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Fig. 1 : conduites de refroidissement d'un système de traitement de l’eau dans une installation industrielle. Source : Aquatherm.

Alimentation en vide complète grâce à la technologie de vide à becs MINK

Aquatherm est le leader mondial en production de systèmes de conduites en PP-R (copolymère aléatoire de polypropylène) destinés aux services d'ingénierie et de construction d'usines. Sur le site de leur siège social à Attendorn et dans leur usine de production de Radeberg, Aquatherm fabrique chaque année 38 000 000 mètres de tubes et plus de 40 millions de pièces moulées, comme des raccords pour la construction de conduites. Sur le site d'Attendorn, Aquatherm s'appuie sur la technologie de vide à becs MINK de Busch Solutions de Vide pour l'alimentation en matière première de ses lignes d'extrusion à partir de ses silos externes ainsi que pour le dégazage des matériaux en fusion dans les parties à vis de l'extrudeuse ; Aquatherm utilise exclusivement des pompes à vide MINK dans tout son processus de production.

À propos d'Aquatherm

Aquatherm est le leader mondial en production de systèmes de conduites en PP-R (Fig. 1). Les domaines d'application englobent les applications d'eau potable, les installations de chauffage, les extincteurs automatiques à eau, la technologie de climatisation et de réfrigération ainsi que les systèmes de chauffage ou de refroidissement de surfaces. Le portefeuille des produits comporte plus de 17 000 articles répartis en sept lignes de fabrication. Les produits Aquatherm sont présents dans différents types de bâtiments et de navires à travers le monde entier. Parmi eux, on trouve : la salle de concert de la Philharmonie de l'Elbe de Hambourg, les maisons-grues de Cologne, le centre commercial Mall of Berlin, les bureaux de l'Office européen des brevets à La Hague, la Tour Agbar de Barcelone, plusieurs sites olympiques à Athènes, Pékin, Sydney et Vancouver, de nombreux hôtels et complexes touristiques des chaînes internationales comme Hyatt, Hilton et Marriott, la Résidence Blue Waters de Dubaï et le Dubai Frame, ainsi que les bateaux de croisière d'AIDA Cruises.

Pour garantir la disponibilité mondiale de ses produits et pour offrir des services locaux, Aquatherm travaille en étroite collaboration avec des partenaires historiques dans plus de 70 pays à travers le monde. L'entreprise emploie plus de 600 personnes en Allemagne, Italie, Royaume-Uni, États-Unis et Canada. La production de l'entreprise est localisée uniquement sur le site de son siège social à Attendorn et à Radeberg, deux villes d'Allemagne. Actuellement, l'entreprise familiale fondée en 1973, est gérée par la deuxième génération familiale.

À propos de l'installation

Il y a plus de 20 ans, pour l'alimentation en matière première, Aquatherm est passé d'une génération de vide par pompe à vide à lubrification à l'huile conventionnelle à une technologie de vide à becs MINK, ce qui représentait à l'époque une technologie toute nouvelle. Déjà à cette époque, les avantages étaient aussi clairs qu'aujourd'hui pour la direction : comme les pompes à vide à becs MINK fonctionnent sans fluide de fonctionnement, elles assurent une compression totalement sèche de l'air entrant. Les pièces mobiles à l’intérieur des pompes à vide MINK n’entrent jamais en contact les unes avec les autres. Il en résulte une absence de frottement qui ne nécessite donc aucune lubrification de ces pièces. Absence de frottement est synonyme d'absence d'usure. Pour Markus Korth, responsable de la maintenance, ceci signifie qu'il n'a pas besoin de disposer de pièces détachées de remplacement ou de s'inquiéter de travaux liés aux fluides de fonctionnement, comme l'huile. Parce que les usines d'Aquatherm fonctionnent en trois-huit sept jours par semaine, l'alimentation en vide doit être fiable pratiquement 24 heures sur 24. C'est pourquoi une équipe de maintenance interne remplace préventivement chaque année l'huile à engrenages dans les pompes à vide.

