Pompes doseuses : définition, types et applications
Que ce soit pour le traitement de l’eau, l’agroalimentaire, la chimie ou l’industrie pharmaceutique, la précision du dosage de liquides est souvent essentielle pour garantir la qualité et la conformité des procédés.
C’est dans ce contexte que les pompes doseuses trouvent toute leur utilité. Dans cet article, découvrez leur fonctionnement, les principaux types disponibles ainsi que les critères pour identifier celle qui répond véritablement à vos besoins.
Qu’est-ce qu’une pompe doseuse ?
Une pompe doseuse (ou pompe de dosage) est un équipement conçu pour injecter avec précision une quantité de liquide donnée dans un autre fluide, un système ou un procédé. Contrairement aux pompes de transfert classiques, son objectif n’est donc pas de déplacer un volume de fluide d’un endroit à un autre, mais bien de contrôler avec exactitude le débit et la fréquence d’injection du produit dosé afin d’obtenir la concentration souhaitée.
Le fonctionnement « général » d’une pompe doseuse
Le fonctionnement d’une pompe doseuse repose habituellement sur un mécanisme alternatif (piston, membrane ou rotor) associé à un système d’aspiration/refoulement via des clapets anti-retours. Le liquide est d’abord aspiré dans une chambre de dosage, puis refoulé vers la conduite principale ou le point d’application.
Certaines pompes sont dotées d’un contrôle électronique ou d’un variateur de fréquence permettant d’ajuster le débit en temps réel, selon un signal externe (capteur, automate, etc.). Cela en fait des outils clés pour l’automatisation des procédés industriels.
La mécanique de procédés englobe donc l’étude des systèmes mécaniques utilisés pour la transformation de matériaux et l’assemblage de produits. Elle s’intéresse notamment à leur conception, à leur fabrication, à leur exploitation et à leur maintenance: toutes des compétences que nous possédons à l’interne chez Omnifab.
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Les principaux types de pompes doseuses
Il existe plusieurs technologies de pompes doseuses, chacune ayant ses propres mécanismes de fonctionnement, avantages et applications spécifiques.
La pompe doseuse à piston
La pompe doseuse à piston utilise le mouvement linéaire d’un piston coulissant dans une chambre. Lors de la phase d’aspiration, le piston recule, créant une dépression qui attire le liquide dans la chambre. Lors du refoulement, le piston avance et expulse le liquide vers la sortie.
Des clapets anti-retours empêchent le retour du liquide dans la mauvaise direction. Le débit est ajusté en modifiant la course du piston ou sa fréquence de mouvement.
Avantages et particularités:
- Très haute précision de dosage
- Capacité à travailler sous haute pression (jusqu’à plusieurs centaines de bars)
- Adaptée aux liquides clairs et peu abrasifs
La pompe doseuse à membrane
Un peu à l’instar des pompes à diaphragme, le fonctionnement de cette pompe doseuse repose sur un mouvement de membrane flexible (souvent en téflon ou en EPDM), qui est actionnée mécaniquement ou hydrauliquement.
En se déformant, la membrane aspire ou refoule le liquide, sans qu’aucun organe mécanique ne soit en contact direct avec le fluide. Ce système protège la pompe contre les fluides corrosifs ou chargés, et réduit les risques de fuites.
Avantages et particularités:
- Excellente résistance chimique et sécurité (pas de joints dynamiques)
- Entretien réduit
- Idéale pour les produits toxiques, abrasifs ou visqueux
La pompe doseuse péristaltique
Tout comme le système digestif humain, cette pompe doseuse fonctionne selon le principe du péristaltisme. Des galets ou rouleaux tournent et compriment un tuyau flexible, poussant le liquide à l’intérieur. Le fluide est transporté dans des « poches » formées par la compression.
Le débit est proportionnel à la vitesse de rotation et au diamètre du tuyau.
Avantages et particularités:
- Le fluide ne touche que le tuyau, éliminant les risques de contamination
- Idéale pour des produits visqueux, particulièrement sensibles, ou contenant des particules
- Très simple à entretenir (seul le tuyau est une pièce d’usure)
Autres types moins répandus de pompes doseuses
- Les pompes à cavités progressives (PCP) utilisent un rotor en forme de vis sans fin tournant dans un stator élastomère, permettant un débit continu et précis, idéal pour les liquides très visqueux ou chargés en particules.
