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Una pompa a membrana funziona flettendo una membrana flessibile avanti e indietro all'interno di una camera chiusa, creando aspirazione sulla corsa di ingresso e pressione positiva sulla corsa di scarico. È una pompa volumetrica, il che significa che ogni corsa sposta un volume fisso di fluido indipendentemente dalla pressione di scarico. Poiché il diaframma isola completamente il fluido pompato dal meccanismo di azionamento, la pompa può gestire liquidi corrosivi, abrasivi e ad alta viscosità senza perdite dalla tenuta meccanica e senza girante rotante che si intasa.
Queste tre caratteristiche, spostamento a volume fisso, separazione ermetica e costruzione semplice, spiegano perché le pompe a membrana sono uno strumento standard negli impianti chimici, alimentari, di trattamento delle acque, minerari e marini. Le sezioni seguenti illustrano il principio di funzionamento, i due principali tipi di azionamento, i componenti da sottoporre a manutenzione e i fattori di selezione che determinano se una pompa funzionerà bene o deluderà.
Principio di funzionamento di una pompa a membrana
Una pompa a membrana trasferisce il fluido espandendo e contraendo ripetutamente una camera chiusa dietro una membrana flessibile. Il diaframma è spinto avanti e indietro da un meccanismo alternativo. Durante la corsa di aspirazione, il diaframma si allontana dalla fotocamera del fluido, aumentando il volume della fotocamera e abbassando la pressione interna al di sotto della pressione atmosferica. La valvola di rito in ingresso si apre e la pressione atmosferica sul serbatoio di alimentazione spinge il fluido nella fotocamera. Durante la corsa di scarico, il diaframma spinge nella fotocamera, aumenta la pressione, inserisce la valvola di ingresso, forza l'apertura della valvola di scarico e invia il fluido nella linea di uscita.
L'output è un pulsante ma prevedibile. Ciascuna corsa eroga un volume quasi fisso, quindi il flusso totale è il prodotto del volume della corsa e della frequenza della corsa. Ciò rende la pompa facile da controllare. Nei modelli ad azionamento pneumatico, il flusso viene regolato con un regolatore di pressione e una valvola a spillo sull'alimentazione dell'aria. Nei modelli elettrici, la regolazione avviene tramite la velocità del motore o un azionamento a frequenza variabile.
Poiché il fluido pompato tocca sempre e solo la membrana, le sfere delle valvole, le sedi delle valvole e la camera del fluido, la compatibilità dei materiali è la prima cosa da verificare quando si specifica una pompa. Per acidi forti, ossidanti e solventi clorurati, a Pompa a membrana in PVDF è una raccomandazione comune, poiché le parti a contatto con il fluido in PVDF resistono alle sostanze chimiche che potrebbero attaccare l'alluminio o il polipropilene.
Personalizzato1 Shanghai Haoyang Pump Valve Manufacturing Co., Ltd è i principali produttori di pompe a membrana PVDF da 1' Cina e fabbrica personalizzata, ingresso/uscita fluido... Visualizza il prodotto → Come funziona una pompa pneumatica a doppia membrana
Le pompe pneumatiche a doppia membrana (AODD) sono la configurazione di pompa a membrana più utilizzata nell'industria e la loro logica di funzionamento è semplice: una piccola valvola pilota trasporta l'aria compressa tra due camere a membrana, spostando i due diaframmi alternativamente in direzioni opposte per creare un'azione di pompaggio continuo e autoadescante senza motore né albero rotante.
Il ciclo completo si svolge in cinque fasi:
- L'aria compressa entra nella camera d'aria dietro il diaframma sinistro e spinge il diaframma verso l'esterno.
- Il movimento verso l'esterno sposta il fluido dalla camera del liquido sinistra, aprendo la valvola di rito di scarico mentre la valvola di rito di aspirazione rimane sigillata.
- Un albero di collegamento comune tira contemporaneamente verso l'interno il diaframma destro. La camera del liquido destra si espande, la pressione diminuisce e il fluido entra attraverso la valvola di aspirazione destra.
- Quando il diaframma sinistro termina la sua corsa, la valvola dell'aria si sposta e invia aria compressa alla camera d'aria destra.
- Il diaframma destro viene spinto verso l'esterno e scarica il fluido, mentre il diaframma sinistro si ritrae, si riempie e riparte.
I due diaframmi sono montati su un albero condiviso, quindi un lato si riempie esattamente mentre l'altro scarica. Non sono coinvolti motorini di distribuzione, camme o riduttori. La pompa può anche bloccarsi in modo sicuro contro una valvola di scarico chiusa perché la pressione dell'aria si bilancia semplicemente tra i due diaframmi; alla riapertura della valvola la pompa riparte da sola. Questo comportamento è il motivo per cui le pompe AODD sono comuni nello scarico delle cisterne, nell'alimentazione della filtropressa e nel trasferimento dei fusti chimici.
