La pompe volumétrique est un terme collectif désignant toutes les pompes fonctionnant selon le principe du déplacement positif. Ces pompes sont également appelées pompes volumétriques car elles pompent le fluide manipulé dans un volume fermé. Les corps de refoulement augmentent et diminuent périodiquement les volumes de travail, transférant ainsi de l’énergie au fluide traité. Les volumes de travail sont séparés de l’entrée et de la sortie par des éléments de séparation. Dans le cas des pompes volumétriques à mouvement alternatif (voir Fig.1 Pompe volumétrique), les éléments de séparation sont des clapets anti-retour de levage ou des clapets anti-retour à battant qui sont automatiquement contrôlés par les différences de pression, ou, pour les vitesses de rotation plus élevées, des vannes actionnées par un mécanisme à manivelle. Ces vannes empêchent le fluide manipulé de refluer dans la conduite d’aspiration ou de refoulement. Dans le cas des pompes volumétriques rotatives, les éléments de séparation sont des joints à fente contrôlée qui se modifient avec le mouvement de rotation des corps de déplacement. La fonction de tous les éléments de séparation est de contrôler l’entrée et la sortie du fluide dans le volume de travail au bon moment afin de créer un débit (voir Débit) au moyen d’une aspiration et d’un déplacement alternés via le corps de refoulement selon le principe de conception correspondant. La hauteur manométrique est indépendante de la vitesse de la pompe.
On distingue le déplacement à volume fixe et le déplacement à volume variable (pompes à cylindrée fixe et variable). Les pompes se distinguent également par le mouvement de leurs corps de déplacement, qui peut être alternatif (mouvement de va-et-vient) ou rotatif. Le mouvement alternatif peut être linéaire (par exemple, pompe à piston ou à membrane) ou en forme de croissant (par exemple, pompe à palettes à mouvement alternatif). Des exemples de pompes volumétriques rotatives sont les pompes à engrenages, les pompes à vis, les pompes à cavité progressive, les pompes à piston rotatif, les pompes à anneau d’eau, les pompes à palettes rotatives, les pompes à palettes à rouleaux et les pompes péristaltiques.
Les pompes volumétriques les plus connues sont les pompes à piston / pompes à piston plongeur. Leur corps de déplacement, par exemple un plongeur, décrit un mouvement linéaire. Voir Fig. 1 Pompe volumétrique
Dans les pompes volumétriques à double effet, deux volumes de travail sont disposés en face l’un de l’autre et utilisent les mêmes corps de déplacement, ce qui conduit à une courbe de couple et un débit plus réguliers.
Les pulsations du flux peuvent en outre être absorbées par des réservoirs d’air (accumulateurs) agissant comme des réservoirs de stockage à court terme dans la conduite d’aspiration et la conduite de refoulement ou par plusieurs cylindres disposés en parallèle avec un vilebrequin commun (par exemple pompe duplex ou triplex). Les cylindres peuvent être disposés horizontalement ou verticalement. Le vilebrequin est généralement monté en position horizontale. Voir Fig.1 Pompe volumétrique
Les pompes volumétriques sont principalement utilisées dans les systèmes nécessitant de l’eau et de l’huile sous pression (pompe à pression) dans l’industrie chimique (par exemple pompe de dosage) et fréquemment aussi à bord des navires et dans les petites et moyennes installations industrielles.
De grandes quantités de pompes volumétriques sont employées par l’industrie automobile comme pompes d’injection pour les moteurs diesel. Dans les systèmes d’entraînement, les pompes volumétriques sont largement utilisées comme pompes à piston ou plongeur radiales et axiales pour la transmission d’énergie à variation continue.
Fig. 1 Pompe volumétrique : Pompe triplex à piston plongeur
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