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Auteur(s)
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Jean LECLERC : Ingénieur de l’École supérieure de chimie industrielle de Lyon - Docteur 3 cycle chimie minérale et structurale - Consultant
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Les techniques d’élaboration de produits et de matériaux qui font appel au « vide » sont de plus en plus nombreuses. Ces techniques (comme la distillation sous vide ou la fabrication des tubes de télévision), sorties des laboratoires depuis longtemps, utilisent les basses pressions (terme plus exact que le terme vide qui engendre toujours des difficultés de compréhension entre utilisateurs et constructeurs) car le domaine couvre treize décades de l’atmosphère (103 hPa à 10 −10 hPa). Comme dans tous les domaines industriels, la course au rendement et à l’efficacité de la production a généré des besoins en pompes à vide de plus en plus spécifiques. Les volumes à pomper, les pressions à obtenir pour le bon déroulement des procédés, les débits-volumes des pompes nécessaires à la bonne marche des installations ont amené les constructeurs à améliorer les pompes existantes et à concevoir de nouvelles pompes. Les problèmes posés par l’environnement (rejets) et la qualité des produits (pollution) ont aussi nécessité la création de nouvelles machines dans lesquelles il a fallu prendre en compte les rendements énergétiques toujours marginalisés dans les recherches de laboratoire, ainsi que les problèmes de maintenance, de sûreté et de sécurité. La très grande variété des applications parmi les nombreux utilisateurs engendre un esprit et une culture du « vide » que les fournisseurs ont quelquefois du mal à saisir. Cela fait que chaque système de pompage doit être personnalisé et les pompes à utiliser choisies avec pertinence. Les notions de vide propre et de pompage dit sec nécessitent encore beaucoup d’explication auprès des utilisateurs. Il est impossible d’énoncer ici la multitude des cas d’application et leurs solutions. De plus, les gains obtenus par les nouvelles technologies ne sont pas toujours économiquement chiffrables lors d’une étude théorique.
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Rôle d’une pompe à vide
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6. Huiles pour pompes à vide
Les pompes à huile utilisées industriellement comportent de très nombreux modèles.
Toutes utilisent ou peuvent utiliser l’huile, non seulement pour son action lubrifiante mais à des fins fonctionnelles.
Les éjecteurs, dont le fluide moteur peut être l’air, l’eau ou la vapeur d’eau, travaillent aussi pour certaines applications à la vapeur d’huile.
Les pompes à anneau liquide ne fonctionnent pas uniquement avec un anneau d’eau bien que ce soit leur utilisation la plus répandue. Les applications pour lesquelles on utilise d’autres fluides, dont l’huile, sont de plus en plus fréquentes.
Enfin, toute la famille des pompes à piston oscillant, à palettes à joint d’huile ou à multipalettes à bain d’huile fonctionnent avec de l’huile liquide introduite dans la chambre de compression elle-même.
Les fonctions demandées à cette huile sont multiples. D’abord elle doit remplir son rôle habituel de lubrifiant. Elle participe ensuite aux transferts de chaleur dans la pompe. Enfin, elle constitue un joint d’étanchéité entre les pièces mécaniques en mouvement relatif.
Cette dernière action confère aux pompes de la famille à joint d’huile de remarquables propriétés puisque celles-ci sont les seules à développer des taux de compression de 106 en refoulant à pression atmosphérique.
Ces performances ne sont obtenues cependant qu’avec des huiles dotées de propriétés inhabituelles au regard de ce qui est demandé à l’huile utilisée comme seul lubrifiant.
Nous n’étudierons pas ici les fluides pour pompes à jet de vapeur. Non pas que nous rejetions celles-ci hors de la classe des machines industrielles, mais nous pensons que les usagers des vides poussés sont déjà très avertis des problèmes d’huile.
Au demeurant, le problème des fluides pour les pompes à vide poussé est sensiblement moins complexe que celui des pompes pour le vide moyen, pour deux raisons essentielles :
-
la première est qu’aux basses pressions les quantités de gaz mises en jeux sont extrêmement faibles et l’action des gaz, s’ils sont corrosifs, est très limitée ;
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la seconde est qu’aux températures moyennes et aux pressions voisines de l’atmosphère on condense en phase liquide des fluides qui restent en phase gazeuse à des pressions moins élevées.
prenons...
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Huiles pour pompes à vide
ANNEXES
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Dans les Techniques de l’Ingénieur
DESTOOP (T.) - Compresseurs volumétriques. - [B 4 220]. Machines hydrauliques et thermiques (1989).
PERRILLAT-AMÉDÉ (D.) - Mesure du vide. - [R 2 050]. Mesures physiques (1996).
LEGENT (N.) - Normalisation des machines hydrauliques et thermiques. - [BM 4 225]. Machines hydrauliques et thermiques (1997).
ROMMEL (G.) - Gaz à très basse pression. Généralités. - [B 4 020]. Machines hydrauliques et thermiques (1984).
LECLERC (J.) - Nature et qualité du vide. Contamination. - [BM 4 040]. Machines hydrauliques et thermiques (1997).
Garnitures mécaniques. Technologies. - [BM 5 425]. Fonctions et composants mécaniques (2001).
TALLON (J.) - Contrôle de l’étanchéité. - [R 2 055]. Traité Mesures et Contrôle, vol. R5 (1990) (épuisé).
PAULON (J.) - Éjecteurs. - [B 4 250]. Machines hydrauliques et thermiques (1993).
AYEL (J.) - Lubrifiants. Propriétés et caractéristiques. - [B 5 340]. Fonctions et composants mécaniques (1996).
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