prestel

Jean-Pierre Prestel27-09-05

LE POMPAGE SEC

6° RENCONTRE DESMECANICIENS DU CNRS

27-09-05


SOMMAIRE

RAPPEL DES UNITES

PROBLEMATIQUE

DEFINITION DU POMPAGE SEC

INVENTAIRE DES POMPES EXISTANTES SUR LE MARCHE

DESCRIPTIFS DE 5 D’ENTRE ELLES ET

DEBIT VOLUME DES POMPES

COUPLAGE POMPE SECHE +

SAVOIR FAIRE LE BON CHOIX EN FONCTION DE VOS BESOINS

CONCLUSIONS

6°rencontre des mécaniciens


vide grossier ( LV )

vide moyen - primaire ( MV )domaine de la lyophilisation, phénomènes liés à la tension de vapeur

domaine des frigoristes, imprégnation sous vide

6°rencontre des mécaniciens du CNRS

QUELQUES TERMES EN VIDE

DEBIT VOLUME: QUANTITE DE GAZ S’ECOULANT A L’ORIFICE D’ASPIRATION / TEMPS : Q= (m3/H)

PRESSION LIMITE: VALEUR VERS LAQUELLE TEND DE FACON ASSYMPTOTIQUE

27-09-05 Jean-Pierre Prestel

…..



PROBLEMATIQUE

Mise en place d’un vide propre pour le projet IPHI

Problèmes classiques liés au pompage à palettes:

- rétro diffusion d’huile

- dégradation du faisceau

- arrêt prolongé pour nettoyage

- augmentation du coût de fonctionnement



DEFINITION DU POMPAGE SEC

Pompage volumétrique

Etanchéité sèche : absence de film d’huile, revêtement spéciaux

TEFLON+NEOPRENE

TEFLON+VITON

SEGMENTS JOINTS KALREX+CHEMISE LISSEE

JOINT A LEVRES VITON +CHEMISE LISSEE….


à membrane

à pistons

à oscillations

à palettes

à spirales

Roots

rotatives

POMPES VOLUMETRIQUES

moléculaires

turbomoléculaires

à parois mobiles

à diffusion

à fluide moteur

POMPES CINETIQUES

POMPES à TRANSFERT

cryogéniques

ioniques

sublimateurs

NEG

POMPES à FIXATION

27-09-05 Jean-Pierre Prestel6°rencontre des mécaniciens du CNRS


Jean Nicolas Fortin (1750-1831) est un physicien et ingénieur français de grande renommée. Membre du Bureau des longitudes, il a notamment inventéle baromètre à mercure transportable qui porte son nom. Il a également perfectionné de nombreux appareils. C'est probablement sur les conseils de Lavoisier qu'il se consacre à la fabrication des instruments de physique.Ainsi, en 1778 et 1779, il présente à l'Académie

des sciences une machine pneumatique à deux corps de pompe, modèle semblable à celui qui est exposé ici. Fortin fut l'un des premiers en France àréaliser ce type de pompe à vide.

PETITE HISTOIRE


POMPE A PISTON (ECODRY M15 LEYBOLD)

POMPE A PISTON (XTRADRY 150-2)

POMPE A SPIRALE (TRISCROLL 300 VARIAN)

POMPE A SPIRALE BOC EDWARD XDS 10

POMPE A MEMBRANE

POMPE A VIS

POMPE ROOTS (ACP20 ALCATEL)-A BECS

PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT DES DIFFERNTES POMPES TESTEES



POMPES A PISTONS LEYBOLD

POMPE VOLUMETRIQUE

ETANCHEITE PAR SOUPAPES ET SEGMENTS

DEBIT POUVANT ATTEINDRE 50M3/H

PRESSION LIMITE ENVIRON 5X10-2mBAR

CORPS EN ALLU TEFLONNE ETANCHEITE:JOINT A LEVRES EN VITON



POMPE A PISTONS PFEIFFER XTRADRY


TRES BONNE ETANCHEITE DES SEGMENTS

PRESSION LIMITE:5X10-2 mbar

7.5m3:h


POMPES A SPIRALES VARIAN


ABSENCE DE FLUIDE D’ETANCHEITE INTERNE.

