Cet article présente les connaissances relatives aux pompes à vide pour lyophilisateurs, en mettant l'accent sur leur principe de fonctionnement et leur classification.
I. Principe de fonctionnement
La fonction principale d'une pompe à vide pour lyophilisateur est d'extraire l'air du lyophilisateur, créant ainsi un environnement à basse pression qui permet la sublimation de l'eau contenue dans le matériau à basse température, et donc le séchage. Son principe repose principalement sur les processus de raréfaction et de compression des gaz. Lorsque le gaz est aspiré dans la pompe à vide, la diminution de la pression entraîne une augmentation du libre parcours moyen des molécules de gaz et une réduction des collisions entre elles, ce qui raréfie progressivement le gaz. Lorsque le gaz atteint un certain degré de raréfaction, il peut être expulsé de la pompe par compression, maintenant ainsi le vide à l'intérieur du lyophilisateur.
II. Types de pompes à vide
Selon leur principe de fonctionnement et leurs caractéristiques structurelles, les pompes à vide pour lyophilisateurs se divisent principalement en pompes à vide lubrifiées à l'huile et pompes à vide non lubrifiées.
1. Pompes à vide à bain d'huile
Il existe deux types de pompes à vide mécaniques à bain d'huile : à palettes rotatives et à tiroir. Les pompes à palettes rotatives sont les plus couramment utilisées dans les lyophilisateurs. Leurs différentes pièces sont étanches et lubrifiées par un film d'huile. Pour améliorer le vide poussé, deux pompes sont généralement connectées en série afin de former une pompe à deux étages.
En fonctionnement, les pompes à vide à palettes rotatives compriment un gaz. Si ce gaz contient une grande quantité de vapeur d'eau, celle-ci se condense en fines gouttelettes et se mélange à l'huile, provoquant son émulsification et affectant ainsi l'étanchéité de la pompe et, par conséquent, le vide poussé. C'est pourquoi les pompes à vide à bain d'huile sont équipées de soupapes de ballast. Ces soupapes permettent au gaz comprimé de communiquer avec l'environnement extérieur avant la fin de la compression, réduisant ainsi le taux de compression et, de ce fait, la quantité d'eau pénétrant dans l'huile. Le degré d'ouverture de la soupape de ballast est réglable ou peut être complètement fermé. Lorsque la vanne de ballast de gaz est ouverte, le vide limite de la pompe à vide diminue et la consommation d'huile augmente.
2. Pompes à vide sans huile
Les pompes à vide utilisant un fluide de travail dans la chambre de pompage peuvent contaminer le système de vide par évaporation et diffusion des molécules de vapeur de ce fluide. Ceci est inacceptable pour les machines pharmaceutiques aux exigences strictes. Les pompes sèches, quant à elles, fonctionnent sans fluide de travail.
Les pompes sèches constituent des systèmes d'évacuation propres. La chambre de pompage ne contient ni huile ni autre liquide, évitant ainsi toute contamination du contenu des récipients mis sous vide. L'orifice d'échappement est exempt de brouillard d'huile, prévenant la pollution environnementale. Elles présentent une forte capacité d'élimination des gaz condensables tels que l'alcool et la vapeur d'eau, et leur maintenance est réduite, ne nécessitant ni graissage ni vidange d'huile.
