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Principe de fonctionnement des pompes à vide à vis sèche

La technologie de la pompe à vide sèche, en particulier les pompes à vis sèches chimiques à pas variable, offre des avantages évidents et mesurables dans une grande variété d'applications. Une pompe à vide à vis sèche est une solution sûre, fiable et rentable répondant aux besoins du client si elle est correctement mise en œuvre.

Les pompes à vide à vis sèche ne nécessitent ni eau ni huile pour l'étanchéité ou la lubrification. Par conséquent, ces systèmes de vide sec éliminent la génération d'effluents, la pollution et les coûts de retraitement élevés.

Dry Screw Vacuum Pump Technology side view

Fonctionnement de la pompe à vide à vis sèche

Dry Screw Vacuum Pump Operation plan

  • Une pompe à vide à vis sèche se compose de deux rotors hélicoïdaux parallèles (1) et (2), sans contact, tournant de manière synchrone à grande vitesse via des engrenages de précision (3). Ils tournent dans des directions opposées et, ce faisant, enferment une quantité de gaz à l'entrée (5) et le transportent vers l’orifice d'échappement (6) et dans le conduit d'échappement (7). Les parois du corps de pompe (9) et la forme spéciale des vis enchevêtrées forment les chambres ou poches de compression (4) qui transportent le gaz.
  • De faibles jeux entre les vis et le corps, ainsi que de faibles jeux entre les vis elles-mêmes, empêchent une fuite inverse vers l'entrée et facilitent l’écoulement avant du gaz généré par les chambres de la vis.
  • Le flux inverse des gaz pompés est empêché par la longueur de la barrière d'étanchéité. Sur les pompes équipées d'une plaque de compression, une légère expansion inverse du gaz dans les vis se produit lorsque la soupape ou l'orifice de sortie est exposé pour la première fois. Ce dernier est rapidement expulsé alors que le volume piégé est progressivement réduit à zéro par l'action des vis.
  • Le flux inverse de gaz est principalement contrôlé par la largeur des « barrières d'étanchéité » sur les extrémités du profil de vis. Ces larges zones fonctionnent en étroite proximité avec le stator et minimisent la fuite inverse de gaz. Les pressions limites des pompes à vis peuvent être inférieures à 0,01 torr (0,01 mBar). 
  • Dans les modèles à pas variable, le gaz est comprimé lorsque le pas change pour donner une compression supplémentaire avant l'échappement de la pompe. Cela répartit la charge thermique de manière plus uniforme sur toute la longueur des rotors. Dans les modèles à pas fixe, une compression supplémentaire est obtenue dans le dernier demi-tour contre une plaque ou une vanne de compression, orientant la génération de chaleur vers l'échappement. Dans les pompes sèches, les températures doivent être suffisamment élevées pour éviter la condensation tout au long du process et suffisamment basses pour éviter l'auto-inflammation et la polymérisation. Des températures de gaz progressivement plus élevées vers l'échappement dans les pompes à pas variable aident grandement à prévenir la condensation des vapeurs pompées. Les pompes à vis à pas variable utilisent également l'énergie de manière plus efficace que celles à pas fixe. 
  • Le refroidissement est assuré par la double peau (8).Les pompes peuvent être configurées pour un refroidissement en boucle fermée direct ou indirect. Il y a de nombreux avantages avec ce dernier, car cela signifie que l'eau de refroidissement de l'usine n'est jamais en contact direct avec le matériau de la pompe et que la double peau ne peut pas se boucher ou se corroder en raison d'une mauvaise qualité de l'eau de refroidissement.
  • Un raccord de mise à l’air libre (10) est disponible. Si nécessaire, le raccord de mise à l’air libre peut aider à réchauffer une pompe froide ou à sécher une pompe humide plus rapidement, à réduire la limite de température d’auto-inflammation et à nettoyer les particules d'une pompe, notamment lors du rinçage aux solvants.

Avantages de la technologie du vide à vis sèche

Entretien facile et fonctionnement silencieux

Les pompes à vide à vis sèche ne nécessitent ni eau ni huile pour l'étanchéité ou la lubrification. Par conséquent, ces systèmes de vide sec éliminent la génération d'effluents, la pollution et les coûts de retraitement élevés.