- Les pompes doseuses hydro-motrices proportionnelles fonctionnent sans électricité. Leur débit est directement proportionnel au débit d’eau motrice qui les traverse et sont souvent utilisées en agriculture ou traitement d’eau.
- Les pompes à moteur pas à pas offrent un contrôle très précis du dosage grâce à des micro-ajustements du moteur électrique, parfaites pour les applications de laboratoire ou les petits dosages industriels.
- Les systèmes de dosage englobent des ensembles plus complexes incluant capteurs, régulateurs, et automatismes pour adapter en temps réel le dosage en fonction de paramètres mesurés.
Applications des pompes doseuses
Les pompes doseuses sont essentielles dans plusieurs industries :
- Traitement de l’eau : injection de chlore, floculant, anti-tartre.
- Agroalimentaire : dosage d’arômes, enzymes, additifs alimentaires.
- Pharmaceutique : préparation de solutions, stérilisation, nettoyage en place (CIP).
- Industrie chimique : ajout de réactifs, solvants, neutralisants.
- Papeterie / textile : coloration, agent de blanchiment, épaississants.
Comment choisir la bonne pompe doseuse ?
Comme c’est le cas pour tous les types de pompes, lors de l’achat d’une pompe doseuse, plusieurs critères doivent être analysés pour sélectionner un modèle adapté à vos besoins. Voici les principaux, avec des conseils pratiques pour chacun.
1. Nature du liquide à doser
Certaines particularités du liquide à doser doivent absolument être considérées.
- Viscosité : les liquides visqueux (huiles, sirops, boues) nécessitent des pompes à membrane ou péristaltiques.
- Compatibilité chimique : dans le cas de produits corrosifs, préférez des matériaux comme le PTFE, l’EPDM ou le PVDF.
- Présence de particules : les fluides chargés (sables, pigments) demandent des pompes sans clapets fragiles (ex : péristaltiques).
- Sensibilité du produit : les produits biologiques ou à risque de contamination nécessitent une pompe péristaltique.
2. Débit requis
Exprimez le débit nécessaire en litres par heure (l/h) ou en gallons par heure (gph) et tenez compte des variations possibles en cours de procédé.
Certaines applications nécessitent une précision au millilitre ou à la fraction d’once près, tandis que d’autres tolèrent une plus grande marge.
Pour des débits variables, privilégiez les pompes munies d’un variateur de fréquence ou d’un système de contrôle automatique pour ajuster le dosage en temps réel.
3. Pression de service
Si le fluide doit être injecté dans un système sous pression (tuyauterie ou réacteur), la pompe doit être capable de s’adapter.
- Pompes à piston : excellentes pour les hautes pressions (>50 bars)
- Pompes à membrane : bonne tenue, jusqu’à 10-20 bars selon le modèle
- Pompes péristaltiques : généralement utilisées pour des pressions faibles (<5 bars)
4. Environnement d’utilisation
Une pompe doseuse bien choisie doit résister aux contraintes mécaniques, chimiques et thermiques de son environnement.
- Température ambiante ou du liquide
- Exigences d’hygiène (ex. : environnement pharmaceutique ou alimentaire)
- Risques ATEX (zone explosive)
5. Facilité d’entretien
Le coût de possession ne se résume pas à l’achat : entretien, maintenance, pièces de rechange et fiabilité à long terme doivent être pris en compte.
- Les pompes péristaltiques ont peu de pièces mécaniques, mais le tuyau s’use.
- Les pompes à piston sont robustes, mais les clapets doivent être entretenus régulièrement.
- Les pompes à membrane offrent un bon compromis avec un entretien espacé.
Omnifab : pour un service clé en main en matière de pompe doseuse
En conclusion, que ce soit pour doser des liquides corrosifs, visqueux ou sensibles, il existe une technologie de pompe doseuse adaptée à chaque application. Comprendre le fonctionnement, les types et les critères de sélection est essentiel pour assurer la précision, la durabilité et la performance de vos équipements.
Chez Omnifab, nous mettons notre savoir-faire au service de vos projets pour vous offrir une solution sur mesure, clé en main, pouvant comprendre la vente, l’installation, la réparation et la maintenance de pompes doseuses. Parlons de vos besoins dès maintenant !
