Hoe werken membraanpompen?

Membraanpompen zijn veelzijdige verdringerpompen die gebruik maken van flexibele membranen om vloeistoffen efficiënt te verplaatsen. Dit artikel onderzoekt de verschillende soorten membraanpompen, hun werkingsprincipes, componenten, voordelen, nadelen en toepassingen, en biedt een uitgebreid inzicht in deze essentiële pompen.

Wat zijn membraanpompen

Membraanpompen, ook wel membraanpompen genoemd, zijn verdringerpompen die gebruik maken van flexibele membranen om een pompwerking te creëren. Deze pompen kunnen een grote verscheidenheid aan vloeistoffen verwerken, waaronder stroperige vloeistoffen, schurende slurries en schuifgevoelige vloeistoffen. Membraanpompen staan bekend om hun veelzijdigheid, betrouwbaarheid en vermogen om uitdagende pomptoepassingen aan te kunnen.

Soorten membraanpompen

Er zijn drie hoofdtypen membraanpompen, elk met zijn unieke kenmerken en voordelen.

Luchtaangedreven dubbelmembraanpompen (AODD).

AODD-pompen, ook wel pneumatische membraanpompen genoemd, gebruiken perslucht om twee membranen tegelijkertijd aan te drijven. De afwisselende werking van de membranen zorgt voor een constante vloeistofstroom door de pomp. AODD-pompen zijn ideaal voor het verpompen van een breed scala aan vloeistoffen, waaronder schurende en viskeuze materialen, en zijn geschikt voor gebruik in gevaarlijke omgevingen.

Mechanisch aangedreven membraanpompen

Mechanisch aangedreven membraanpompen gebruiken een elektromotor of ander mechanisch middel om het membraan aan te drijven. Deze pompen zijn doorgaans compacter en energiezuiniger dan AODD-pompen, maar kunnen beperkingen hebben wat betreft de vloeistoffen die ze kunnen verwerken en de omgevingen waarin ze kunnen werken.

Hydraulisch aangedreven membraanpompen

Hydraulisch aangedreven membraanpompen gebruiken hydraulische vloeistof om het membraan aan te drijven. Deze pompen staan bekend om hun hogedrukcapaciteiten en worden vaak gebruikt in hogedruktoepassingen zoals omgekeerde osmosesystemen en chemische injectie.

Hoe werken membraanpompen?

Membraanpompen werken door gebruik te maken van de heen en weer gaande beweging van flexibele membranen om zuig- en persslagen te creëren. Tijdens de zuigslag beweegt het membraan weg van de vloeistofkamer, waardoor een negatieve druk ontstaat die vloeistof via de inlaatklep in de pomp zuigt. Tijdens de persslag beweegt het membraan naar de vloeistofkamer, waardoor een positieve druk ontstaat die de vloeistof via de uitlaatklep naar buiten duwt.

De pompwerking wordt geregeld door een luchtklep in AODD-pompen, die de luchtkamers achter de membranen afwisselend onder druk zet en afvoert. Bij mechanisch aangedreven en hydraulisch aangedreven pompen wordt de pompwerking geregeld door het mechanische of hydraulische systeem dat het membraan aandrijft.

Onderdelen van membraanpompen

Membraanpompen bestaan uit verschillende belangrijke componenten die samenwerken om een efficiënte en betrouwbare werking te garanderen:

• Lichaam: Het pomplichaam herbergt de vloeistofkamers, luchtkamers en spruitstukken, waardoor de pomp een stevige structuur krijgt.
• Vloeistofkamers: De vloeistofkamers zijn de gebieden waar de vloeistof wordt aangezogen en afgevoerd uit de pomp. Ze zijn door diafragma's gescheiden van de luchtkamers.
• Verdeelstukken: De spruitstukken zijn de doorgangen waardoor de vloeistof de pomp binnenkomt en verlaat. Ze zijn verbonden met de vloeistofkamers en bevatten de terugslagkleppen.
• Luchtkamers en luchtklep: Bij AODD-pompen bevinden de luchtkamers zich achter de membranen en worden ze afwisselend onder druk gezet en afgevoerd door de luchtklep om de pompwerking te creëren.
• Terugslagkleppen: Terugslagkleppen, zoals kogelkranen of klepkleppen, bevinden zich in de spruitstukken en zorgen ervoor dat vloeistof in de juiste richting door de pomp stroomt.
• Diafragma's: Diafragma's zijn flexibele membranen die de pompactie creëren door heen en weer te bewegen als reactie op lucht-, mechanische of hydraulische bediening.