MECANISME : UNE SPIRALE FIXE UNE SPIRALE ORBITALE MOBILE.

POUR DES DEBITS JUSQU’À 30 M3/H.

PRESSIONS LIMITES DE L’ORDRE DE 2X10-3mBAR

POMPE NON ETANCHEAPRES ARRET

POMPE A SPIRALES BOC EDWARDS XDS 10



POMPES A MEMBRANES

POMPES VOLUMETRIQUES OSCILLANTES..

DEBIT POUVANT ATTEINDRE 200LMn

PRESSION LIMITE ENVIRON DE 5X10-1mBAR

A PRIVILEGIER:

POUR DE PETITES INSTALLATIONS OU PETITS VOLUMES



POMPES A VIS SECHES

DERIVE DE LA TECHNOLOGIE DES COMPRESSEURS A VIS


PRESSIONS LIMITES 5X10-I mBAR

ENTREE

SORTIE



POMPE ROOTS

POMPE VOLUMETRIQUE

SANS CONTACT AVEC LA PAROI(LE STATOR).

LE JEU EST TRES FAIBLE ENTRE LES ROTORS


PRESSIONS LIMITES 5X10-3mBAR

ASPIRATION

REFOULEMENT



POMPES A BECS

GRANDE CAPACITE DE POMPAGE

ENTREE

SORTIE



PROTOCOLE D’ESSAI

ETALONNAGE DE LA VANNE MICROMETRIQUE POUR UNE PLAGE DE MESURE :8X10-3 mbar A 20mbar , AVEC UNE POMPE DE DEBIT CONNU

MULTIPLIER LA PRESSION LUE PAR LE DEBIT CONNU DE CETTE POMPE DONNANT LE FLUX (Q) EN mbar.M3/H

CONSTRUCTION DE LA COURBE D’ETALONNAGE DU FLUX EN FONCTION DU Nb DE TOURS

MISE EN PLACE LA POMPE A TESTER ET TEST AVEC LA VANNE MICROMETRIQUE OUVERTE POINT PAR POINT

LE FLUX ETABLIE SUR LA COURBE EN mBAR M3/H DIVISE PAR LA PRESSION MESURE DONNE LE DEBIT (M3/H)DE LA POMPE TESTEE

TEST DE REPRODUCTIBILITE 3 FOIS



ESSAIS COMPARATIFS

LES ESSAIS ONT ETE REALISES AVEC: AIR ATHMOSPHERIQUE

AZOTE

ARGON

HELIUMVanne micrométrique

Pompe àtester

Enceinte J.Pirani

Gaz


POMPES A PISTONS


Débit Volumique de la pompe ECODRY M15 de LEYBOLD avec l'air, l'azote, l'hélium et courbe constructeur

0

5

10

15

20

25

30

35

1 10 100 1000

Pression en Pascal

Déb

it Vo

lum

ique

en

m3/

h

Débit Volumique en m3/h (air)

Débit Volumique en m3/h (azote)

Débit Volumique en m3/h (argon)

Débit Volumique en m3/h (hélium)

Débit Volumique en m3/h (constructeur)


POMPES A SPIRALES

Débit Volumique de la pompe XDS 10 de BOC EDWARD avec l'air, l'azote, l'argon, l'hélium et courbe constructeur

0

2

4

6

8

10

12

1 10 100 1000

P r e ssi on e n P a sc a l







POMPES A SPIRALES

27-09-05 Jean-Pierre Prestel27-09-05 Jean-Pierre Prestel

Débit Volumique de la pompe SH 100 de VARIAN avec l'air,l'azote,l'argon,l'hélium et courbe constructeur

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1 10 100 1000






Débit Volumique en m3/h(constructeur)


POMPES A SPIRALES

Débit Volumique de la pompe TRISCROLL 300 de VARIAN avec l'air,l'azote,l'argon,l'hélium et courbe constructeur

0

2

4

6

8

10

12

14

0,1 1 10 100 1000






Débit Volumique en m3/h (constructeur 50Hz)

T


Débit Volumique de la pompe XtraDry 150-2 de PFEIFFER avec l'air,l'azote,l'argon,l'hélium et courbe constructeur

