Pompe péristaltique : Description, applications, avantages et inconvénients

Il s’agit d’une pompe volumétrique rotative destinée aux domaines des industries ou des travaux publics. Cette pompe particulièrement robuste est utilisée pour des transferts de liquides réputés difficiles. Découvrez cette technologie surprenante et éprouvée.

TECH-POMPES vous propose le dimensionnement, la fourniture, la réparation et la location de pompe péristaltique

Principe de fonctionnement de la pompe péristaltique

Eclaté péristaltique
Eclaté de la pompe péristaltique

La pompe péristaltique est équipée d’un corps cylindrique, d’un rotor muni de 2 patins excentrés diamétralement opposés et d’un tuyau en matériau élastomère.Le principe de fonctionnement: La roue de la pompe est mise en rotation par le motoréducteur, le pompage est réalisé par la compression du tuyau écrasé par les deux patins. Après le passage du patin, le tuyau reprend sa forme par effet d’élasticité, garantissant ainsi la qualité de l’aspiration et de l’amorçage.  Mû par les patins, le fluide est aspiré à l’intérieur du tuyau, déplacé à l’intérieur de la pompe, puis refoulé.

Étapes du fonctionnement de la pompe
Étapes du fonctionnement de la pompe péristaltique

L’écrasement du tuyau par les patins se fait dans un bain de lubrifiant glycériné permettant la lubrification du mouvement et l’évacuation des calories. La faculté du tuyau à reprendre sa  forme initiale  garantit un bon amorçage de la pompe et une bonne aspiration, tout en créant un important niveau de vide. La pompe péristaltique est mue à vitesse très lente (3 à 70 Tr/min) par un motoréducteur. La simplicité du principe et la faible quantité de pièces constitutives font de  la pompe péristaltique une pompe particulièrement attractive.

Les avantages et inconvénients de la pompe péristaltique

La pompe péristaltique présente de nombreux avantages. Elle est cependant assortie de quelques inconvénients. Nous nous proposons d’en dresser la liste.

Avantages de la pompe péristaltique

  • Zéro fuite. Sa conception fait de la pompe péristaltique une pompe complètement étanche sans garniture mécanique et sans étanchéité dynamique avec le liquide pompé. (Le liquide circule à l’intérieur d’un tuyau) Par conséquent, aucune fuite n’est possible, ni aucune contamination du liquide pompé.
  • Rotation à sec. La pompe péristaltique peut également tourner à sec en continu sans que ses performances, sa pression et sa précision ne soient affectées.
  • Les capacités d’amorçage de la pompe péristaltique sont très importantes (Jusqu’à 9 mètres de profondeur). Il faut noter que la pompe péristaltique s’amorce naturellement à sec. Elle ne nécessite pas d’être pleine de liquide pour s’amorcer.
  • La maintenance de cette pompe est particulièrement simple puisqu’elle se limite au remplacement de la pièce d’usure : Le tuyau. Nous réalisons la réparation de pompe péristaltique
  • Bas NPSH. La pompe péristaltique, de par sa conception (Le liquide passe dans un tuyau) présente une caractéristique de NPSH requis extrêmement faible, permettant de limiter le risque de cavitation (Phénomène destructeur lié à une ébullition du liquide pompé lorsque la  pression devient inférieure à la tension de vapeur du fluide).
  • Liquides chargés. La pompe péristaltique est totalement insensible aux fluides chargés de particules ou de cristaux.
  • Faible taux de cisaillement. La technologie péristaltique génère un taux de cisaillement très faible, rendant cette pompe tout à fait adaptée pour le transfert de liquides fragiles et sensibles au taux de cisaillement.
  • Réversibilité. La pompe péristaltique est réversible, cela signifie qu’elle peut fonctionner dans les 2 sens de rotation. Cet avantage permet, par exemple, en fin de transfert, en changeant le sens de rotation, de vider le tuyau de refoulement.

