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Dosage : des pompes plus fonctionnelles et plus ergonomiques

29 octobre 2004 Paru dans le N°275 à la page 26 ( mots)
Rédigé par : Maryvonne BOULET et Marie-odile MLIZIER

Élément essentiel du procédé, le système de dosage est aujourd'hui mature. Si la technique évolue peu, c'est dans l'environnement du produit que se portent les efforts des constructeurs. Les dernières générations de pompes allient augmentation des fonctionnalités et manipulation plus aisée.

À toutes les étapes du procédé de traitement de l’eau, il est nécessaire d’ajouter des réactifs et des produits chimiques de conditionnement pour améliorer le procédé de traitement. Ces additifs sont distribués à l'aide de pompes.

[Photo : La gamme Sigma de ProMinent est proposée avec une membrane de sécurité dans la tête doseuse. Cette amélioration permet, en cas de rupture de la membrane de dosage, d’éviter l’écoulement du produit dosé vers l’extérieur de la tête car l'ensemble est étanche.]
[Photo : Aquacontrol travaille la multifonctionnalité de l'ensemble de ses gammes de pompes doseuses.]

Les pompes doseuses placées à proximité directe des bassins de traitement, dans un environnement difficile, en extérieur, doivent délivrer le bon volume de produit. De leur capacité à délivrer le bon volume de produit dépend une part très importante de l’optimisation du traitement.

D’où l'intérêt porté sur l’aptitude des pompes à délivrer de façon sûre et précise dans le temps la bonne quantité de produit.

Elles sont aussi sollicitées pour le prélèvement d’échantillons aux fins d’analyses ou pour automatiser certaines tâches de routine, comme par exemple le chargement des filtres-presse.

Pour répondre à des besoins de plus en plus exigeants, les équipements s’améliorent et augmentent leurs performances.

Polyvalence, facilité d'emploi, augmentation de la précision, plus de sécurité dans le fonctionnement sont les nouveaux mots d’ordre... Les dernières générations de pompes doseuses sont conçues pour simplifier au maximum la tâche de l'utilisateur.

Dans cette optique, c’est sur la sécurité des installations, des personnes et de l’environnement que ProMinent a porté cette année l’essentiel de ses efforts.

Plus de sécurité

Les exigences de sécurité croissantes ont conduit l’entreprise à développer des accessoires spécifiques pour ses pompes doseuses à moteur.

Ainsi, sa gamme Sigma est proposée avec une membrane de sécurité dans la tête doseuse.

Cette amélioration permet, en cas de rupture de la membrane de dosage, d’éviter l’écoulement du produit dosé vers l’extérieur de la tête car l’ensemble est étanche.

Cette membrane a pour fonction première d’éviter les écoulements accidentels de produits.

De plus, l’entraînement de la pompe est totalement protégé contre la corrosion.

La rupture de la membrane reste sans incidence sur le dosage qui se poursuit en attendant l'intervention technique.

Pour signaler le problème à l’équipe de maintenance, la membrane de sécurité intègre un détecteur de rupture de membrane qui signale à distance le défaut.

D’autres systèmes ont été conçus par ProMinent pour protéger l'environnement.

C’est le cas d'une soupape de décharge qui protège les conduites de l’éclatement.

Celle-ci est intégrée à la tête doseuse.

Elle a pour rôle de dévier le produit chimique vers le réservoir de stockage lors d’une surpression accidentelle.

De son côté, LEWA a récemment développé le “Diaphragm Protection System” (DPS) qui se base sur le nouveau contrôle de position de la membrane (têtes série M 900).

Ce système place la membrane en position arrière lorsque la pompe est à l’arrêt ou lorsque l'utilisateur change une membrane.

Ainsi les démarrages sont sécurisés et les membranes protégées.

Le fonctionnement reste le même : le piston animé d'un mouvement alternatif engendre un volume que le fluide hydraulique transmet à la membrane qui le retransmet au produit pompé.

La membrane assure de manière fiable la séparation entre le fluide hydraulique et le produit pompé, ainsi que l'étanchéité absolue vers l'extérieur.

La soupape compensatrice permet de réintégrer dans la chambre hydraulique une quantité égale à la fuite hydraulique de fonctionnement.

La soupape compensatrice s'ouvre lorsque la membrane est en position arrière.

Ce principe de contrôle du déplacement de la membrane confère aux têtes à membrane LEWA M900 une haute sécurité de fonctionnement.

De plus, même en cas de conditions défavorables, le remplissage excessif de la chambre hydraulique ne peut avoir lieu.

Le limiteur de pression évite les surcharges.

Les fonctions de dégazage et de compensation.