0

1

2

3

4

5

6

7

8

1 10 100 1000


Débit volumique en m3/h (air)

Débit Volumique en m3/h(azote)Débit Volumique en m3/h(argon)Débit Volumique en m3/h(hélium)Débit Volumique en m3/hconstructeur

POMPE A PISTONS


POMPES ROOTS


Débit Volumique de la pompe ACP 20 de ALCATEL avec l'air, l'azote, l'argon, l'hélium et courbe constructeur

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

1 10 100 1000








ECODRY M15

AIR:14M3/H

AZOTE :11,2M3/H

ARGON:21,2M3/H

HELIUM:3,5M3/H

CONSTRUCTEUR


POMPE MAL LES GAZ LEGERS


:16M3/H

BRUIT NON NEGLIGEABLE


POMPE A PISTONS PFEIFFER XTRADRY


. AIR :6 m:3/H

. AZOTE :4M/3/H

. ARGON:6 M/3/H

. HELIUM:1,2 m/3/H


TRES BONNE ETANCHITE EN CAS D’ARRET DE POMPAGE

CONSTRUCTEUR 7.5M3/H


TRISCROLL 300


AIR :10,4M3/H

AZOTE :3,2M3/H

ARGON :5M3/H

HELIUM :4,2m3:H


CONSTRUCTEUR :12.6M3/H



POMPE A SPIRALE SH100VARIAN

AIR: 5,5M3/H

AZOTE: 6,8M3/H

ARGON: 6,8M/H

HELIUM: 2,5M3/H

POMPE TRES MAL LES GAZ LEGERS

CONSTRUCTEUR :6.6M3/H


•ACP28

AIR:22M3/H

AZOTE :12,5M3/H

ARGON :26M3/H

HELIUM :2M3/H


POMPE TRES MAL LES GAZ LEGERS

CONSTRUCTEUR :27M3/H


POMPE A SPIRALES BOC EDWARDS XDS 10


. AIR 8,5M3/H

. AZOTE 6M/H

. ARGON 9,5M/H

. HELIUM 3M3/H


ASPIRATION

CONSTRUCTEUR :11.3M/H



VIDE PROPRE

PLUS DE POLLUTION DU VIDE

PLUS DE POLLUTION DE L’AIR

PLUS DE VIDANGES SALLES

NI DE STOCKAGE D’HUILE A STOCKER ET A RECYCLER

FAIBLE MAINTENANCE

AVANTAGE DU POMPAGE SEC:

INCONVENIANTS DU POMPAGE SEC :

POMPENT MAL LES GAZ LEGERS

LEGEREMENT PLUS CHER A L’ACHAT



INJECTEUR DE PROTONS A HAUTE INTENSITE



COUPLAGE DE POMPES

RESERVER VOTRE CHOIX DE POMPE PRIMAIRE SECHE

POUR L’ ASSOCIER A UNE TURBO-MOLECULAIRE A PALIERS MAGNETIQUES OU ROULEMENTS CERAMIQUES

AINSI VOUS SEREZ LES ARTISANS DU VIDE PROPRE



SAVOIR FAIRE LE BON CHOIX

DEFINIR VOS BESOINS: CALCULS…

EN FONCTION DE VOTRE PROCESS

BRUIT,VIBRATOINS,PERFORMANCES,PRIX,POIDS,ENCOMBREMENTS

BIEN LIRE LA PRESSE DES CONSTRUCTEURS

BIEN DISCUTER AVEC LES FOURNISSEURS

DEMANDER UN PRÊT DE MATERIEL POUR ESSAIS ,AFIN DE CHOISIR

DANS L’IMPOSSIBILITE DE FAIRE DE TEST,PRENDRE UNE GAMME SUPERIEUR A VOS BESOINS


CONCLUSION:


LE POMPAGE SEC

6° RENCONTRE DESMECANICIENS DU CNRS

27-09-05


REMERCIEMENTS :

A: Me ROUVIERE

F DUBOIS

:AUX FOURNISSEURS: VARIAN

ADIXEN ALCATEL

PFEIFFER

LEYBOLD

BOC EDWARDS


[email protected]

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