Bien choisir une pompe

Pour pouvoir choisir une pompe qui correspond à vos besoins, vous devez déterminer ses caractéristiques en fonction de son utilisation.

En premier lieu, vous devez donc vous interroger sur le type de fluide qui doit être transféré afin d’éviter des phénomènes de corrosion et par conséquent l’usure prématurée de votre pompe. Il est donc fondamental de connaitre la composition chimique du fluide à pomper, sa viscosité et l’éventuelle présence de composants solides. Une connaissance approfondie de toutes les propriétés physiques du fluide traité vous permettra de choisir la technologie idéale pour votre application et les matériaux de construction compatibles avec le fluide pompé. Il existe des tableaux de compatibilité chimique à consulter avant de choisir le corps de votre pompe.

Ensuite, vous devez vérifier les caractéristiques liées au transport du fluide, notamment :

• Le débit souhaité :  exprimé généralement en m3/h (mètres cubes par heure), l/s (litres par seconde) ou GPM ( gallons par minute ), le débit influence nécessairement la taille et les dimensions de votre pompe; 
• La hauteur d’aspiration (hauteur entre l’entrée du tuyau d’aspiration et la pompe) : de façon générale, la hauteur d’aspiration ne doit pas dépasser 10 mètres. Au-delà il est nécessaire d’envisager l’utilisation d’une pompe immergée.
• La hauteur de refoulement (hauteur entre la pompe et la sortie du tuyau de refoulement).
• La longueur du circuit de refoulement.
• Les pertes en charges liées aux obstacles sur le circuit de pompage (vannes, coudes, etc.).
• La présence ou non d’un réservoir de refoulement qui pourrait modifier la pression.
• La température dont dépendra le choix du corps de la pompe

Ces différentes valeurs permettent de calculer le NPSHa (Net Positive Suction Head available ou hauteur de charge nette disponible) de l’installation. Vous pourrez ainsi choisir une pompe adaptée pour éviter tout risque de cavitation. Vous devez aussi contrôler le rendement ; celui-ci doit être optimal à plus ou moins 30 % du débit nominal souhaité.

Le type de fluide à transporter a une grande importance dans le choix d’une pompe, car les caractéristiques de la pompe dépendront notamment de sa viscosité (c’est-à-dire de la résistance que le fluide va opposer à son déplacement), de sa température au niveau de l’aspiration et de la présence ou non d’éléments solides dans le fluide. Vous devez aussi déterminer si le fluide à transporter est chimiquement neutre ou s’il est corrosif  afin de choisir une pompe prévue pour fonctionner dans ces conditions.

En règle générale, plus le fluide est visqueux plus son écoulement dans votre système de pompage est difficile, mais attention, la viscosité des fluides varie selon les conditions opérationnelles. Il existe 4 grands groupes de fluides selon leur niveau de viscosité; dans le premier groupe on retrouve des fluides comme l’eau ou l’huile ou l’alcool qui se déplacent de la même manière peu importe la vitesse ou le niveau d’agitation. Pour ce type d’applications, vous n’aurez pas énormément de contraintes dans le choix de votre pompe. Dans le deuxième groupe on retrouve certains produits alimentaires, comme le beurre, ou la crème dont la viscosité augmente avec l’agitation; par conséquent, dans ce cas-là, une pompe centrifuge standard ne sera pas adaptée à la circulation du fluide. Le troisième groupe comporte les fluides qui possèdent un seuil à dépasser avant d’écouler. Dépassé ce point, la viscosité diminue avec l’agitation. Les colles, les peintures, les graisses font enfin partie du quatrième groupe; ils sont très épais au repos, mais ils voient leur viscosité diminuer si on garde une agitation constante.

Généralement, pour les fluides à faible viscosité (premier et deuxième groupes) les pompes centrifuges sont les plus adaptées car l’action de pompage génère un cisaillement élevé du fluide, au fur et à mesure que la viscosité augmente vous devrez tenir compte de la résistance supplémentaire que le fluide opposera au cisaillement. En revanche, les pompes volumétriques représentent le meilleur choix pour la manipulation des fluides visqueux (troisième et quatrième groupes) car ils fonctionnent à des vitesses inférieures et l’énergie de cisaillement transférée aux fluides est moins importante que celle des pompes centrifuges.

