100 kPa suffisent-ils ? Comment décider si le circuit exige une micropompe à membrane de 600 kPa
100 et 600 kPa ne correspondent pas à une version normale et à une version simplement améliorée. Il faut d'abord établir le bilan de pression de tout le circuit au débit cible, puis lire la courbe de la pompe candidate. Une classe de pression supérieure n'est utile que si la contre-pression réelle du circuit la justifie.
La pression nominale d'une pompe ne peut pas être déterminée par des noms d'application tels que « nettoyage », « échantillonnage » et « distribution par aiguille ». La même application peut tomber dans des plages de travail complètement différentes en raison de différents débits, diamètres de tuyaux, conditions de filtre, tailles d'aiguilles ou pressions de chambre d'extrémité.
Le point de départ de la sélection doit être le débit cible Q cible et la différence de pression en régime permanent la plus défavorable entre l'entrée et la sortie de la pompe à ce débit. Les transitoires tels que le démarrage et la commutation des vannes doivent ensuite être vérifiés individuellement en tant que limites de protection, plutôt que d'utiliser une vague « contre-pression du système » pour remplacer l'état de fonctionnement complet.
1. Pour déterminer le niveau de pression, il faut d'abord indiquer le débit cible.
La perte de charge hydraulique varie avec le débit. Un même tuyau n'exige pas la même pression à 100 mL/min et à 300 mL/min ; la perte de charge d'une même aiguille varie aussi avec la viscosité du fluide. Par conséquent, « cet équipement nécessite environ 100 kPa » ne constitue pas une condition de sélection complète sans débit associé.
ΔPrequired(Qtarget) = Pout(Qtarget) − Pin(Qtarget)Le budget de pression doit correspondre au débit cible. La pression la plus défavorable en régime permanent et les limites transitoires telles que le démarrage, la commutation ou le blocage d'une vanne doivent être enregistrées séparément.
2. Répertoriez tous les éléments de consommation de pression
| terme de pression | Sources typiques | Pourquoi ne peut-on pas l'omettre |
|---|---|---|
| perte côté aspiration | Tube d'aspiration, soupape d'admission, filtre, niveau de liquide bas | Affecte la pression absolue d'entrée et le réapprovisionnement en fluide de la chambre de pompe. |
| Perte du tuyau droit côté refoulement | Tubes fins, tubes longs, viscosité plus élevée | Augmente à mesure que le débit cible augmente |
| perte locale | Raccords, coudes, vannes, Flow Cells | Le diamètre interne peut devenir le point le plus étroit |
| Chute de pression du filtre | Pièces neuves en fin de vie | Il pourrait augmenter considérablement à long terme |
| résistance aux bornes | Aiguille, buse, chambre à pression positive | Devient souvent la principale source de contre-pression élevée |
| pression statique et transitoire | Différence de hauteur, commutation de vanne, blocage, démarrage et arrêt | La pression statique pénètre dans le budget d’équilibre ; les transitoires sont utilisés pour les contrôles des limites de protection |
3. Quels circuits de liquide sont les plus susceptibles de tomber dans la plage de pression inférieure ?
Les caractéristiques suivantes signifient généralement une exigence de pression relativement faible, mais nécessitent néanmoins des calculs et des tests : conduites courtes, grands diamètres intérieurs, moins de vannes, sorties ouvertes, faible viscosité du fluide, pas de filtres à haute résistance ni d'aiguilles fines, et le niveau du réservoir ne crée pas de pression négative d'aspiration significative.
Les pressions nominales publiques des pompes à membrane liquide ordinaires FOREACH DPL30 et DPL60 sont toutes deux de 100 kPa et les niveaux de débit à vide correspondants sont respectivement de 300 mL/min et 600 mL/min. Ils ne conviennent pas à un nom industriel fixe, mais à un chemin de liquide dont le point de fonctionnement cible peut se situer dans la courbe contrôlée et la plage de conditions de fonctionnement autorisées.
4. Quelles structures sont les plus susceptibles d’entrer dans la plage de contre-pression élevée ?
- Aiguilles fines, capillaires, micro-buses ou cellules à circulation étroites.
- Tuyau dur longue distance, de petit diamètre intérieur ou réduction soudaine du diamètre en plusieurs étapes.
- Filtres de haute précision, notamment lorsque la perte de charge augmente en fin de vie.
- Délivrez du liquide dans une cavité qui a déjà une pression positive.
- Un rinçage rapide ou une pulvérisation à grande vitesse est nécessaire en peu de temps.
- Plusieurs vannes, joints et capteurs sont connectés en série et les pertes locales s'accumulent.
La pompe à membrane pour liquides haute pression FOREACH DPL30H publie un débit à vide de 300 mL/min et une pression nominale de 600 kPa. Ces deux valeurs ne correspondent pas au même point de fonctionnement ; pour connaître le débit restant sous forte contre-pression, il faut consulter une version en vigueur de la courbe débit-pression.