Componentei chiave e loro funzioni
Una pompa a membrana è costruita attorno a cinque componenti principali e la membrana è la parte che definisce sia le prestazioni che i costi di manutenzione. Conoscere queste parti ti aiuta a confrontare modelli, pianificare l'inventario dei pezzi di ricambio e individuare errori nelle specifiche prima dell'acquisto.
| Component | Funzione nel ciclo | Scelte materiali tipici |
|---|---|---|
| Diaframma | Si flette per espandere e contrarre la fotocamera del fluido; separa il lato fluido dal lato trasmissione | PTFE, Santoprene, Nitrile, EPDM |
| Valvola dell'aria (AODD) | Dirige l'aria compressa in alternativa verso le due camere d'aria | Acetale, Alluminio, Acciaio inossidabile |
| Valvole di rito con sedi | Consentire il flusso in una sola direzione, creando aspirazione e scarico | PTFE, Acciaio inossidabile, EPDM |
| Fotocamera del fluido | Racchiude il volume di lavoro del fluido su ciascun lato della pompa | Alluminio, acciaio inossidabile 316, PP, PVDF |
| Blocco centrale | Collega la due metà della pompa e ospita la valvola dell'aria | Acetale, Alluminio |
La membrana è la parte soggetta ad usura più resistente. Si flette una volta per corsa, quindi la sua resistenza chimica e la durata della flessibilità determinano sia la compatibilità dei fluidi della pompa che il suo programma di manutenzione. Le sfere e le sedi delle valvole sono seconde per importanza; subiscono effetti ripetuti e strozzano il flusso e di solito necessitano di sostituzione contemporaneamente al diaframma.
Pompe a membrana pneumatiche ed elettriche
Le pompe a membrana sono disponibili nelle versioni a funzionamento pneumatico e con motore elettrico e la scelta si riduce a una regola: scegliere il funzionamento ad aria per aree pericolose e un semplice controllo del flusso e scegliere una pompa elettrica quando il processo funziona ininterrottamente e l'efficienza energetica è importante.
| Caratteristica | Azionamento aereo (AODD) | Pompa elettrica a membrana |
|---|---|---|
| Guida media | Aria compressa | Motore elettrico con riduttore |
| Sicurezza contro le esplosioni | A sicurezza intrinseca, nessuna scintilla elettrica | Richiede un motore antideflagrante in zone pericolose |
| Regolazione del flusso | Pressione e volume dell'aria | Velocità del motore o funzionamento a frequenza variabile |
| Operazione a testa morta | Sicuro; la pompa si blocca automaticamente | Necessita di una valvola limitatrice di pressione |
| Costo energetico | Maggiore a causa delle perdite di aria compressa | Più basso per servizio di lunga durata |
| Usi tipici | Chimico, minerario, marino, rivestimenti | Dosaggio, contabilizzazione, trattamento dell'acqua, HVAC |
I siti che dispongono già di una fornitura di aria compressa affidabile di solito preferiscono le pompe AODD perché l'installazione è solo questione di collegare le linee dell'aria e del liquido. I siti senza aria compressa o con budget energetico ristretto si orientano naturalmente verso la pompa a membrana elettrica.
Vantaggi e limiti delle pompe a membrana
Una pompa a membrana vince su quattro caratteristiche: è senza guarnizioni, autoadescante, tollerante al funzionamento a secco e delicata sul fluido. Non sono presenti guarnizioni meccaniche o premistoppa soggetti a usura e perdite. La pompa può aspirare il fluido da un livello inferiore senza adescamento esterno. I modelli ad aria possono funzionare a secco per un tempo indefinito senza danni perché i diaframmi non fanno affidamento sul fluido pompato per la lubrificazione o il raffreddamento. Inoltre, l'azione lenta della carezza è delicata sui prodotti sensibili al taglio come lattice, emulsioni e ingredienti alimentari.
Le limitazioni meritano uguale attenzione. Lo scarico è pulsante perché il fluido fuoriesce con tratti discreti e l'ampiezza di tali impulsi può disturbare gli strumenti o le tubazioni a valle. Il polso viene facilmente livellato con a smorzatore di pulsazioni installato sulla linea di scarico. I modelli pneumatici consumano inoltre più energia per metro cubo di fluido rispetto a una pompa centrifuga, poiché la generazione di aria compressa è intrinsecamente inefficiente. Infine, le portate massime sono modeste; una pompa a membrana da 3 pollici sposta circa da 40 a 60 metri cubi all'ora, che è molto al di sotto di una pompa centrifuga con dimensioni della flangia simili.
Produttori di smorzatori di pulsazioni personalizzate, fabbrica - Valvola della pompa Shanghai Haoyang M Shanghai Haoyang Pump Valve Manufacturing Co., Ltd è i principali produttori cinesi di smorzatori di pulsazioni e fabbrica personalizzata, Visualizza il prodotto → Dove vengono utilizzate le pompe a membrana
Le pompe a membrana sono la prima scelta nei settori della lavorazione chimica, dell'acqua e delle acque reflue, dei rivestimenti e della ceramica, degli alimenti e delle bevande, farmaceutico, minerario, della stampa, tessile e marittimo. Lo schema è coerente: quando il fluido è corrosivo, abrasivo, viscoso o facilmente contaminabile, gli ingegneri scelgono una pompa a membrana rispetto a un'alternativa centrifuga. Il Novità dal settore delle pompe a membrana documenta regolarmente le nuove installazioni in questi settori, dagli impianti di betonaggio chimici alle stazioni di trattamento delle acque comunali.
