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Jun 22, 2023

Considérations relatives à la sélection d'une pompe à vide

Le vide est généralement le terme utilisé lorsque la pression mesurée est inférieure à la pression atmosphérique. La pression atmosphérique varie : de la pression mesurée à Denver, au Colorado, qui est en moyenne de 843 millibars (mbar), à

Le vide est généralement le terme utilisé lorsque la pression mesurée est inférieure à la pression atmosphérique. La pression atmosphérique varie : de la pression mesurée à Denver, au Colorado, qui est en moyenne de 843 millibars (mbar), jusqu'au niveau de la mer à Houston, au Texas, où la moyenne est de 1 013 mbar.

Dans les domaines industriel, chimique et médical, le vide implique généralement une chambre étanche, une tuyauterie et une pompe à vide. Le travail de la pompe à vide consiste à éliminer les molécules de la chambre.

Les fuites dans un système de vide constituent également un défi. Une pompe à vide peut fonctionner correctement, mais si de l'air s'infiltre dans un système plus rapidement que la pompe à vide ne peut pomper l'air, la pompe à vide sera probablement blâmée. Les fuites dans un système à vide peuvent être difficiles à détecter. À titre d'exemple, un joint d'étanchéité ou un joint torique aurait pu être laissé de côté lors de l'assemblage de la tuyauterie du système.

Les fuites deviennent plus problématiques en fonction de la plage de vide. Plus le niveau de vide est profond, plus une fuite peut affecter un processus.

Il existe de nombreux types de pompes à vide. Choisir celui qui convient le mieux à l'application est souvent essentiel au succès à long terme de l'installation. Chaque type a des avantages et des inconvénients.

Quelle que soit la source de chaleur, les centrales électriques utilisent de grandes pompes à vide dans deux parties différentes de leur fonctionnement ; cependant, ils ne les appellent pas pompes à vide. Les centrales électriques utilisent des pompes monophasées pour éliminer l'air du turbogénérateur et du condenseur de vapeur avant de démarrer la centrale à froid. Les centrales électriques utilisent également des condenseurs-extracteurs ou des pompes de maintien pour maintenir les condenseurs à vapeur en fonctionnement à leur efficacité maximale (sous vide).

La plupart des centrales électriques commerciales ont été construites entre 1950 et 1970, certaines utilisant des jets de vapeur peu coûteux pour créer le vide. Beaucoup ont désormais besoin de mises à niveau pour fonctionner avec une efficacité maximale. Les jets de vapeur créent un vide dans des conditions spécifiques à l’aide d’un jet de vapeur à grande vitesse. Si une centrale électrique démarre et s'arrête fréquemment, comme c'est le cas pour une centrale de pointe, diverses soudures de tuyauterie, raccords, etc., peuvent développer des fuites et dégrader la qualité du vide réalisable avec les jets de vapeur. Une centrale de production de pointe n’est généralement mise en service que pendant les périodes de pointe de demande d’électricité. Le véritable problème opérationnel réside dans le temps d'arrêt plus long des pompes de la turbine et du condenseur, qui nécessite plus de temps avant que la centrale électrique puisse être mise en service. Dans le cas d’une centrale de pointe, ce décalage horaire est directement lié à la vente de l’énergie électrique produite.

Pendant le fonctionnement normal du condenseur de vapeur, la vapeur à haute pression (gaz) est condensée en eau, et l'abaissement ultérieur de la température de l'eau du condenseur crée des vides dans le condenseur, réduisant ainsi sa surface de contact et diminuant son efficacité. L'objectif de l'extracteur du condenseur (pompe à vide) est d'éliminer ces vides, rétablissant ainsi la pleine efficacité du condenseur de vapeur.

En règle générale, les pompes à vide sont dimensionnées en fonction des données des tableaux de vapeur publiés par le Heat Exchanger Institute. Comme le volume total du système n'est pas connu, les données sur lesquelles les jets de vapeur d'origine ont été dimensionnés ne sont généralement plus disponibles. Si le volume total est connu, le calcul du pompage est simple.

Les grandes pompes à vide à anneau liquide sont une autre option par rapport aux jets de vapeur. L'objectif principal de ces extracteurs de condenseur ou pompes de rétention est d'abaisser la pression de fonctionnement du condenseur et de maintenir le fonctionnement du condenseur à vapeur au rendement le plus élevé. Les bouchons de liquide entrant dans la pompe à vide depuis le condenseur sont généralement absorbés sans problème majeur. Les grandes pompes à vide à anneau liquide sont fiables et durent généralement cinq à sept ans entre les révisions (roulements et joints). Après trois à cinq révisions, le remplacement de pièces majeures peut être nécessaire pour prolonger encore la durée de vie des pompes à vide.

Lorsqu'une pompe à vide et le processus sont bien adaptés, une unité directement interchangeable fonctionnera mieux lorsqu'un remplacement devient nécessaire.

La distillation sous vide est utilisée pour séparer deux liquides ayant des pressions de vapeur similaires ou pour chauffer des liquides susceptibles de poser des problèmes de sécurité. Par exemple, la production d’éthanol destiné à être utilisé comme additif pour carburant repose sur la distillation sous vide pour améliorer le rendement en éthanol issu du processus de fermentation.