Vous pouvez envisager l’utilisation d’une pompe centrifuge si vous devez pomper des liquides avec une faible viscosité et éventuellement chargés d’éléments solides. Les pompes centrifuges sont des équipements robustes qui offrent généralement de bons rendements.

Ce type de pompe peut permettre de pomper des volumes importants, et ce à débit constant. Généralement, elles ne sont pas auto-amorçantes. Il faut donc pouvoir remplir le circuit de façon indépendante avant la mise en service de la pompe.

Vous pouvez aussi envisager ce type de pompe pour alimenter un centre de traitement des eaux usées, ou pour transporter des fluides épais ou des fluides de nettoyage, comme dans l’industrie pétrochimique.

Vous pouvez envisager l’utilisation d’une pompe péristaltique qui est idéale pour des fluides propres, stériles ou agressifs lorsque vous devez garantir la non-contamination du fluide pompé par un agent extérieur. Ces pompes vous permettent ainsi un dosage précis du fluide.
En effet, avec ce type de pompe, le liquide se déplace dans un tuyau ou un tube et n’est pas en contact avec le corps de la pompe, ce qui garantit une solution de pompage hygiénique.

Ce sont des pompes auto-amorçantes, car la récupération du tuyau crée une action d’amorçage et permet à la pompe d’évacuer des fluides contenant de l’air ou d’éventuels résidus gazeux.

Par contre ce type de pompe est relativement encombrant par rapport à d’autres pompes de débit similaire. De plus, le débit n’est pas constant car la pompe péristaltique fonctionne par pulsations. Ce genre de pompe nécessite également une maintenance régulière pour prévenir l’usure du tuyau dans le corps de la pompe, en revanche le tuyau reste le seul élément à être remplacé, ce qui représente des coûts relativement faibles.

Les pompes péristaltiques fonctionnent généralement à petit débit.
Elles sont principalement utilisées dans l’industrie chimique et dans le domaine médical.

Vous pouvez envisager l’utilisation d’une pompe à membrane lorsque vous devez transporter un fluide très visqueux et très dense. En règle générale, ces pompes sont à double membrane pour permettre l’aspiration puis le refoulement du fluide à transporter. Ces pompes peuvent fonctionner à sec : elles ne nécessitent pas de lubrification et sont auto-amorçantes. Ces pompes sont principalement utilisées dans l’industrie chimique, mais elles sont extrêmement flexibles donc elles sont désormais utilisées dans nombreux secteurs comme l’industrie agroalimentaire, l’électronique, l’industrie minière.

En général, les pompes à membrane de forte capacité sont actionnées pneumatiquement. Vous devez donc penser à vérifier la capacité de votre réseau pneumatique si la pompe doit être utilisée dans un bâtiment industriel, ou alors prévoir un compresseur d’air à proximité si vous devez utiliser cette pompe à l’extérieur.

Vous pouvez utiliser une pompe à engrenages lorsque vous devez transporter des liquides visqueux à des pressions importantes, si ceux-ci ne sont pas mélangés à des particules solides. Elles sont alors adaptées au pompages de matériaux très visqueux à haute température, et elles ont aussi la capacité d’inverser leur sens de pompage.

Ces pompes sont caractérisées d’un débit constant avec un très faible bruit durant le fonctionnement. Ce sont des pompes plutôt fiables, compactes et de conception simple, donc leur entretien ne sera pas très onéreux. En revanche, elles ne sont pas idéales pour des débits très élevés.

Elles sont très utilisées dans l’automobile pour assurer la lubrification de l’ensemble des pièces d’un moteur. Elles trouvent une large utilisation dans les machines pour la transformation des matières plastiques, dans les presses automatiques ou encore dans le secteur de la fonderie.
Ces pompes peuvent aussi assurer une fonction de dosage.