Lavorazione chimica
Trasferimento di acidi, alcali e solventi senza perdite o emissioni fuggitive.
Acqua e acque reflue
Dosaggio di polimeri, calce, carbone attivo, flocculanti e ipoclorito di sodio.
Rivestimenti e ceramiche
Spostamento di smalti, pigmenti, barbottine e fanghi ad alto contenuto di solidi che potrebbero intasare altre pompe.
Cibo e bevande
Sciroppi, oli vegetali, panna, aromi e polpa con parti igieniche bagnate.
Farmaceutico
Trasferimento e filtrazione igienica con parti bagnate in acciaio inossidabile e nessun rischio di contaminazione.
Estrazione mineraria e costruzione
Disidratazione, movimentazione dei liquidi, malta e iniezione di cemento in siti remoti o accidentali.
Come selezionare la pompa a membrana giusta
La scelta di una pompa a membrana è principalmente una questione di adattamento dei materiali bagnati al fluido e delle dimensioni della pompa al flusso richiesto. Quattro domande portano alla specificazione corretta: qual è la chimica del fluido alla temperatura operativa effettiva? Quale portata e pressione di scarico sono necessarie? Il fluido contiene solidi abbastanza grandi da influenzare la sede della valvola? E quanto è continuo il ciclo di lavoro? Il corretto utilizzo di tutti e quattro i componenti previene i due guasti più comuni: attacco chimico alle parti bagnate e carenza cronica di flusso.
- La chimica dei fluidi determina il materiale bagnato: alluminio per uso industriale generale, acciaio inossidabile 316 per alimenti o mezzi aggressivi, polipropilene per molti acidi e PVDF per ossidanti forti e solventi clorurati.
- La portata e la pressione determinano la dimensione della porta: le pompe da 1/4 pollice e 1/2 pollice sono adatte al dosaggio e al dosaggio; I modelli da 1 pollice e 1-1/2 pollici gestiscono il trasferimento standard; Le pompe da 2 e 3 pollici spostano volumi elevati per lo scarico delle cisterne e lo scarico della vasca.
- Il contenuto di solidi influisce sulla scelta della valvola: le porte più grandi e le valvole di ritogno a sfera lasciano passare più solidi rispetto ai modelli caricati a molla.
- Il ciclo di lavoro decide il tipo di azionamento: il funzionamento multishift continuo giustifica una pompa elettrica con azionamento a velocità variabile.
Per una tipica applicazione di trasferimento industriale fino a pochi metri cubi all'ora, a Pompa a membrana in alluminio da 1 pollice è un punto di partenza economico e affidabile, soprattutto quando il fluido è compatibile con le parti a contatto con il fluido in alluminio. Se invece l'applicazione prevede l'uso di sostanze chimiche aggressive, passare alle parti a contatto con il fluido in PVDF o acciaio inossidabile. È anche saggio consultare un produttore come Shanghai Haoyang valvola della pompa Manufacturing Co., Ltd. , specializzato in pompe pneumatiche a membrana e relativi accessori, per i dati di compatibilità verificati prima dell'ordine.
Personalizzato1 Shanghai Haoyang Pump Valve Manufacturing Co., Ltd è i principali produttori di pompe a membrana in alluminio da 1' Cina e fabbrica personalizzata, ingresso/o fluido... Visualizza il prodotto → Domande frequenti
Una pompa a membrana può funzionare a secco?
SÌ. Le pompe pneumatiche a doppia membrana possono funzionare a secco per lunghi periodi senza danni, poiché i diaframmi non fanno affidamento sul fluido pompato per la lubrificazione. Le pompe elettriche a membrana tollerano il funzionamento a secco per periodi più brevi; controllare sempre le raccomandazioni del produttore per il modello specifico.
È necessario adescare una pompa a membrana?
No. Le pompe a membrana sono autoadescanti e possono aspirare il fluido da un livello inferiore alla pompa. L'altezza di aspirazione tipica è compresa tra 5 e 7 metri di colonna d'acqua, a seconda del modello, del materiale della membrana e del peso specifico del fluido.
Perché il flusso della pompa a membrana pulsa?
Perché la scarica avviene a colpi discreti. Ogni corsa sposta un volume fisso, quindi la pressione in uscita aumenta durante la corsa di scarico e diminuisce durante la corsa di aspirazione. L'installazione di uno smorzatore di pulsazioni sulla linea di scarico riduce questi picchi di pressione fino al 90% e protegge gli strumenti a valle.
In quali dimensioni sono disponibili le pompe a membrana?
La maggior parte dei produttori offre porte di dimensioni comprese tra 1/4 di pollice e 3 pollici. Le piccole pompe gestiscono il dosaggio e il dosaggio, mentre le grandi pompe si spostano decine di metri cubi all'ora. La dimensione dipende giustamente dalla portata richiesta, dalla pressione di scarico e dal volume di aria compressa disponibile o dalla potenza del motore.
