月: 2023年6月

Qu’est-ce qu’une pompe à débit axial ?

Une pompe à débit axial est une pompe dans laquelle le flux refoulé par la roue est sur un plan cylindrique concentrique avec l’arbre principal.

Un arbre rotatif est équipé d’un certain nombre de roues qui transmettent l’énergie de pression et de vitesse au fluide par l’action de levage des pales. L’énergie de vitesse du fluide sortant parallèlement à l’arbre est ensuite convertie en énergie de pression par une aube directrice fixe.

Les pompes à débit axial sont utilisées dans des utilisations où des débits élevés et une faible pression sont nécessaires, comme pour le drainage et l’irrigation.

Utilisations des pompes à débit axial

En raison de leurs faibles pertes aérodynamiques, de leur petite taille et de leur relative facilité de manipulation, les pompes à débit axial sont utilisées dans une grande variété d’utilisations industrielles.

Les exemples incluent l’eau de refroidissement dans les centrales électriques, les condenseurs dans les turbines à vapeur, les systèmes d’eau et d’égouts, l’eau et les autres eaux de circulation et eaux usées dans l’industrie chimique. D’autres utilisations comprennent le drainage des rivières, l’irrigation, le secteur de l’alimentation et des boissons, le pétrole et le gaz, et l’industrie minière.

Principe des pompes à débit axial

Les pompes à débit axial sont classées parmi les turbopompes. Elles sont constituées d’un arbre cylindrique rotatif avec des ailettes disposées radialement, qui créent une force centrifuge lorsque la roue tourne à grande vitesse.

La forme de la roue est similaire à celle des ailes d’un avion. Dans les pompes à débit axial, les aubes sont fixées à la roue et tournent. La force de levage agissant sur la roue crée une force d’écoulement axial et évacue le liquide.

Structure des pompes à débit axial

Les pompes à débit axial sont généralement composées d’un corps, d’une roue, d’aubes fixes, d’une broche, de roulements et d’une garniture d’arbre.

1. Corps

Le corps abrite le rotor, qui se compose de la roue et de l’arbre, et possède une structure résistante à la pression pour distribuer efficacement le liquide.

2. Roue

Une roue possède plusieurs pales qui tournent pour expulser le liquide. Les pales fixes transforment le flux tourbillonnant en une direction axiale et convertissent l’énergie de la vitesse en pression.

3. Axe

L’axe est la partie de la roue à aubes à laquelle la roue à aubes est attachée et qui tourne, et transmet la puissance nécessaire à la roue à aubes.

4. Palier

Le palier supporte l’axe et la roue et est un composant important pour un fonctionnement stable de la pompe et reçoit la poussée du fonctionnement de la pompe.

5. Joint d’arbre

La garniture d’arbre permet d’étancher les fuites d’eau par la pénétration de l’arbre et du corps.

Caractéristiques des pompes à débit axial

Les pompes peuvent être classées en trois grandes catégories : les pompes turbo, les pompes volumétriques et les autres types de pompes. Les pompes de type turbo sont elles-mêmes divisées en types centrifuges, pompes à débit axial et pompes à débit axial. Les pompes à débit axial, qui font partie des pompes de type turbo, présentent les caractéristiques suivantes par rapport aux autres types de pompes :

• Elles peuvent fonctionner à des vitesses élevées, ce qui les rend compactes et légères.
• La variation de la hauteur de refoulement par rapport à la variation du débit est importante et la plage de fonctionnement est étroite.
• L’inconvénient est que la puissance de l’arbre de serrage est plus de deux fois supérieure à la puissance nominale. Les vibrations augmentent pendant le serrage et ne sont normalement pas utilisées.
• Le rendement de la pompe est légèrement inférieur à celui de la pompe à flux diagonal.
• Les pompes à flux axial conviennent principalement aux utilisations avec des débits élevés et de faibles hauteurs de refoulement.