Les pompes à pistons peuvent être utilisées pour des fluides à faible viscosité et que pour des débits moyens ( de l’ordre de 80 m³/h). De plus, le pompage des particules solides est impossible avec ce type d’appareil car la pompe peut assurer un bon fonctionnement si seulement l’étanchéité entre le cylindre et le piston est parfaite.

Pour des applications haute pression, vous pouvez opter pour des pompes à piston plongeur; elles se différencient des pompes à piston par le joint d’étanchéité qui ne se déplace pas avec le piston, il est fixe et donc capable de supporter de plus hautes pressions.

Il existe des versions à pistons multiples (duplex, triplex, etc.) qui garantissent une plus longue durée de vie de la pompe car la pression est repartie sur plusieurs pistons. Dans ces cas-là, attention à la vitesse de rotation, car lorsque vous choisissez de diminuer le nombre de pistons pour atteindre le même niveau de pression, la vitesse sera plus élevée et, par conséquent, vous pourrez observer des pulsations plus importantes.

Ces pompes sont donc idéales pour atteindre des pressions élevées, et donc très adaptées pour des applications comme le pompage d’huile, les nettoyeurs haute pression ou encore pour des applications de dosage en alternative des pompes à membrane.

Le choix entre une pompe immergée et une pompe de surface dépend globalement de la hauteur d’aspiration. Si le fluide à aspirer se trouve à une profondeur supérieure à 7 mètres, pas de doute, vous utiliserez une pompe immergée car une pompe de surface ne sera pas capable de relever un fluide à cette profondeur.

En revanche, si  la hauteur d’aspiration permet l’utilisation des deux types de pompes, le choix sera fonction principalement de l’application, des conditions environnementales et de la fréquence d’utilisation.
Les pompes de surface permettent un accès aisé et donc un entretien plus facile. Toutefois, les conditions d’installation peuvent influencer les performances de la pompe. Il faut donc prévoir des protections contre les intempéries et les éventuels agents externes.

Un autre inconvénient des pompes de surface concerne la nécessité d’amorçage, alors que dans le cas d’une pompe immergée le corps est plongé dans le liquide à pomper et de ce fait elle est déjà amorcée.

Dans le cas d’une pompe de surface, vous pouvez opter pour une pompe auto-amorçante lorsque le circuit ne peut pas être amorcé de façon indépendante. Les pompes de ce type sont équipées d’un mécanisme qui permet d’évacuer l’air présent dans le tuyau d’aspiration et d’un clapet anti-retour ce qui évite que le liquide ne redescende dans le tuyau d’aspiration lorsque la pompe est arrêtée.

Les pompes intègrent généralement deux parties distinctes : la partie pompe elle-même, qui permet de transporter un fluide, et la partie motorisation qui entraîne la pompe.

Les pompes les plus courantes sont les pompes électriques qui intègrent la motorisation électrique qui permet de les actionner. L’alimentation électrique dépend notamment de la hauteur manométrique (hauteur d’aspiration + hauteur de refoulement), des pertes en charges, de la distance de transport et du débit.

Les pompes autonomes sont généralement des motopompes qui sont équipées d’un moteur thermique. À la différence d’une pompe classique qui a besoin d’une source externe d’énergie, une motopompe est une pompe, généralement centrifuge, associée à un moteur thermique (diesel ou essence), ce qui la rend autonome dans son utilisation. Ce type de pompe est principalement utilisé dans l’agriculture et par la Sécurité civile pour la lutte contre les incendies. Les motopompes sont aussi utiles comme relais lorsque le liquide doit être transporté sur de grandes distances.

Il existe aussi des pompes pneumatiques qui fonctionnent avec de l’air comprimé ; ces pompes sont principalement utilisées pour augmenter la pression dans un circuit. Sans parler des pompes manuelles, certaines pompes peuvent être vendues sans motorisation. Il faut alors prévoir le système qui permettra de les actionner.