Hjem / Nyheter / Bransjenyheter / Hvordan fungerer en membranpumpe? Arbeidsprinsipp og nøkkelkomponenter forklart

Hvordan fungerer en membranpumpe? Arbeidsprinsipp og nøkkelkomponenter forklart

En membranpumpe fungerer ved å bøye en fleksibel membran frem og tilbake inne i et lukket kammer, og skaper sug på innløpsslaget og positivt trykk på utløpsslaget. Det er en positiv fortrengningspumpe, noe som betyr at hvert slag beveger seg et raskt volum med væske uavhengig av utløpstrykket. Fordi membranen er fullstendig isoleret den pumpede væsken fra drivmekanismen, kan pumpe håndteres, slitte og høyviskositetsvæsker uten at akseltetningen er lekker og at roterende impeller ikke tettes.

Disse tre egenskapene, forskyvning med fast volum, hermetisk separasjon og enkel konstruksjon, forklarer hvorfor membranpumper er et standardverktøy i kjemiske, mat-, vannbehandlings-, gruve- og marineanlegg. Avsnittene nedenfor går gjennom arbeidsprinsippet, de to hoveddriftstypene, komponentene du skal vedlikeholde, og valgfaktorene som avgjør om en pumpe vil fungere bra eller skuffe.

Arbeidsprinsipp for en membranpumpe

En membranpumpe overfører væske ved gjentatte ganger å utvide og trekke sammen et lukket kammer bak en fleksibel membran. Membranen driver frem og tilbake av en frem- og tilbakegående mekanisme. Under sugeslaget trekker membranen seg bort fra væskekammeret, noe som øker kammervolumet og senker det indre trykket under atmosfæretrykket. Tilbakeslagsventilen for innløpet åpnes, og atmosfærisk trykk på forsyningstanken skyver væske inn i kammeret. Under utløpsslaget skyver membranen inn i kammeret, øker trykket, setter innløpsventilen, tvinger utløpsventilen til å åpne og sender væske inn i utløpsledningen.

Utgangen er pulserende, men forutsigbar. Hvert slag gir et nesten raskt volum, så totalstrøm er produktet av slagvolum og slagfrekvens. Dette gjør pumpen enkel å kontrollere. I luftdrevne modeller justerer strømningen med en trykkregulator og en nåleventil på lufttilførselen. Jeg justerer elektriske modeller gjennom motorhastigheten eller en variabel frekvensomformer.

Fordi den pumpede væsken bare berører membraner, ventilkulene, ventilsetene og væskekammeret, er materialkompatibilitet det første du må sjekke når du spesifiserer en pumpe. For sterke syrer, oksidasjonsmidler og klorerte løsningsmidler, en PVDF membranpumpe er en vanlig anbefaling, siden de fuktede delene av PVDF motstår kjemikalier som kan angripe aluminium eller polypropylen.

Custom 1 Egendefinert 1 Shanghai Haoyang Pump Valve Manufacturing Co., Ltd er den beste produsenten av Kina 1' PVDF membranpumpe og tilpasset fabrikk, væskeinntak/utløp... Se produkt →

Hvordan en luftdrevet dobbel membranpumpe fungerer

Luftdrevne dobbeltmembranpumper (AODD) er den mest brukte membranpumpekonfigurasjonen i industrien, og deres driftslogikk er enkel: en liten pilotventil transporterer komprimerer luft mellom to membrankamre, og beveger de to membranene vekselvis i motsatt retning for å skape en kontinuerlig, roterende motor uten pumpe og ingen pumpe.

Hele syklusen går i fem trinn:

  1. Trykkluft kommer inn i luftkammeret bak venstre diafragma og skyver membranen utover.
  2. Den utadgående bevegelsen fortrenger væske fra venstre væskekammer, og åpner utløps-tilbakeslagsventilen mens suge-tilbakeslagsventilen forblir forseglet.
  3. En felles koblingsaksel trekker samtidig høyre membran innover. Det høyre væskekammeret ekspanderer, trykket faller og væske kommer inn gjennom den høyre sugeventilen.
  4. Når venstre membran avslutter slaget, skifter luftventilen og sender trykkluft til høyre luftkammer.
  5. Den høyre membranen skyves utover og slipper ut væske, mens den venstre membranen trekker tilbake, fylles på og starter på nytt.

De to membranene er montert på en delt aksel, slik at den ene siden fylles nøyaktig mens den andre tømmes. Det er ingen timingmotor, kam eller girkasse involvert. Pumpen kan også stoppe trygt mot en lukket utløpsventil fordi lufttrykket ganske enkelt balanserer over de to membranene; når ventilen åpner igjen, starter pumpen igjen av seg selv. Det er grunnen til at AODD-pumper er vanlige ved lossing av tankbiler, filterpressmating og overføring av kjemisk trommel.