Comment choisir une pompe à débit axial

Les principaux facteurs déterminant les spécifications de la pompe sont le débit et la pression. La pression peut être convertie dans la même unité d’énergie potentielle, m, et est appelée hauteur de charge ou hauteur manométrique. En fonction du débit et de la pression, les critères de sélection du type de pompe turbo à utiliser sont généralement les suivants

• Si le débit est faible mais qu’une hauteur manométrique élevée est nécessaire, il convient de choisir des pompes centrifuges.
• Si le débit est élevé et la hauteur manométrique faible, il faut choisir une pompe à débit axial.
• Si le débit est relativement élevé et qu’une certaine hauteur de refoulement est nécessaire, il faut choisir une pompe à débit semi-axial.

Autres informations sur les pompes à débit axial

Cavitation dans les pompes

Les pompes peuvent être confrontées à un problème connu sous le nom de cavitation. À l’entrée de la roue de la pompe, la vitesse élevée du fluide augmente l’énergie de vitesse, ce qui réduit la pression d’entrée, c’est-à-dire la pression statique.

Si la pression à l’entrée de la roue tombe en dessous de la pression de vapeur saturée de l’eau à cette température, l’eau se transforme en vapeur et des bulles se forment. Ce phénomène est la cavitation.

Si la pompe continue à fonctionner de cette manière, des ondes de choc sont générées lorsque les bulles se forment et se dissipent de manière répétée. Les ondes de choc frappent les surfaces des pales de la roue, provoquant une érosion progressive des surfaces. Il s’agit de l’érosion par cavitation.

Si la cavitation se poursuit, les bulles ne se dissipent pas et la zone d’aspiration se couvre de bulles, rendant impossible le fonctionnement de la pompe. Même s’il existe une marge suffisante pour que la cavitation se produise au débit nominal de la pompe, la cavitation se produira toujours dans la plage des faibles débits. La cavitation peut être évitée en augmentant le débit minimum de fonctionnement ou en utilisant une vitesse de pompe variable.

Qu’est-ce que le nitrite de lithium ?

Le nitrite de lithium est un composé inorganique du lithium dont la formule est LiNO2.

Il est composé d’un cation, l’ion lithium, et d’un anion, le nitrite de lithium. Il a un poids moléculaire de 52,947, un point de fusion de 222 °C et se présente sous la forme d’un cristal blanc hygroscopique à température ambiante. Il se décompose à 185 °C lorsqu’il est chauffé.

La substance est désignée comme délétère en vertu de la loi sur le contrôle des substances toxiques et délétères (Poisonous and Deleterious Substances Control Act). Comme elle est désignée comme substance dangereuse en vertu de la Loi sur la lutte contre la pollution de l’eau, il faut faire attention aux méthodes d’élimination et aux déchets liquides.

Utilisations du nitrite de lithium

Le nitrite de lithium est principalement utilisé pour prévenir la corrosion et les dommages causés par le sel au béton armé. Il est donc utilisé comme composant des adjuvants de réparation du béton.

Les ions nitrite régénèrent le film passif présent sur la surface de l’acier et sont donc efficaces contre la corrosion de l’acier, comme les dommages causés par le sel et la neutralisation. Les ions lithium, quant à eux, sont des composants qui agissent pour réparer la dégradation ASR. La raison en est que l’action des ions lithium inhibe le gonflement du gel de silice alcalin. Le nitrite de lithium pénètre alors dans l’ensemble du béton.

Principe du nitrite de lithium de lithium

Les principes du nitrite de lithium de lithium sont expliqués en termes de production et de synthèse.

1. Production et synthèse du nitrite de lithium de lithium

Industriellement, le nitrite de lithium est produit à partir de pyroxène de lithium et de naphte. D’autres méthodes de synthèse comprennent la décomposition thermique du nitrate de lithium (LiNO3) (environ 500 °C) et la réaction du monoxyde d’azote (NO) avec l’hydroxyde de lithium (LiOH).

2. Principe de l’effet d’inhibition de la corrosion du nitrite de lithium sur les barres d’acier

Dans la corrosion des barres d’armature, lorsque le film passif est endommagé, les ions fer bivalents (Fe2+) s’écoulent de la partie anodique et réagissent avec l’oxygène et l’eau pour former de la rouille rouge FeOOH. Les ions nitrites réagissent avec le Fe2+ pour empêcher le lessivage du Fe2+ de la partie anodique et régénérer en même temps le film passif (Fe2O3). Ce principe inhibe la réaction de corrosion de la barre d’armature.