5. Trois scénarios illustratifs : pourquoi la pression totale estimée ne suffit pas
| Scénarios illustratifs (hors cas clients) | Cibler le débit | Demande de pression à l’état d’équilibre la moins défavorable | jugement préliminaire |
|---|---|---|---|
| Tuyau court, sortie ouverte, peu de vannes | 180 mL/min | Environ 40 kPa | Il peut y avoir une marge pour le plateau de pression inférieur, continuez à lire la courbe |
| Aiguille fine, filtre, chambre à pression positive | 250 mL/min | Environ 95 kPa | Près de la limite de 100 kPa, nous ne pouvons pas nous contenter de regarder la valeur nominale |
| Aiguille fine, tube long, extrémité haute pression | 220 mL/min | Environ 180 kPa | Une plate-forme commune de 100 kPa ne devrait généralement pas être un candidat direct |
Les 95 kPa dans l'illustration ne signifient pas « qu'une pompe de 100 kPa fera certainement l'affaire ». Si 100 kPa est la pression nominale de la pompe candidate, le point cible est proche de la limite et le débit, la charge du filtre, la température du fluide, la dispersion de l'échantillon et la marge de conception à ce point doivent également être vérifiés ; les pics de démarrage ou de commutation des vannes font l'objet d'un contrôle indépendant de protection contre les transitoires.
6. Les pompes haute pression ne sont pas automatiquement meilleures que les pompes basse pression
Si le circuit de liquide ne nécessite pas de contre-pression élevée, la sélection directe d'une plate-forme de 600 kPa peut augmenter les contraintes sur les méthodes de connexion, les limites de matériaux et de température, l'alimentation électrique, la stratégie de contrôle, l'espace d'installation et le coût. En prenant comme exemple les informations publiques FOREACH, la hauteur d'auto-amorçage du DPL30 est de 6 mH₂O, la limite supérieure de la température du milieu est de +80 ℃ ; la hauteur d'auto-amorçage du DPL30H est de 3 mH₂O, la limite supérieure de la température du milieu est de +40 ℃ et il utilise une connexion par virole de tube dur de 6 × 4 mm.
Une pression plus élevée n'est donc pas une amélioration universelle, mais un autre ensemble de limites pour les circuits à forte résistance. Une plateforme haute pression n'est un choix efficace que si le point de fonctionnement cible, le fluide, les conditions d'entrée et le régime de service correspondent.
7. Quatre conditions avant la libération finale
- Les exigences normales de pression en régime permanent et le pire des cas en régime permanent au débit cible ont été calculées ou mesurées.
- La courbe de pompe contrôlée montre que les conditions de fonctionnement en régime permanent les plus défavorables respectent toujours le débit cible et maintiennent les marges de pression et de débit définies par le projet.
- Les pressions de service admissibles des tuyaux, joints, vannes, filtres, capteurs et chambres ont été vérifiées ; Les données de pression d'essai ou de résistance à la pression ne remplacent pas la pression de service admissible.
- L'équipement complet a été vérifié pour le démarrage, l'état stable, la commutation des vannes, la protection contre le blocage, les fuites et le fonctionnement à long terme.
Données du site FOREACH et limites des preuves
FOREACH : Guide de sélection de la pompe à membrane pour liquide haute pression DPL30H
FOREACH : Guide de sélection de la pompe à membrane liquide DPL30
FOREACH : Guide de sélection de la pompe à membrane liquide DPL60
Foire aux questions | Comment choisir entre des micropompes à membrane 100 kPa et 600 kPa ?
Le système estime une contre-pression de 80 kPa. Une pompe de 100 kPa est-elle suffisante ?
Vous ne pouvez pas juger sur la base de seulement deux chiffres. Le débit cible correspondant à 80 kPa doit être confirmé et s'il s'agit de l'état stable le plus défavorable, et le débit et la marge à ce stade doivent être lus sur la courbe de la pompe contrôlée.
Tous les déficits de débit peuvent-ils être résolus en utilisant une pompe de 600 kPa ?
Non. Si le problème vient d'une prise d'air à l'aspiration, d'une vanne défaillante, d'une alimentation insuffisante, d'une viscosité élevée ou d'un remplissage insuffisant à l'entrée, une plateforme haute pression peut ne pas le résoudre et peut aussi introduire de nouvelles contraintes dans le système.
Une aiguille fine nécessite-t-elle forcément 600 kPa ?
Pas nécessairement. Les exigences de pression dépendent du diamètre intérieur de l'aiguille, de la longueur efficace, du débit cible, de la viscosité du fluide et de la pression terminale et doivent être évaluées à l'aide des données de chute de pression du fournisseur, de calculs ou de mesures réelles.
Pourquoi une pompe de 100 kPa ne peut-elle toujours pas fournir un débit à vide à 100 kPa ?
Le débit à vide et la pression nominale sont généralement des paramètres de performance différents. À mesure que la différence de pression à travers la pompe augmente, le débit diminue généralement et le débit correspondant à la pression cible doit être lu sur la courbe.
Pourquoi devrions-nous vérifier la pression de service minimale admissible de l’ensemble du circuit hydraulique ?
La pression de service admissible du système est déterminée par la pression de service admissible la plus basse de tous les composants sous pression. La pression d'épreuve ou pression d'essai est utilisée à différentes fins de vérification et ne peut pas remplacer la pression de service admissible des tuyaux, raccords, vannes, filtres et chambres.