Nøkkelkomponenter og deres funksjoner

En membranpumpe er bygget rundt fem kjernekomponenter, og membranen er den del som defineres både ytelse og vedlikeholdskostnad. Å kjenne til disse delene hjelper deg med å sammenligne modeller, planlegge reservedelslager og oppdage spesifikasjonsfeil før kjøp.

Kjernemembranpumpekomponenter, deres roller i syklusen og typiske materialvalg.
Komponent Funksjon i syklusen Typisk materialvalg
Diafragma Bøyer seg for å utvide og trekke sammen væskekammeret; skiller væskesiden fra drivsiden PTFE, Santopren, Nitril, EPDM
Luftventil (AODD) Leder trykkluft vekselvis til de to luftkamrene Acetal, aluminium, rustfritt stål
Tilbakeslagsventiler med seter Tillat strømning i bare én retning, og skaper sug og utslipp PTFE, rustfritt stål, EPDM
Væskekammer Omslutter arbeidsvolumet av væske på hver side av pumpen Aluminium, 316 rustfritt stål, PP, PVDF
Senterblokk Kobler sammen de to pumpehalvdelene og huser luftventilen Acetal, aluminium

Membranen er den hardeste arbeidende slitedelen. Den bøyer seg én gang per slag, så dens kjemiske motstand og fleksibilitetslevetid bestemmer både pumpens væskekompatibilitet og vedlikeholdsplanen. Ventilkuler og seter er andre i viktighet; de tar gjentatt støt og struping, og de trenger vanlig utskifting samtidig med membranen.

Luftdrevne vs elektriske membranpumper

Membranpumper kommer i luftdrevne og elektriske motordrevne versjoner, og valget kommer ned til én regel: velg luftdrevet for eksplosjonsfarlige områder og enkel strømningskontroll, og velg en elektrisk pumpe når prosessen går kontinuerlig og energieffektivitet betyr noe.

Sammenligning av luftdrevne og elektriske membranpumper på tverr av faktorene som påvirker kjøpsbeslutninger mest.
Funksjon Luftdrevet (AODD) Elektrisk membranpumpe
Kjør medium Trykkluft Elektrisk motor med reduksjon
Eksplosjonssikkerhet Egensikker, ingen elektrisk gnist Krever eksplosjonssikker motor i farlige soner
Strømningsjustering Lufttrykk og luftmengde Motorhastighet eller variabel frekvensomformer
Dødhodeoperasjon Trygg; pumpen stopper automatisk Trenger en trykkavlastningsventil
Energikostnad Høyere på grunn av trykklufttap Lavere for langvarig bruk
Typiske bruksområder Kjemisk, gruvedrift, marine, belegg Dosering, måling, vannbehandling, VVS

Steder som allerede har en trykkluftforsyning foretrekker vanligvis AODD-pumper fordi installasjonen bare er et spørsmål om å koble sammen luft- og væskeledninger. Steder uten trykkluft, eller med sterke energibudsjetter, lener seg selvsagt mot elektriske membranpumper.

Fordeler og begrensninger med membranpumper

En membranpumpe vinner på brannfunksjoner: den er tetningsfri, selvsugende, tørrløpstolerant og skånsom mot væsken. Det er ingen mekanisk tetning eller pakkeboks som kan slites og lekke. Pumpen kan trekke væske fra et lavere nivå uten ekstern priming. Luftdrevne modeller kan gå tørre på ubestemt tid uten skade fordi membranene ikke er avhengige av den pumpede væsken for smøring eller kjøling. Og den langsomme strykevirkningen er snill mot skjærfølsomme produkter som lateks, emulsjoner og matingredienser.

Begrensningene fortjener like stor oppmerksomhet. Utslippet pulserer fordi væske forlater i diskrete slag, og amplituden til disse pulsene kan forstyrre nedstrøms instrumenter eller rør. Pulsen jevnes enkelt ut med en pulsasjonsdemper installert på utløpsledningen. Luftdrevne modeller bruker også mer energi per kubikkmeter væske enn en sentrifugalpumpe, siden det er ineffektivt å generere trykkluft. Til slutt er maksimal strømningshastighet beskjed; en 3-tommers membranpumpe beveger seg omtrent 40 til 60 kubikkmeter i tiden, som er langt under en sentrifugalpumpe med tilsvarende flensstørrelse.

Custom Pulsation Dampener Manufacturers, Factory - Shanghai Haoyang Pump Valve M Tilpassede pulsasjonsdemperprodusenter, fabrikk - Shanghai Haoyang pumpeventil M Shanghai Haoyang Pump Valve Manufacturing Co., Ltd er toppprodusenter av pulsasjonsdemper i Kina og tilpasset fabrikk, Se produkt →

Hvor membranpumper brukes

Membranpumper er et førstevalg innen kjemisk prosessering, vann og avløpsvann, belegg og keramikk, mat og drikke, farmasøytisk, gruvedrift, trykkeri, tekstil og marin industri. Mønsteret er konsistent: når væsken er etsende, slipende, viskos eller lett forurenset, velger ingeniører en membranpumpe fremfor et sentrifugalalternativ. Den membranpumpe industrinyheter dokumenter jevnlig nye installasjoner i disse sektorene, fra kjemiske blandingsanlegg til kommunale vannbehandlingsstasjoner.