Inconvénients de la pompe péristaltique

  • Encombrement. La pompe péristaltique est une pompe à vitesse lente. Cela signifie que son encombrement et son poids sont donc importants.
  • Pièce d’usure. Cette pompe est munie d’une pièce d’usure: Le tuyau interne. Des opérations de maintenance doivent donc naturellement être prévues. L’utilisation d’un détecteur capacitif monté sur le corps de pompe permet de détecter une élévation du liquide lié à une crevaison du tuyau et permet d’arrêter la pompe avant tout dégât.
  • Compatibilité du tuyau élastomère: Le tuyau (Caoutchouc naturel ou NBR ou EPDM ou Hypalon®) peut présenter des incompatibiltés chimiques avec le liquide pompé, empêchant donc l’utilisation de la technologie péristaltique. Il convient donc, avant toute acquisition, de consulter les tables de compatibilité chimique ou à défaut, de procéder à des essais de trempage d’échantillons de tuyaux.
  • Pulsations. La pompe péristaltique produit un débit pulsatoire. S’il est gênant, ce phénomène peut être corrigé par un antipulsateur.
  • Bypass. La pompe péristaltique est une pompe volumétrique rotative. A ce titre, la règle de l’art impose l’utilisation, au refoulement, d’un bypass de protection (Ou protection électromécanique ou électronique). Un tel accessoire permet de limiter la montée en pression de l’installation en cas de fermeture ou bouchage accidentel de la tuyauterie de refoulement. Le design de la pompe péristaltique ne permet pas d’accueillir un bypass de sécurité. Cela signifie qu’un bypassage mécanique doit être prévu sur la tuyauterie de la pompe. Notez qu’une protection par pressostat électronique muni d’un séparateur peut aussi être installé sur la tuyauterie de refoulement.

2 A100 Filtro Prensa 02
Groupe double pompes péristaltiques

FILTRE PRESSE
Pompe péristaltique utilisée en gavage de filtre-presse

Présentation de la gamme des pompes péristaltiques

Pompe péristaltique PHD10

  • Débit de 16 à 88 litres/heure
  • Vitesse de 11 tr/minute à 57 tr/minute
  • Pression jusqu’à 7.5 bar
  • Raccordement par raccords annelés diamètre 12 mm

Pompe péristaltique PHD15

  • Débit de 50 à 285 litres/heure
  • Vitesse de 10 tr/minute à 57 tr/minute
  • Pression jusqu’à 7.5 bar
  • Raccordement par raccords annelés diamètre 20 mm
Pompe PHD15 équipée d'un capteur capacitif de détection de rupture de tuyau
Pompe PHD15 équipée d’un capteur capacitif de détection de rupture de tuyau

Pompe péristaltique PHD20

  • Débit de 83 à 473 litres/heure
  • Vitesse de 10 tr/minute à 57 tr/minute
  • Pression jusqu’à 7.5 bar
  • Raccordement par raccords annelés diamètre 25 mm

Pompe péristaltique PHD25

  • Débit de 418 à 952 litres/heure
  • Vitesse de 25 tr/minute à 57 tr/minute
  • Pression jusqu’à 15 bar
  • Raccordement par brides DN25

    Pompes péristaltiques PHD20 installées dans un technicentre SNCF. Ces pompes alimentent les moteurs de motrices diesel en huile. Elles sont commandées automatiquement par un pressostat
    Pompes péristaltiques PHD20 installées dans un technicentre SNCF. Ces pompes alimentent les moteurs de motrices diesel en huile. Elles sont commandées automatiquement par un pressostat

Pompe péristaltique PHD32

  • Débit de 625 à 2500 litres/heure
  • Vitesse de 15 tr/minute à 60 tr/minute
  • Pression jusqu’à 15 bar
  • Raccordement par brides DN32
Pompe péristaltique PHD 32 avec son détecteur de rupture de tuyau
Pompe péristaltique PHD 32 avec son détecteur de rupture de tuyau

Pompe péristaltique PHD40

  • Débit de 776 litres/heure à 3.1 m3/heure
  • Vitesse de 15 tr/minute à 60 tr/minute
  • Pression jusqu’à 15 bar
  • Raccordement par brides DN40

Pompe péristaltique PHDX40

  • Débit de 800 litres/heure à 5.2 m3/heure
  • Vitesse de 9 tr/minute à 65 tr/minute
  • Pression jusqu’à 15 bar
  • Raccordement par brides DN40
Pompe PHDX40 installée sur châssis transportable et équipée d'un variateur de fréquence
Pompe PHDX40 installée sur châssis transportable et équipée d’un variateur de fréquence

Pompe péristaltique PHD50

  • Débit de 1.75 m3/heure à 10.2 m3/heure
  • Vitesse de 10 tr/minute à 61 tr/minute
  • Pression jusqu’à 15 bar
  • Raccordement par brides DN50