[Photo : Stabilité du dosage, résistance aux agressions externes et résistance aux produits dosés sont au cœur des améliorations apportées par USF Wallace et Tiernan.]
[Encart : Dosage numérique chez Grundfos Grundfos vient de développer une gamme de pompes utilisant la technique du dosage numérique. Cette technologie permet un dosage précis de liquides de viscosité variée en contrôlant l’aspiration et le refoulement à l'aide d'un microprocesseur. Ceci évite les réglages compliqués de course tout en débitant exactement la quantité de liquide souhaitée. Il suffit simplement d’indiquer la valeur souhaitée sur l’écran d’affichage de la pompe. Une membrane contrôle ensuite les phases d’aspiration et de refoulement. Ces pompes à membrane auto-amorçante ont une plage d'utilisation comprise entre 0 et 940 l/h. Pour le modèle DME, le moteur pas-à-pas à commande électronique contrôle que la durée de la course d’aspiration est toujours constante et que le refoulement varie en fonction du débit. Ceci autorise un débit de refoulement optimal adapté à chaque situation. Pour la gamme DMS, c'est en revanche chaque durée de course qui est constante, tant au niveau du refoulement que de l'aspiration. Seule la cadence varie en fonction du débit indiqué. Ces deux systèmes présentent l'intérêt de garantir à la fois la précision du dosage tout en évitant les coups de bélier. Ces systèmes permettent un dosage plus aisé de liquides visqueux ou comprenant des gaz. Ils sont équipés d'un contrôleur de dosage permettant d'éviter l'accumulation de gaz en tête de pompe.]
[Publicité : POMPES LEWA]
[Encart : Dosage : AxFlow et Bran et Luebbe additionnent leurs compétences En reprenant les filiales française, espagnole et néerlandaise de SPX Process Equipment, AxFlow est devenu le distributeur exclusif des produits de cette société aux Pays-Bas, Belgique, Luxembourg, France, Espagne, Portugal et Italie. Plusieurs types d'équipements sont concernés dont les systèmes de dosage de Bran+Luebbe. La transaction, effective depuis le 1ᵉʳ janvier 2004, permet au nouvel ensemble de figurer parmi les leaders du marché en France et en Europe pour la distribution de matériels et de systèmes de pompage spécialisés, mais également d’agitateurs ainsi que d’analyseurs. En France, le rapprochement des deux sociétés conduit à une addition de savoir-faire complémentaires, Bran+Luebbe apportant plus de 40 ans d’expérience en matière de pompes doseuses et d’agitateurs ainsi qu'une capacité d’étude et de réalisation de solutions clés en main de dosage et de mélange.]

Les fonctions de sécurité et de régulation sont regroupées dans un seul appareil (soupape combinée), et la fonction de protection contre les surpressions est assurée par un limiteur de pression. Le système de surveillance de la membrane, d'une grande fiabilité, est le deuxième composant du DPS. Ainsi, une rupture de membrane sera détectée immédiatement et signalée. La pompe doseuse pourra continuer à travailler durant un bon laps de temps, tout en restant étanche (grâce à la membrane sandwich). Ainsi, le système DPS apporte d'importantes réserves de sécurité supplémentaires, conduisant à un fonctionnement très économique. Pour lutter contre les nuisances dues aux rejets de gaz (CO₂, H₂S), LEWA a fabriqué dernièrement la plus grosse pompe à membrane du monde qui travaille en Norvège : 110 m³/h, 225 bar, moteur 860 kW.

De son côté, AxFlow a équipé sa gamme Pulsatron d'un solénoïde, incorporé séparément dans une mince enveloppe qui dissipe les calories. L’objectif est d'obtenir de cette façon une meilleure tenue de la pression et une plus grande longévité du circuit en tenant l'électronique à l’écart de la chaleur.

[Photo : Pour les applications nécessitant des conditions de débit et de pression élevées, Dosapro Milton Roy a conçu la gamme Primeroyal, dont le modèle N accepte un débit de 8928 l/h et une pression de 500 bar.]
[Photo : Fluidcontrol commercialise depuis peu sa nouvelle gamme de pompes doseuses Memdos E et DX, simplex et duplex, dans la gamme 0 à quelques l/h jusqu’à 0 à 400 l/h.]

Aquacontrol a, quant à lui, travaillé sur la multifonctionnalité des pompes. Pour ceci, l'entreprise a conçu une gamme de pompes doseuses à microprocesseur référencées DLX et DLXB. Celles-ci fonctionnent soit avec un compteur d’eau de type multicapteur avec ou sans mémoire et diviseur d'impulsion, soit proportionnellement à un signal donné en milliampère, soit encore de façon manuelle. Ces pompes doseuses peuvent être couplées à une mesure de pH, une sonde redox ou encore un conductimètre. Leur électronique autorise une régulation classique de type tout ou rien et proportionnelle au point de consigne. Un programmateur journalier/hebdomadaire et un système de détection de débit avec déclenchement d'alarme (en option) complètent l’équipement.

