Pompes à vide

Une pompe à vide est un appareil qui permet de créer du vide, c’est-à-dire d’extraire l’air ou tout autre gaz contenu dans une enceinte close, afin d’en diminuer la pression.

Il existe différents systèmes de pompes à vide. Le choix dépend de la qualité du vide désirée.

Les pompes à trompe à eau sont composées d’un corps cylindrique creux, d’une prise d’aspiration latérale perpendiculaire à l’axe de la trompe, et d’un système de fixation reliant la trompe à un robinet d’eau. Le corps creux possède une section resserrée au niveau de la prise d’aspiration, ce qui permet de créer une dépression qui produit l’aspiration. Les pompes à trompe à eau permettent d’obtenir des pressions de 10 à 20 mmHg (millimètre de mercure), soit 1,3 à 2 % de la pression atmosphérique standard. Les pompes à trompe à eau permettent de faire le vide dans une enceinte confinée. C’est un système efficace, mais qui consomme beaucoup d’eau.
Les pompes à membrane sont constituées d’une simple ou double membrane dont les oscillations, accompagnées de clapets d’entrée et de sortie, permettent un pompage très précis. Les pompes à vide à membrane sont utilisées dans le secteur médical, en agroalimentaire, en chimie et pétrochimie, pour les analyses, l’aquariophilie, le transport de liquides en petite quantité, etc.
Les pompes à palettes (lubrifiées ou sèches) sont des pompes de transfert volumétrique rotatives dont le rotor est muni de plusieurs pales qui coulissent radialement, assurant ainsi le transfert du fluide pompé. Elles sont constituées d’s d’un corps en fonte à l’intérieur duquel se trouve un stator fixe et un rotor en acier qui tourne tangentiellement au stator. Les palettes peuvent coulisser dans les rainures du rotor et sont maintenues en contact avec les parois du stator par un jeu de ressorts et à la force centrifuge. Les dernières générations permettant d’atteindre des pressions de l’ordre de 320 bar ont une compensation de l’effort des palettes sur la face intérieure du stator par équilibrage hydrostatique sous les palettes, la force d’appui est proportionnelle à la pression de refoulement grâce à des canaux dans le rotor qui permet de transmettre sous les palettes la pression de refoulement.
La génératrice de tangence rotor-stator divise le corps de la pompe en trois parties notées I, II et III. Le domaine I est relié à l’enceinte à vide par une canalisation G , le domaine III est en liaison avec l’atmosphère par unesoupape A recouverte d’un bain d’huile qui assure l’étanchéité de A et la lubrification des parties mobiles. Lorsque l’espace I d’admission est en expansion, l’espace II qui est clos sera en expansion, puis en compression. Lorsque la pression en III sera supérieure à la pression de la soupape, celle-ci sera soulevée et les gaz refoulés.
Particularité géométrique : Comme le stator cylindrique (ou ovale) a un rayon de courbure supérieur à celui du rotor, les 2 surfaces (rotor - stator) ne peuvent se rapprocher parfaitement au point haut, comme le fait le piston dans son cylindre. Dans le cas des liquides incompressibles, cette limitation est mineure (recirculation neutre d’un petit volume de liquide), mais elle se traduit par un taux de compression faible avec les gaz compressibles, et réduit l’efficacité des projets de moteurs à palettes à combustion. Notons que la Quasiturbine est un cas limite avec des palettes à débattement imperceptibles, dont les surfaces du rotor et du stator peuvent se marier exactement l’une contre l’autre, pour produire un taux de compression élevé.

Les pompes à trompe à eau sont composées d’un corps cylindrique creux, d’une prise d’aspiration latérale perpendiculaire à l’axe de la trompe, et d’un système de fixation reliant la trompe à un robinet d’eau. Le corps creux possède une section resserrée au niveau de la prise d’aspiration, ce qui permet de créer une dépression qui produit l’aspiration. Les pompes à trompe à eau permettent d’obtenir des pressions de 10 à 20 mmHg (millimètre de mercure), soit 1,3 à 2 % de la pression atmosphérique standard. Les pompes à trompe à eau permettent de faire le vide dans une enceinte confinée. C’est un système efficace, mais qui consomme beaucoup d’eau.
Les pompes à membrane sont constituées d’une simple ou double membrane dont les oscillations, accompagnées de clapets d’entrée et de sortie, permettent un pompage très précis. Les pompes à vide à membrane sont utilisées dans le secteur médical, en agroalimentaire, en chimie et pétrochimie, pour les analyses, l’aquariophilie, le transport de liquides en petite quantité, etc.
Les pompes à palettes (lubrifiées ou sèches) sont des pompes de transfert volumétrique rotatives dont le rotor est muni de plusieurs pales qui coulissent radialement, assurant ainsi le transfert du fluide pompé. Elles sont constituées d’s d’un corps en fonte à l’intérieur duquel se trouve un stator fixe et un rotor en acier qui tourne tangentiellement au stator. Les palettes peuvent coulisser dans les rainures du rotor et sont maintenues en contact avec les parois du stator par un jeu de ressorts et à la force centrifuge. Les dernières générations permettant d’atteindre des pressions de l’ordre de 320 bar ont une compensation de l’effort des palettes sur la face intérieure du stator par équilibrage hydrostatique sous les palettes, la force d’appui est proportionnelle à la pression de refoulement grâce à des canaux dans le rotor qui permet de transmettre sous les palettes la pression de refoulement.
La génératrice de tangence rotor-stator divise le corps de la pompe en trois parties notées I, II et III. Le domaine I est relié à l’enceinte à vide par une canalisation G , le domaine III est en liaison avec l’atmosphère par unesoupape A recouverte d’un bain d’huile qui assure l’étanchéité de A et la lubrification des parties mobiles. Lorsque l’espace I d’admission est en expansion, l’espace II qui est clos sera en expansion, puis en compression. Lorsque la pression en III sera supérieure à la pression de la soupape, celle-ci sera soulevée et les gaz refoulés.
Particularité géométrique : Comme le stator cylindrique (ou ovale) a un rayon de courbure supérieur à celui du rotor, les 2 surfaces (rotor - stator) ne peuvent se rapprocher parfaitement au point haut, comme le fait le piston dans son cylindre. Dans le cas des liquides incompressibles, cette limitation est mineure (recirculation neutre d’un petit volume de liquide), mais elle se traduit par un taux de compression faible avec les gaz compressibles, et réduit l’efficacité des projets de moteurs à palettes à combustion. Notons que la Quasiturbine est un cas limite avec des palettes à débattement imperceptibles, dont les surfaces du rotor et du stator peuvent se marier exactement l’une contre l’autre, pour produire un taux de compression élevé.