Pompe péristaltique PHD65

  • Débit de 2 m3/heure à 12.2 m3/heure
  • Vitesse de 10 tr/minute à 61 tr/minute
  • Pression jusqu’à 15 bar
  • Raccordement par brides DN65

Pompe péristaltique PHDX65

  • Débit de 4 m3/heure à 12 m3/heure
  • Vitesse de 10 tr/minute à 30 tr/minute
  • Pression jusqu’à 15 bar
  • Raccordement par brides DN65

Pompe péristaltique PHDX80

  • Débit de 5.65 m3/heure à 16.95 m3/heure
  • Vitesse de 10 tr/minute à 30 tr/minute
  • Pression jusqu’à 15 bar
  • Raccordement par brides DN80

Pompe péristaltique PHD80

  • Débit de 6.6 m3/heure à 19.8 m3/heure
  • Vitesse de 10 tr/minute à 30 tr/minute
  • Pression jusqu’à 15 bar
  • Raccordement par brides DN80

Pompe péristaltique PHD100

  • Débit de 13 m3/heure à 39 m3/heure
  • Vitesse de 10 tr/minute à 30 tr/minute
  • Pression jusqu’à 15 bar
  • Raccordement par brides DN100

Le tuyau interne de la pompe péristaltique

Tuyaux de pompes péristaltiques
Tuyaux de pompes péristaltiques

Le tuyau est le cœur de la pompe péristaltique. Une bonne pompe péristaltique, c’est avant tout, un bon tuyau. Tuyau qui permettra, malgré les énormes contraintes soumises par les patins, une durée de vie satisfaisante. La longévité du tuyau est fonction de la vitesse de la pompe, de la pression de refoulement, de la température, et naturellement du temps de fonctionnement. Il est important de noter que les temps d’arrêt de la pompe péristaltique , temps durant lesquels le tuyau a la possibilité de se refroidir, sont à prendre en compte dans l’évaluation de la longévité du tuyau, et en tout cas, dans le dimensionnement de la pompe.

Les tuyaux suivants sont disponibles et peuvent être utilisés avec la pompe péristaltique :

  • Caoutchouc naturel : Hautement résilient, robuste et résistant à l’abrasion. Résiste généralement aux alcools et aux acides dilués.
  • Buna (NBR) : Résiste à l’usure causée par les produits huileux (approuvé par la FDA).
  • EPDM : Haute résistance aux produits chimiques, en particulier aux alcools, aux cétones et aux acides concentrés.
  • Hypalon® : Résiste aux produits chimiques, aux températures extrêmes et aux ultraviolets.

Quelles performances hydrauliques pour la pompe péristaltique

Pompe péristaltique PA40
Pompe péristaltique PA40
  • Débit : De quelques litres/heure jusqu’à 39 m3/h
  • Pression : Jusqu’à 15 bar.
  • Auto-amorçante jusqu’à 9 mètres de profondeur
  • Température maxi du liquide pompé : 70 °C
  • Fonctionnement possible 24H/24H.

Applications de la pompe péristaltique

La pompe péristaltique est une technologie massive, encombrante et cher. Nous avons l’habitude d’expliquer que le choix d’une pompe péristaltique doit être fait lorsque tout a  déjà été essayé et qu’aucune autre technologie ne fonctionne. Pensez que pour les applications moyennement sévères de transferts de liquides faiblement visqueux (7 000 centipoise), la pompe à membrane pneumatique ou électrique peut être une excellente alternative. Pour les transferts de liquides très fluides, chargés de particules, on pourra utiliser la pompe centrifuge auto-amorçante à turbine ouverte Varisco.

Pour résumer le champ d’application de la pompe péristaltique:
– Transfert de liquides très visqueux
– Transfert de liquides chargés de particules
– Nécessité de développer une forte pression de refoulement
– Nécessité d’aspirer un liquide en contre-bas
– Le process de l’installation induit un fonctionnement à sec de la pompe
– Transfert de liquides fragiles et notamment sensibles au taux de cisaillement
– Facilité de nettoyage ou de rinçage du tuyau de pompe
– Transfert de liquides pour lesquels l’étanchéité dynamique (Tresses ou garnitures mécaniques) n’est pas appropriée. La pompe péristaltique présente l’intérêt de ne pas avoir d’étanchéité dynamique.