Pour les applications nécessitant des conditions de débit et de pression élevées, Dosapro Milton Roy a conçu la gamme Primeroyal, dont le modèle N accepte un débit de 8928 l/h et une pression de 500 bar. Destinée aux métiers de l'industrie, et notamment au domaine du traitement des eaux de chaudières, cette pompe fonctionne sur le principe de l’excentration variable. D'un encombrement réduit, cet équipement propose de nombreuses options comme la double membrane, la détection de rupture de membrane, une double enveloppe de refroidissement ou de réchauffage...

De conception modulaire, elle est multi-

[Encart : Le dosage sans dépense d’énergie électrique Dosatron développe, fabrique et distribue une technologie unique de dosage des liquides. Celle-ci fonctionne sans énergie électrique et permet d'injecter et de mélanger, de manière continue et proportionnelle, un concentré liquide ou soluble dans de l'eau. La mesure du volume à injecter est réalisée à l'aide d’un moteur hydraulique volumétrique. Le concentré liquide ou soluble est ensuite injecté sur le mode proportionnel (fixe ou réglable de 0,07 % à 20 %) en continu, puis mélangé par une homogénéisation intégrée. La régulation proportionnelle est asservie au débit d’eau. Dans la pratique, l’équipement s'installe sur le réseau et utilise la pression d'eau comme seule force motrice. Ainsi actionné, il aspire le produit concentré, le dose au pourcentage désiré, puis le mélange avec l'eau motrice. La solution réalisée est alors envoyée en aval. La dose de produit injecté est toujours proportionnelle au volume d'eau qui traverse l'équipement de dosage, quelles que soient les variations de débit ou de pression du réseau. Différentes gammes sont disponibles pour traiter des débits d'eau jusqu'à 1,5 m³/h pour les plus faibles à 60 m³/h pour les plus importants.]
[Photo : Dosatron]
[Publicité : ABS]
[Encart : Une nouvelle gamme de pompes péristaltiques IP66 Watson-Marlow Bredel vient de mettre sur le marché une nouvelle gamme de pompes péristaltiques, la série 520, qui propose des niveaux de précision, de fiabilité et de contrôle inédits à ce jour. Générant des débits de 4 μl à 3,5 l/min, les nouvelles pompes 520 garantissent une maîtrise de leur vitesse à 0,4 % et peuvent être calibrées de manière massique ou volumétrique pour des dosages précis. Logiques à programmer et simples à contrôler, ces pompes informent l'utilisateur de leur état directement sur écran digital et possèdent une double entrée analogique pour contrôle proportionnel de sa vitesse. Toutes les qualités requises au dosage sont présentes et notamment la possibilité de doser sans aucun souci des liquides abrasifs, corrosifs ou à dégagement gazeux tels que l’hypochlorite de sodium, le chlorure ferrique, l'acide nitrique ainsi que les substances fragiles telles que les polymères. « Les nouvelles pompes 520 sont équipées des contrôles les plus élaborés, — souligne Richard Green, Chef produit de la gamme 520 chez Watson-Marlow Bredel. Le software est totalement protégé et est pourvu de différents systèmes d’alerte offrant ainsi aux utilisateurs la sérénité nécessaire aux applications en milieux chimiques et de traitement des eaux.]

Soigner l’ergonomie

Chez Alldos, même exigence. Les gammes existantes s’améliorent sur le plan ergonomique et deviennent plus fiables et plus précises. Deux gammes de pompes doseuses numériques à membrane référencées TrueDos permettent de paramétrer le débit par simple affichage sans avoir besoin de régler la course ni de procéder à des calculs préalables. La précision de dosage à faible débit a également été améliorée grâce à un système dans lequel le volume de la course est toujours à son maximum. Le débit est en outre contrôlé par un moteur pas-à-pas et un microcontrôleur calculant les profils de vitesse optimum. Ces pompes sont particulièrement indiquées pour le dosage des fluides visqueux. Une variante permet de doser, de mesurer et de réguler directement avec la pompe à membrane. Ces équipements travaillent sur des plages de débit de 0,025 à 20 litres/heure et de 0,025 à 4,9 litres/heure.

Pour optimiser le choix du modèle en fonction des impératifs de l’application, ATC a ajouté à son produit standard, une pompe doseuse à soufflet, quatre produits définis comme “compact”, “moteur protégé”, “mini” et “pocket”. En fonction du contexte de service, l'utilisateur retiendra l’un ou l’autre des modèles. Selon le modèle, elle délivre un débit compris entre 1,7 et 4550 ml/minute avec la possibilité de monter un à quatre soufflets sur un seul moteur avec un débit réglable pour chaque soufflet. À noter que ces pompes sont auto-amorçantes et qu’elles peuvent fonctionner à sec. Elles acceptent également les particules jusqu’à 1 mm de diamètre.