3. Principe de l’effet inhibiteur du nitrite de lithium sur la détérioration du béton

Les ions lithium sont connus pour inhiber la détérioration du béton due à la RAS (réaction alcaline des agrégats) : dans la RAS, le contenu alcalin du béton subit une réaction chimique avec les minéraux de silice dans l’agrégat, produisant le gel de silice alcaline, produit de la réaction. Le gel de silice alcalin est une substance ayant de fortes propriétés d’absorption et de gonflement de l’eau. L’expansion détruit donc la pâte de ciment autour de l’agrégat réactif.

En présence d’ions lithium, l’expansion du gel de silice alcalin peut être inhibée. Lorsque des ions lithium (Li+) sont apportés au gel de silice alcalin (Na2O-nSiO2), ils sont remplacés par du monosilicate de lithium (Li2-SiO2) ou du disilicate de lithium (Li2-2SiO2).

Ces substances substituées ne sont ni aqueuses ni hygroscopiques et ne se dilatent donc pas. C’est le principe de la convergence de la réaction d’absorption d’eau et d’expansion et la fissuration du béton ne progresse pas.

Types de nitrite de lithium de lithium nitrite

Il existe différents types de produits à base de nitrite de lithium, notamment des réactifs chimiques et des produits chimiques industriels. En tant que réactif chimique, le nitrite de lithium de lithium est vendu sous forme de n-hydrate (LiNO2∙nH2O), généralement dans des volumes de 5 g , 25 g ou 500 g, qui sont faciles à manipuler à l’échelle du laboratoire.

Les produits industriels sont utilisés dans des utilisations telles que les adjuvants pour la réparation du béton. Il est généralement commercialisé sous la forme d’une solution aqueuse de nitrite de lithium d’environ 40 %, qui est une solution aqueuse claire de couleur jaune clair. Comme mentionné ci-dessus, il s’agit d’un produit chimique à usage général qui est efficace à la fois contre la dégradation causée par la corrosion de l’acier, comme les dommages causés par le sel et la neutralisation, et contre la dégradation due aux RBA. Les contenances des produits sont généralement des boîtes de 20 kg d’un quart, par exemple.

Qu’est-ce qu’une pompe à vide compacte ?

Une pompe à vide compacte est une petite pompe qui évacue l’air d’un récipient scellé pour créer un vide à l’intérieur.

La plupart des petites pompes à vide ont une vitesse de pompage d’environ 200 l/min et atteignent des pressions comprises entre 0,1 Pa et 10 Pa. De plus, elles sont souvent utilisées comme pompes de dégrossissage pour obtenir un environnement de vide poussé, ou dans divers instruments analytiques et scientifiques qui peuvent fonctionner dans des conditions de vide faible.

Il existe une large gamme de types, y compris les pompes rotatives à huile, les pompes sèches et les pompes à membrane, qui peuvent être sélectionnées en fonction du principe et des conditions d’utilisation.

Utilisations des pompes à vide compacte

Les pompes à vide compactes sont utilisées dans les équipements d’analyse et de laboratoire qui nécessitent un vide d’environ 0,1 Pa ou un environnement de vide encore plus poussé. Par exemple, les microscopes électroniques, l’analyse aux rayons X, la spectrométrie de masse et la chromatographie en phase gazeuse nécessitent un environnement sous vide, pour lequel les pompes à vide Compactes sont idéales.

Dans la fabrication des semi-conducteurs, un environnement sous vide est également nécessaire pour former des couches minces par pulvérisation cathodique, évaporation sous vide ou dépôt chimique en phase vapeur (CVD). Dans l’industrie alimentaire, les petites pompes à vide sont également utilisées pour l’emballage sous vide et la mise sous vide.

Principe des pompes à vide compacte

Les petites pompes à vide compacte peuvent être classées en fonction de la méthode de pompage, de la plage de pression et de l’utilisation ou non d’huile.