Aujourd'hui, Aquatherm utilise un total de 29 pompes à vide à becs MINK pour l'alimentation en matière première et alimente en vide un total de 22 circuits d'alimentation en matière première. Toutes les pompes à vide (Fig. 2) sont installées dans une salle des machines et sont facilement accessibles. Au cours des 20 dernières années, le nombre de pompes à vide à becs MINK a progressé à mesure du succès d'Aquatherm et de l'augmentation de sa production.
Cette technologie de vide offre un avantage supplémentaire : la technologie de vide à becs possède le facteur de rendement de plus élevé de toutes les pompes à vide mécaniques. En éliminant les frottements internes et donc le besoin de fluides de fonctionnement, les pompes à vide à becs MINK sont extrêmement économes en énergie. La seule modification chez Aquatherm depuis la première livraison de pompes à vide à becs MINK il y a 20 ans, est que les moteurs IE1 ont été remplacés par des moteurs de classe IE3, conformes aux normes de rendement énergétiques actuellement en vigueur.

À propos du processus

Le PP-R est fourni à Aquatherm sous forme de matière première en granulés, puis il est traité dans les extrudeuses de préparation par des additifs, des stabilisateurs et des pigments pour créer un mélange-maître.

Le thermoplastique PP-R à base de polyoléfine convient parfaitement à une utilisation dans les installations d'eau potable et de chauffage, grâce à sa stabilité aux températures élevées et lors de son extraction. Lorsqu'il est utilisé dans les installations d'eau potable, sa résistance absolue à la corrosion revêt une grande importance pour des raisons d'hygiène. Les systèmes de canalisations sont également utilisés dans des applications industrielles comportant des lignes de pression et de vide.

Sur dix des 19 extrudeuses (Fig. 3) le PP-R en fusion est dégazé à l'aide d'une pompe à vide à becs MINK. Un filtre séparateur de Busch, directement fixé sur l'extrudeuse empêche la vapeur d'eau, les monomères résiduels et les autres sous-produits et produits de dégradation, fabriqués lors des réactions chimiques, des températures élevées et des contraintes de cisaillement dans le matériau en fusion, de pénétrer dans la pompe à vide car ils pourraient provoquer un fractionnement.
Depuis plus de 17 ans, Aquatherm utilise également des pompes à vide à becs MINK pour dégazer le matériau en fusion. Les dix extrudeuses qui nécessitent d'être dégazées sont chacune raccordées en parallèle à deux pompes à vide à becs MINK en fonctionnement continu. Deux de ces pompes à vide sont également installées dans une salle des machines distincte. Pour des raisons de sécurité, un filtre d'aspiration est installé directement sur l'aspiration de gaz de la pompe à vide. Cependant, si un craquage se produit dans l'une des pompes à vide, ce qui peut se produire de temps à autre, deux pompes à vide de secours sont disponibles et peuvent être mises en service immédiatement. Les pompes à vide contaminées ou présentant des traces de craquage peuvent être facilement démontées, nettoyées et remontées par l'équipe de maintenance. Elles sont à nouveau pleinement fonctionnelles après cette intervention. Le responsable de la maintenance, Markus Korth déclare :
“Notre personnel de maintenance démonte les pompes à vide à becs MINK en 20 minutes.“
Les travaux de maintenance et donc les coûts de maintenance sont bien plus faibles qu'avec les pompes à vide à anneau liquide utilisées précédemment. Celles-ci utilisaient l'eau comme fluide de fonctionnement, ce qui nécessitait une vérification quotidienne et un remplissage le cas échéant. De plus, le système de circulation d'eau nécessitait un nettoyage régulier. L'évacuation correcte de l'eau nécessaire au fonctionnement prenait plus de temps et engendrait des coûts supplémentaires. Après presque 20 ans d'utilisation de la technologie de vide à becs MINK, l'équipe d'Aquatherm est très satisfaite. Le degré élevé de sécurité et de fiabilité opérationnelle ainsi que le niveau élevé de rentabilité économique – grâce à une bonne efficacité énergétique de fonctionnement et des coûts de maintenance faibles – parlent d'eux-mêmes.