Kjemisk bearbeiding

Overføring av syrer, alkalier og løsemidler uten lekkasje eller flyktige utslipp.

Vann og avløpsvann

Dosering av polymerer, kalk, aktivert karbon, flokkuleringsmidler og natriumhypokloritt.

Belegg og keramikk

Flytting av glass, pigment, slip og slam med høyt faststoffinnhold som ville tette andre pumper.

Mat og drikke

Sirup, vegetabilsk olje, fløte, smakstilsetninger og fruktkjøtt med hygieniske fuktede deler.

Farmasøytisk

Hygienisk overføring og filtrering med våte deler i rustfritt stål og ingen forurensningsrisiko.

Gruvedrift og konstruksjon

Avvanning, slurryhåndtering, fugemasse og sementinjeksjon på avsidesliggende eller robuste steder.

Hvordan velge riktig membranpumpe

Å velge en membranpumpe er for det meste et spørsmål om å tilpasse de fuktige materialene til væsken og pumpestørrelsen til den nødvendige strømningen. Fire spørsmål fører til riktig spesifikasjon: Hva er væskekjemien ved den faktiske driftstemperaturen? Hvilken strømningshastighet og utløpstrykk kreves? Inneholder væsken faste stoffer som er store nok til å påvirke ventilsetet? Og hvor kontinuerlig er arbeidssyklusen? Å få alle brann forhindrer de to vanligste feilene: kjemisk angrep på de fuktede delene og kronisk strømningsmangel.

  • Væskekjemi bestemmer det fuktede materialet: aluminium for generell industriell bruk, 316 rustfritt stål for mat eller aggressive medier, polypropylen for mange syrer og PVDF for sterke oksidasjonsmidler og klorerte løsningsmidler.
  • Strømningshastighet og trykker portstørrelsen: 1/4-tommers og 1/2-tommers pumper passer til dosering og batching; 1-tommers og 1-1/2-tommers modeller håndterer standard overføring; 2-tommers og 3-tommers pumper flytter store volumer for tankskiplossing og tømming av sump.
  • Faststoffinnhold påvirker ventilvalg: Større porter og kuleventiler passerer mer faste stoffer enn fjærbelastede konstruksjoner.
  • Driftssyklusen bestemmer drivtypen: kontinuerlig flerskiftsdrift rettferdiggjør en elektrisk pumpe med variabel hastighet.

For en typisk industriell overføringsapplikasjon opp til noen få kubikkmeter i timen, a 1-tommers membranpumpe i aluminium er et økonomisk og støttende, spesielt når væsken er kompatibel med våte deler av aluminium. Hvis applikasjonen involverer aggressive kjemikaler i stedet, gå opp til PVDF eller rustfritt stål fuktede deler. Det er også lurt å konsultere en produsent som Shanghai Haoyang Pump Valve Manufacturing Co., Ltd. , som spesialiserer seg på pneumatiske membranpumper og relatert tilbehør, for verifiserte kompatibilitetsdata før du bestiller.

Custom 1 Egendefinert 1 Shanghai Haoyang Pump Valve Manufacturing Co., Ltd er toppprodusent av 1'aluminiumsmembranpumpe i Kina og tilpasset fabrikk, væskeinntak/o... Se produkt →

FAQ

Kan en membranpumpe gå tørr?

Ja. Luftdrevne doble membranpumper kan gå tørr i lengre perioder uten skade, siden membranene ikke er avhengige av den pumpede væsken for smøring. Elektriske membranpumper tåler tørrkjøring i kortere perioder; sjekk alltid produsentens anbefaling for den spesifikke modellen.

Må en membranpumpe fylles?

Nei. Membranpumper er selvsugende og kan trekke væske opp fra et nivå under pumpen. Typisk sugeløft er rundt 5 til 7 meter vannsøyle, avhengig av modeller, membranmaterial og væskens egenvekt.

Hvorfor pulserer membranpumpens strømning?

Fordi utflod skjer i diskrete slag. Hvert slag forskyver et fast volum, slik at utløpstrykket stiger under utløpsslaget og faller under sugeslaget. Ved å installere en pulsasjonsdemper på utløpsledningen reduserer disse trykktoppene med opptil 90 prosent og beskytter nedstrøms instrumenter.

Hvilke størrelser kommer membranpumper i?

De fleste produsenter tilbyr portstørrelser fra 1/4 tomme opp til 3 tommer. Små pumper håndterer dosering og batching, mens store pumper beveger seg titalls kubikkmeter i tiden. Riktig størrelse avhenger av nødvendig strømning, utløpstrykk og tilgjengelig trykkluftvolum eller motoreffekt.