1. Méthode de pompage

Les pompes à vide peuvent être classées en fonction de leur méthode de pompage : les pompes à vide à transport de gaz et les pompes à vide à accumulation de gaz. Les pompes à vide à transport de gaz transportent l’air du côté de l’aspiration au côté de l’échappement.

Une pompe à vide à accumulation de gaz accumule l’air à évacuer dans la pompe, puis évacue l’air accumulé avec une autre pompe à vide.

2. Plage de pression

Il n’est pas possible pour une seule pompe à vide de couvrir la plage de pression allant de la pression atmosphérique au vide poussé. En général, une pompe auxiliaire ou une pompe de dégrossissage est utilisée en plus de la pompe principale pour le vide poussé.

3. Sec et humide

Il existe deux types de pompes à vide : les pompes à vide sèches, qui n’utilisent pas d’huile, et les pompes à vide humides, qui en utilisent. La zone de vide créée par les pompes utilisant de l’huile contient de la vapeur d’huile ou de la vapeur d’eau générée par la pompe elle-même.

Les pompes à vide sèches sont particulièrement nécessaires dans les processus de fabrication des semi-conducteurs, où un contrôle précis est requis. Les pompes sèches sont également utilisées dans la fabrication de denrées alimentaires et de produits pharmaceutiques, où l’huile n’est pas préférable.

Types de pompes à vide compacte

1. Pompes à vide rotatives à huile

Parmi les différents types de pompes à vide, la pompe à vide rotative à huile est la plus utilisée en termes de volume déplacé, de pression réalisable et de prix. Ce type est disponible dans de nombreuses variantes, en fonction du type de pompe, et est connu sous le nom de type rotatif.

L’huile sert à lubrifier les roulements et à améliorer l’étanchéité du cylindre. Les pompes à vide rotatives à huile sont disponibles sous forme d’aubes rotatives, de cames et de pistons oscillants ; un vide moyen d’environ 0,1 Pa peut facilement être obtenu avec ces pompes.

Pompes à vide rotatives à huile
Les pompes à vide rotatives sont dotées d’ailettes fixées à un rotor intégré au cylindre intérieur. Le gaz contenu dans les petites chambres divisées par les palettes est évacué lorsque le rotor tourne, ce qui réduit la pression.

Pompes à vide rotatives scellées à l’huile de type à came
Dans le cas de la pompe à came, une partie du rotor excentrique installé au centre du stator cylindrique tourne en contact avec le stator. Le gaz présent dans l’espace entre le stator et le rotor est évacué pour réduire la pression.

Pompes à vide à rotation d’huile à piston oscillant
Dans les pompes à vide à piston oscillant, la rotation du rotor excentrique fait monter et descendre le piston. L’air contenu dans le cylindre est comprimé et évacué par le piston pour réduire la pression.

2. Pompes sèches

Les pompes sèches sont des pompes à vide propres et sans contact qui n’utilisent ni huile ni liquide. Il en existe de nombreux types, en fonction du type de pompe.

Pompes à vide sèches de type Roots
Ces pompes utilisent un rotor de type Roots. Elles ne nécessitent pas d’eau de refroidissement et se caractérisent par une grande commodité.

Pompes à vide sèches de type Scroll
Cette pompe a une structure dans laquelle la volute tourne pour créer un vide en comprimant et en expulsant l’air de l’extérieur vers l’intérieur. Elle est compacte et présente les avantages d’un vide élevé, de faibles vibrations, d’un faible niveau sonore et d’une économie d’énergie.

Pompes à vide sèches à griffes
Le vide est créé par deux rotors en forme de griffes tournant en sens inverse.

Pompes à vide sèches à membrane
Un piston alternatif appelé arbre de pompe déplace la membrane de haut en bas, aspirant et rejetant l’air.

Autres types
Il existe des pompes à lame rotative et à piston oscillant. La construction de ces pompes à vide est similaire à celle des pompes rotatives à huile.

Qu’est-ce que l’acétate de phényle ?

L’acétate de phényle (anglais : phenyl acetate) est l’un des esters phénoliques, un composé organique dont la structure est une déshydratation-condensation de l’acétate de phényle et du phénol.