Large plage de fonctionnement

Les modèles à vis sèche VSB fonctionnent à n'importe quelle pression entre le vide et la pression atmosphérique. Les capacités de pompage sont pratiquement illimitées lorsqu'elles sont associées à une pompe de surpression à vide élevée .

Fiabilité des performances 

La faible vitesse de rotation de la série VSB garantit un fonctionnement souple et robuste. Conçus pour offrir des capacités de traitement de la pression de décharge plus élevées que les conceptions verticales, ce qui permet d'augmenter le temps de traitement. Avec des tolérances plus élevées pour les vapeurs et les liquides, les pompes à vide à vis sèches ont une longue durée de vie. 

Pompes à vide à vis sèches - Fonctionnement

Gestion des températures dans les pompes à vide à vis sèche

La gestion des températures est essentielle pour un fonctionnement fiable des pompes à vide à vis sèche chimiques.

Dans une pompe qui est trop froide pour un process donné, des vapeurs agressives peuvent se condenser, entraînant la corrosion, la dilution des lubrifiants et la déterioration des joints.Ces dommages peuvent être graves mais ne peuvent se produire que si les conditions de fonctionnement permettent aux vapeurs de se condenser.

À l'inverse, si les températures de fonctionnement de la pompe sont trop élevées pour un process donné, des réactions indésirables telles que la polymérisation ou l'auto-inflammation sont possibles, avec l'augmentation des températures de palier élevées ou risques de serrage. 

Les effets mentionnés ci-dessus peuvent être atténués par des revêtements internes, mais cela ne devrait jamais être considéré comme une solution fiable. Les revêtements fonctionnent très bien pour protéger la pompe pendant le stockage initial et la mise en service du système, mais ils ne peuvent résister que pendant une durée limitée aux températures et aux niveaux de vide où les pompes travaillent.

La clé est de veiller à ce que les vapeurs process restent dans la phase vapeur [zone verte] sur la figure ci-dessous.Quelques stratégies pour assurer cela incluent le contrôle de la température/du débit du liquide de refroidissement de la pompe, l'utilisation d'une purge d'azote pour modifier le point de rosée du process et l'utilisation de condenseurs à l’apiration pour éliminer la vapeur en amont de la pompe.  

Pour améliorer encore la fiabilité du système, des fonctionnalités supplémentaires peuvent être ajoutées au système de pompe pour garantir sa fiabilité. Un exemple est un système de rinçage de solvant pour maintenir le mécanisme de pompage libre et propre. Un autre est l'utilisation de pots séparateurs et de filtres pour capturer les liquides ou les poudres lorsque ils sont systématiquement présents à l’aspiration. 

Dry screw vacuum pump technology temperature flow

Pompe à vide sans huile pour les applications industrielles

Les pompes à vide à vis sèches NASH sont remarquablement simples, fiables et à haut rendement. Le fonctionnement à sec et sans contact ne nécessite pas de lubrification dans la chambre de pompage. Cela se traduit par des avantages majeurs: aucune contamination de process et aucune pollution causée par l'le fonctionnement de la pompe. Les pompes à vide sèches NASH peuvent aspirer en toute sécurité et de manière fiable des produits corrosifs, organiques, inorganiques et des solvants en raison de leur conception à vis sans huile et sans contact. Les applications clés comprennent:

  • Distillation (normale, et moléculaire)
  • Séchage (filtration, lyophilisation et séchage de transformateurs)
  • Évaporation
  • Filtration
  • Aspiration centralisée vide de laboratoire, unités pilotes
  • Réacteur
  • Récupération de solvant (vapeur de carburant)
  • Stérilisation (oxyde d'éthylène)
  • Gaz difficiles(gaz inflammables, de basse auto-inflammation)
  • Convoyage

Applications supplémentaires:

  • Cristallisation
  • Désodorisation
  • Dégazage
  • Désorption
  • Manipulation de fluide
  • Impregnation
  • Pervaporation
  • Polymérisation
Dry screw vacuum pump technology applications