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Pour choisir le moteur de la pompe de circulation d'un pasteurisateur, il faut d'abord distinguer le circuit dans lequel la pompe travaille : s'agit-il de la pompe hygiénique qui transporte le produit, ou de la pompe du circuit de service qui envoie l'eau chaude dans l'échangeur à plaques ? Pour une pompe du circuit d'eau chaude, un moteur asynchrone triphasé standard est souvent le bon choix ; ce qui décide, c'est le point débit–hauteur de la pompe, le fonctionnement continu et la quantité de chaleur que le moteur reçoit du corps de pompe chaud. Dans les pompes hygiéniques en contact avec le produit et lavées, en revanche, le moteur lui-même fait partie de la conception hygiénique.
Quelles pompes trouve-t-on dans un pasteurisateur ?
Une unité de pasteurisation à plaques ou tubulaire compte généralement plusieurs pompes, chacune avec un besoin moteur différent :
- Pompe d'alimentation produit : elle envoie le lait, le jus ou la sauce du bac tampon vers l'échangeur. Comme elle est en contact avec le produit, c'est une pompe hygiénique inox nettoyée en NEP (CIP).
- Pompe booster : utilisée dans la section de récupération pour maintenir la pression côté produit pasteurisé au-dessus du côté produit cru ; c'est aussi une pompe produit.
- Pompe de circulation d'eau chaude : elle fait circuler dans la section de chauffage l'eau chauffée par vapeur ou chaudière. Elle n'est pas en contact avec le produit et tourne en continu dans un circuit d'eau fermé.
- Pompe d'eau de refroidissement ou d'eau glacée : elle envoie l'eau vers la section de refroidissement ; elle fait le plus souvent partie du circuit de refroidissement général de l'usine.
Le sujet de cet article est la pompe du circuit d'eau chaude, celle que la plupart des usines désignent par « pompe de circulation ». Le moteur des pompes produit est choisi selon la conception hygiénique du fabricant de la pompe ; si un moteur de type hygiénique ou à capot inox lavable est exigé, cette fonction demande un moteur spécial ; elle peut sortir du périmètre de la série standard du catalogue 2026 de HEM Motor, interrogez-nous avec la plaque et les données de l'application.
Ce qui fixe la puissance : débit, hauteur et résistance du circuit
Une pompe de circulation ne monte pas l'eau, elle la fait tourner dans une boucle fermée. La hauteur n'est donc pas une hauteur statique, mais la perte de charge du circuit : plaques de l'échangeur, tuyauteries, vannes, injecteur de vapeur ou réchauffeur d'eau. Le point de fonctionnement de la pompe se situe à l'intersection de cette courbe de résistance du circuit et de la courbe de la pompe ; la puissance du moteur est déterminée par la puissance que la pompe demande à l'arbre en ce point.
En pratique, trois situations modifient la charge du moteur :
- Encrassement des plaques : à mesure que le tartre et les dépôts s'accumulent, la résistance du circuit augmente et la pompe se déplace vers la gauche de sa courbe ; sur une pompe centrifuge, la puissance à l'arbre baisse généralement quand le débit diminue.
- Échangeur neuf et propre : la résistance est faible ; la pompe se déplace vers la droite de la courbe, le débit et la puissance à l'arbre augmentent. Le moteur doit être choisi pour la puissance la plus élevée qui apparaît dans le circuit propre.
- Vanne de by-pass grande ouverte : la résistance du circuit chute et la pompe atteint son débit maximal ; c'est la situation où le moteur est le plus chargé.
Le bon point de départ, ce sont les valeurs débit–hauteur de la plaque de la pompe et la ligne de puissance de la courbe du fabricant. À défaut de courbe, la puissance de plaque du moteur existant et le courant mesuré en fonctionnement constituent une bonne référence.
Température : où se trouve le moteur par rapport à l'eau chaude ?
Dans une pompe à eau chaude, le moteur ne touche pas l'eau, mais il reçoit de la chaleur de deux façons. D'abord, sur les pompes monobloc, le corps de pompe est fixé directement à la bride du moteur et la chaleur passe par conduction du corps chaud vers le côté moteur. Ensuite, la zone où se trouve le pasteurisateur est souvent chaude et humide à cause des lignes de vapeur et des surfaces chaudes.
- Sur les pompes à accouplement (socle séparé), le moteur est éloigné du corps chaud ; le transfert de chaleur est moindre.
- L'aspiration du ventilateur du moteur ne doit pas être obstruée, et le moteur ne doit pas être placé juste à côté des points de purge de vapeur et des tuyauteries chaudes.
- Si la température ambiante est élevée, cette information est indiquée à la commande ; les valeurs de plaque d'un moteur standard s'appliquent à une température ambiante définie.
Les modèles standard de HEM Motor ont une isolation classe F et une protection IP55. L'eau chaude qui fuit de la garniture mécanique et goutte sur le moteur relève de la maintenance de la pompe ; l'IP55 n'est pas conçu pour un mouillage continu.
Fonctionnement continu et vitesse
La pompe de circulation d'eau chaude tourne sans interruption tant que la production dure, et souvent aussi pendant la NEP. Le moteur doit donc rester dans ses valeurs nominales sous une charge continue, et non de courte durée. Si le courant reste en permanence proche de la valeur nominale, le moteur est à sa limite.
Les pompes de cette catégorie fonctionnent généralement avec des moteurs 2 pôles (3000 tr/min synchrones) ; il existe aussi des pompes de circulation à moteur 4 pôles. Comme la roue de la pompe est conçue pour la vitesse du moteur, le nombre de pôles doit être conservé lors du remplacement. Monter un moteur 4 pôles à la place d'un 2 pôles réduit le débit d'environ moitié et la hauteur d'environ trois quarts, et la section de chauffage n'atteint pas la température visée.
Pour les usines qui souhaitent régler le débit par variateur de fréquence plutôt que par vanne, la mention générale de notre site s'applique : nos séries triphasées conviennent au réglage de vitesse par variateur de fréquence ; en fonctionnement prolongé à basse vitesse et couple plein, une ventilation forcée peut être nécessaire, et si le câble entre variateur et moteur est long, un filtre dv/dt ou sinus est envisagé ; ces conditions sont indiquées à la commande. Vous pouvez consulter les modèles HEM Motor adaptés et les prix actuels sur la page acheter des moteurs électriques.