Il s’agit également d’un composé organique dont la formule moléculaire est C8H8O2, le poids moléculaire 136,15 g/mol, la densité environ 1,08 g/ml et le numéro CAS 122-79-2. Les autres noms comprennent l’acétate de phénol et l’acétoxybenzène.

Utilisations de l’acétate de phényle

L’acétate de phényle est utilisé comme matière première synthétique pour une variété de composés organiques, y compris des substrats et des inhibiteurs d’enzymes. Il s’agit d’un réactif relativement peu coûteux et donc facilement disponible. Toutefois, cette substance est rarement utilisée seule.

Sa structure consiste en un anneau benzénique auquel est attaché un groupe ester, ce qui permet d’apporter diverses modifications à l’anneau benzénique. De nombreux transmetteurs présents dans le corps humain ont un tel squelette et sont utilisés comme matières premières pour les médicaments ciblant ces transmetteurs et récepteurs. Comme cette substance est un substrat pour les estérases, elle est utilisée comme matière première pour les inhibiteurs d’estérases.

L’acétate de phényle se réarrange également en 2- ou 4-hydroxyphénylméthylcétone en présence d’acides de Lewis et est également utilisé comme matière première synthétique pour divers composés organiques aromatiques, principalement comme dérivés nitrophényl. Cette substance étant un ester, elle est très facile à manipuler car elle n’est ni acide ni basique et ne contient pas de groupements nucléophiles ou électrophiles.

Propriétés de l’acétate de phényle

L’acétate de phényle est un liquide incolore à odeur phénolique à température et pression ambiantes. Il est pratiquement insoluble dans l’eau et soluble dans les solvants organiques tels que l’éthanol, le chloroforme et l’éther. Synthétiquement, il est obtenu par la réaction de l’anhydride acétique ou du chlorure d’acétyle avec le phénol.

Dans cette réaction, la nature nucléophile de l’atome d’oxygène du phénol est utilisée pour le synthétiser en le faisant réagir avec l’anhydride acétique ou le chlorure d’acétyle, qui sont susceptibles de réactions de substitution nucléophile. L’acétate de phényle doit être manipulé avec précaution.

Son point d’ébullition est d’environ 196°C, mais son point d’éclair est de 94°C. À des températures supérieures à 80°C, il existe un risque d’inflammation spontanée ou d’explosion. Il faut donc veiller à manipuler le produit dans un système fermé et à assurer une bonne ventilation.

Le produit étant également irritant pour la peau et les yeux, le port de gants en caoutchouc et de lunettes de protection est obligatoire lors de sa manipulation.

Autres informations sur l’acétate de phényle

1. Différences par rapport à l’acétate de phényle

Il convient de noter que la formule développée de l’acétate de phényle est CH3-COO-Ph, ce qui diffère de l’acide phénylacétique (Ph-CH2-COOH). L’acétate de phényle possède un groupe carboxyle et présente donc des propriétés complètement différentes.

2. À propos de l’acétate de phényle de mercure

Une substance de structure très similaire dérivée de l’acétate de phényle est l’acétate de phényle de mercure. Cette substance est un composé organométallique dont l’atome de mercure est inséré entre un atome d’oxygène et un atome de carbone sur le cycle benzénique.

L’acétate de phényle de mercure a été enregistré comme pesticide en 1948 pour son efficacité particulière à tuer le champignon de la pyriculariose du riz, mais il a expiré en 1973. À l’époque, la toxicité du méthylmercure, à l’origine de la maladie de Minamata, faisait l’objet d’un vif débat public. De même, le composé organique contenant du mercure, l’acétate de phényle, a également été retiré de l’utilisation en raison de l’agitation sociale à l’encontre des composés du mercure.

Cependant, le méthylmercure n’a pas été détecté dans l’acétate de phényle et aucun effet toxique n’a été constaté. Cependant, il a été remplacé par d’autres pesticides et n’est plus utilisé en raison de cas d’empoisonnement lors d’expériences et de pulvérisations de pesticides.

Ce composé peut être synthétisé par reflux thermique de l’acétate de mercure (II) avec le trifluorosilylbenzène dans le benzène ou par réaction du diphénylmercure avec l’acide acétique.