Pour simplifier la maintenance des équipements et l'interchangeabilité des différents calibres de son groupe de pompes D, Seepex a développé un système d'assemblage modulaire par simple remplacement des rotors-stator.

De son côté, Fluidcontrol commercialise depuis peu sa nouvelle gamme de pompes doseuses Memdos E et DX, simplex et duplex, dans la gamme 0 à quelques l/h jusqu’à 0 à 400 l/h. Elles sont équipées de doseurs en PVC, polypropylène ou Inox 316L et leurs membranes sont en PTFE. Un système double billes à l’aspiration et au refoulement assure la précision requise. L’originalité de ces nouvelles pompes réside dans leur système de réglage qui peut être manuel ou manuel + automatique proportionnel par signal 4-20 mA.

Protéger l’équipement des agressions externes

Les pompes doseuses électromagnétiques traditionnelles sont généralement mal protégées contre les projections d’eau extérieures. Ces agressions extérieures sont souvent responsables de dysfonctionnements, de baisse de fiabilité du matériel, voire de pannes…

Partant de ce constat, Iwaki améliore son matériel en augmentant l’étanchéité de l’électronique et du corps de pompe permettant ainsi une meilleure utilisation de ses produits dans le traitement de l'eau. Ainsi, la série EW a fait l'objet de modifications notables. En particulier, pour assurer l'étanchéité, les boutons poussoirs de la façade ont été recouverts d’un film plas-

[Encart : Des pompes désamorcables pour dosages industriels et liquides difficiles La gamme de pompes péristaltiques AB 9 de Pompes AB SA est dédiée aux transferts des liquides qui ne conviennent pas aux pompes équipées de pièces mécaniques en contact avec le liquide. L’absence de tout contact avec le liquide pompé préserve l'intégrité de ce dernier. Indésamorçable grâce à son principe de fonctionnement basé sur un tuyau souple toujours en occlusion, elle assure un dosage sûr, régulier et continu. Elle offre une grande finesse de réglage dans une gamme de débits allant de 4 litres en 24 heures jusqu’à 200 litres par heure. Son entretien se résume au remplacement du tube.]
[Publicité : TMR]

Un kit pour doser le chlore

Avec Probox ECS, Permo propose un kit de chloration pour les réseaux d'eau chaude sanitaire. Cet équipement, conçu pour une lutte efficace contre légionella, est composé d'un ensemble analyseur, régulateur et pompe prémontés en usine sur un panneau mural de 730 mm par 540 mm, afin d'effectuer des injections discontinues, mais régulières, de chlore. Cet équipement permet l'injection de chlore dans un réseau d'eau chaude sanitaire bouclé en fonction d'une consigne fixée par l'utilisateur. La traçabilité des opérations est assurée par le système de contrôle.

Cet équipement fonctionne de la façon suivante. L’eau chaude sanitaire prélevée sur le retour de bouclage est refroidie à 25-30 °C et admise dans une chambre de mesure. Une électrode spécifique au chlore transmet la mesure en mg/l de chlore libre au régulateur. Celui-ci émet alors un signal vers la pompe doseuse qui réduira ou augmentera sa cadence d’injection pour se rapprocher au plus près du point de consigne. L'injection s'effectue sur le départ de la boucle de recirculation d’eau chaude sanitaire à l'aide d’une canne d'injection en PVDF dont l'extrémité plonge dans le flux circulant.

Cet ensemble de dosage complète les autres gammes de pompes doseuses du constructeur, à savoir :

+ Les pompes Genius à pilotage électronique programmable. Ces pompes gèrent automatiquement la quantité à doser en fonction de la programmation.

+ Les gammes PermoDos et PermoMetric qui sont des pompes volumétriques alternatives avec guidage mécanique de la membrane.

+ Les appareils Permometric All pour le dosage proportionnel, destinés à l'injection de produits de conditionnement.

Stabilité du dosage, résistance aux agressions externes, résistances aux produits dosés, sont également au cœur des améliorations apportées par USF Wallace et Tiernan. Les pompes VMP et VPPP conçues pour les métiers du traitement des eaux (eaux potables, résiduaires, industrielles, piscines) répondent aux exigences requises dans ces domaines.

Ainsi, dans la gamme VMP la fréquence est réglée électroniquement. Par ailleurs, l’ajustement mécanique de la course et les possibilités de commandes externes facilitent le dosage des fluides susceptibles de dégazer. Le refoulement est réalisé grâce à un ensemble sans joint comportant un cylindre et un piston en céramique permettant d’obtenir de très faibles débits de dosage et une grande reproductibilité dans des gammes allant de quelques dixièmes de litre par heure à quelques centaines.

[Photo : Deux des cinq séries de pompes doseuses à soufflet d'A.T.C., l'une pour fonctionnement en continu dans des conditions difficiles, l'autre pour intégration dans des systèmes de dosage.]
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