Voici quelques exemples de transfert de liquides ou d’applications nécessitant l’utilisation d’une pompe péristaltique:

  • Céramique : barbotines de céramique, remplissage de moules, filtre-presse
  • Minage : boue, boue argileuse, sulfate de plomb, boue de pyrite
  • Traitement des eaux : Lait de chaux, dispersion de floculats, boue et dépôts boueux
  • Construction : mortier liquide ou fibreux, plâtre liquide, béton léger
  • Industrie chimique : pompage d’acide, d’alcool, de détergent
  • Peinture et revêtements : peinture acrylique et à l’eau, pigments, revêtements muraux
  • Filtre-presse : remplissage et pressage
  • Industrie papetière : latex, boues liquides, kaolin
  • Industrie alimentaire : sauce tomate, purée de pommes de terre, gélatine, bouillies de bière, pâte de poisson
  • Balnéologie : boues thermales
  • Autres : colle, sel liquide, engrais pour semences

Exemple d'une application particulière de la pompe péristaltique: Le gavage de filtre-presse.

Parmi les très nombreuses utilisations de la pompe péristaltique, nous allons développer une application particulière qui consiste à alimenter un filtre presse. Il s’agit d’une installation dimensionnée, fournie et installée par notre société.

Installation d'une pompe péristaltique en alimentation de filtre presse
Installation d’une pompe péristaltique en alimentation de filtre presse

Afin de permettre le traitement des déchets liquides, les stations d’épuration procèdent au traitement de régulation chimique et ont ensuite, souvent recours à l’utilisation du filtre presse qui permet d’éliminer la fraction liquide et de récupérer, en fin de cycle de filtre presse, des boues sèches sous forme de « gâteaux ». Le filtre presse est alimenté en boue liquide à 7 ou 15 bar.

L’alimentation du filtre presse peut être réalisée par une pompe péristaltique, cette technologie permettant l’obtention de la pression de 15 bar nécessaire au bon fonctionnement du filtre presse.

Cette pompe nécessite un automatisme que nous avons développé pour un fonctionnement optimal de l’ensemble.

La pompe péristaltique: Le cœur du système

Pompe péristaltique alimentant le filtre presse en boues liquides
Pompe péristaltique alimentant le filtre presse en boues liquides

Dans le cas présent, il s’agit d’une pompe péristaltique permettant un débit de 800 litres/heure à 50 Hz. Le fonctionnement de la pompe est asservi à un variateur de fréquence. La pompe aspire dans un bac de boue liquide et alimente directement le filtre presse.

La protection de la pompe péristaltique permet de sécuriser le process en cas d’incident

Détecteur de rupture de tuyau de pompe
Détecteur de rupture de tuyau de pompe

Nous avons installé sur le corps de cette pompe péristaltique un système de mise à l’air du corps, associé à un capteur capacitif de présence de liquide. En cas de rupture du tuyau de la pompe péristaltique, le liquide pompé rentre dans le corps de pompe. Le capteur relève la présence de liquide et arrête la pompe en prévision d’une maintenance.

Le système de gestion de pression: La commande du système de gavage de filtre presse

Capteur de pression 4-20 mA et manomètre à bain de glycérine
Capteur de pression 4-20 mA et manomètre à bain de glycérine

Nous avons procédé à l’installation d’un capteur de pression 4-20mA. Le capteur relève l’information de pression du filtre presse et la transmet au variateur de fréquence. Ce capteur de pression permet un affichage digital. Il est associé à un manomètre à bain de glycérine protégé par une vanne d’arrêt.

Le variateur de fréquence: Il permet d’ajuster la vitesse de la pompe péristaltique

Variateur de fréquence de pompe associé à une boite à boutons
Variateur de fréquence de pompe associé à une boite à boutons

Nous avons développé un programme permettant la gestion de la pompe péristaltique par un variateur de fréquence. Le variateur associé à la sonde de pression du filtre presse permet de faire varier le débit de la pompe à une valeur optimale admissible par le filtre presse.

L’opérateur commande la pompe péristaltique par une boite à boutons

Dans le cadre de cette réalisation, nous avons associé le variateur de fréquence à une boite à boutons permettant à l’opérateur d’éviter d’intervenir sur le panneau de commande mais sur seulement 3 boutons poussoirs:
– Marche: Démarrage du processus de pressée
– Arrêt: Arrêt du processus si besoin
– Arrêt d’urgence

VIDEO d’une installation de pompe péristaltique en gavage de filtre presse.

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