et dans les laboratoires.

Les pompes à vide Scroll utilisent deux spirales pour pomper et comprimer les fluides liquides ou gazeux. L’une des spirales est fixe et l’autre orbite autour de celle-ci de manière excentrique. C’est ce mouvement excentrique qui permet au gaz d’être comprimé.

Compactes et silencieuses, les pompes à vide Scroll sont des pompes sans huile. L’étanchéité de la pompe est rendue possible par un joint spiral. Une maintenance régulière est nécessaire, le joint devant être souvent remplacé afin d’assurer une étanchéité optimale. En effet, le principal désavantage de ces pompes est leur vulnérabilité aux débris et aux particules introduites qui ont tendance à éroder le joint spiral.

Les pompes turbomoléculaires peuvent obtenir des pressions pouvant atteindre 10^-12 mbar. Les débits obtenus varient de 50 l/s à 5000 l/s. Elles fonctionnent sur le même principe que les compresseurs. Les aubes des différents étages de la pompe sont mises en rotation par un moteur électrique tournant à haute vitesse permettant d’évacuer le volume d’air que l’on souhaite vider. Ces pompes sont souvent montées sur paliers magnétiques pour supporter les hautes vitesses de rotation. Elles nécessitent obligatoirement une pompe primaire ayant au moins un vide limite de 10^-2 mbar.

Les pompes turbomoléculaires ont l’avantage de ne pas utiliser d’huile. Ce sont donc des pompes propres. Ces pompes sont particulièrement bien adaptées pour les applications ultravides comme l’instrumentation analytique ou les analyses en laboratoire.

Etant donné leur technologie complexe, ces pompes sont chères à l’achat et peuvent demander une maintenance plus lourde que les pompes à vide traditionnelles. La vitesse de pompage est également très dépendante du type de gaz pompé. Elle baisse fortement avec les gaz légers.

La lubrification de la pompe à vide est un autre aspect qui va peser sur votre choix. En effet, la nécessité de lubrifier ou non une pompe à vide joue un rôle dans le niveau de maintenance de la machine.

Les pompes à vide lubrifiées ont une plus grande résistance et une plus grande efficacité. Néanmoins, elles requièrent un entretien régulier, à peu près toutes les 12 heures. Il est également conseillé d’utiliser un piège à froid, car l’huile tend à condenser la vapeur et à faire baisser les capacités de la pompe. Cet appareil, installé à l’entrée de la pompe, empêche les vapeurs d’huile de remonter le vide. Si toutefois vous n’utilisez pas de piège à froid, nous vous conseillons d’inspecter très régulièrement la couleur de l’huile permettant la lubrification de la pompe à vide. Autre désavantage des pompes à vide lubrifiées : il est impossible de les utiliser dans certains domaines industriels tels que l’industrie alimentaire car l’huile risque de contaminer les aliments.

Les pompes sèches sont des pompes sans huile. De ce fait, il n’y a aucun risque de contamination du produit aspiré par le liquide lubrifiant. Par conséquent, les pompes sèches sont particulièrement indiquées si vous travaillez dans le secteur agroalimentaire. Néanmoins, ces pompes sont plus sensibles à l’humidité, et comme il n’y a pas de fluide de refroidissement, les pompes à vide sèches sont également plus sensibles aux températures élevées.

Les pompes à vide sont utilisées dans de nombreux domaines. On les retrouve principalement dans les laboratoires, l’industrie médicale et pharmaceutique, la filtration et la spectrométrie de masse.

Chacune de ces applications nécessite un type de vide particulier. Par exemple, la spectrométrie de masse demande une pression comprise entre 10^-3 et 10^-4 mbars. Il n’est donc pas nécessaire de recourir à des technologies pouvant créer de l’ultravide.

Si votre application concerne l’agroalimentaire, le dessèchement, la métallurgie sous vide ou la distillation, vous aurez alors besoin d’un vide primaire.

Si vous officiez dans le brasage sous vide ou la soudure par faisceau d’électrons, nous vous recommandons de vous orienter vers un vide secondaire.

Enfin, si vous travaillez dans la physique des états de surface ou bien dans l’accélération de particules, nous vous conseillons un ultravide.