Voordelen van membraanpompen

• Zelfaanzuigend en goede zuigkracht: Membraanpompen zijn zelfaanzuigend en kunnen een goede zuighoogte bereiken, waardoor ze ideaal zijn voor toepassingen waarbij de vloeistofbron zich onder de pomp bevindt.
• Mogelijkheid om schurende slurries en een hoog gehalte aan vaste stoffen te hanteren: Dankzij de zachte pompwerking en het ontbreken van nauwsluitende onderdelen kunnen membraanpompen schurende slurries en vloeistoffen met een hoog vastestofgehalte verwerken zonder overmatige slijtage te veroorzaken.
• Droogloopvermogen: Membraanpompen kunnen drooglopen zonder schade aan de pomp te veroorzaken, waardoor ze geschikt zijn voor toepassingen waarbij de vloeistoftoevoer intermitterend kan zijn.
• Afdichtingsloos ontwerp voorkomt lekken en vervuiling: Het afdichtingsloze ontwerp van membraanpompen elimineert de noodzaak van dynamische afdichtingen, waardoor het risico op lekkages en vervuiling wordt verminderd.
• Veelzijdigheid bij het omgaan met verschillende vloeistoffen en viscositeiten: Membraanpompen kunnen een breed scala aan vloeistoffen verwerken, waaronder dunne vloeistoffen, stroperige vloeistoffen en vloeistoffen met zwevende vaste stoffen.
• Geschiktheid voor gevaarlijke omgevingen (AODD-pompen): AODD-pompen zijn intrinsiek veilig en kunnen worden gebruikt in gevaarlijke omgevingen waar explosieve atmosferen aanwezig kunnen zijn.

Nadelen van membraanpompen

• Beperkte stroomsnelheid en druk: Vergeleken met andere typen pompen, zoals centrifugaalpompen, hebben membraanpompen over het algemeen een lager debiet en lagere druk.
• Pulserende stroom: De heen en weer gaande werking van membraanpompen kan een pulserende stroom creëren, die mogelijk niet geschikt is voor toepassingen die een soepele, continue stroom vereisen. Om dit probleem te minimaliseren, kunnen pulsatiedempers worden gebruikt.
• Hogere onderhoudsvereisten: De flexibele membranen en terugslagkleppen in membraanpompen zijn onderhevig aan slijtage en vereisen mogelijk vaker onderhoud in vergelijking met andere pomptypen.
• Lagere energie-efficiëntie: Membraanpompen, vooral AODD-pompen, kunnen vanwege de persluchtbehoefte meer energie verbruiken in vergelijking met andere pomptypes.

Toepassingen van membraanpompen

• Chemische verwerking en overdracht
• Afvalwater behandeling
• Voedsel- en drankverwerking
• Farmaceutica en biotechnologie
• Bedrukking en verpakking
• Pulp- en papierindustrie
• Mijnbouw en minerale verwerking
• Verven, coatings en lijmen
• Olie en gas industrie
• Keramiek- en kleiverwerking

Hoe u de juiste membraanpompen kiest

Houd bij het selecteren van een membraanpomp voor uw toepassing rekening met de volgende factoren:

Soort vloeistof

Houd rekening met de viscositeit, het schurende vermogen en de chemische compatibiliteit van de vloeistof die u moet verpompen. Voor specifieke vloeistofeigenschappen kunnen verschillende membraanmaterialen en kleptypen nodig zijn.

Vereisten voor stroomsnelheid en druk

Bepaal het vereiste debiet en de vereiste druk voor uw toepassing en selecteer een pomp die aan deze eisen kan voldoen. Houd rekening met factoren zoals de buisgrootte, wrijvingsverliezen en hoogteverschillen.

Krachtbron

Houd rekening met de beschikbare energiebron (perslucht, elektriciteit of hydraulisch vermogen) en kies een pomp die compatibel is met uw stroomvoorziening.

Onderhoud en kosten

Evalueer de onderhoudsvereisten en de langetermijnkosten die gepaard gaan met verschillende membraanpompopties, inclusief energieverbruik, vervanging van onderdelen en uitvaltijd.

Veelgestelde vragen

Hoe verplaatst een membraanpomp vloeistoffen?

Een membraanpomp verplaatst vloeistoffen door gebruik te maken van de heen en weer gaande beweging van flexibele membranen om zuig- en persslagen te creëren. Terwijl het membraan heen en weer beweegt, zuigt het afwisselend vloeistof in de pomp en duwt het vervolgens naar buiten, waardoor een pompwerking ontstaat.

Wat kan er misgaan met een membraanpomp?

Veelvoorkomende problemen met membraanpompen zijn onder meer slijtage of defecten aan het membraan, problemen met de terugslagkleppen, defecten aan de luchtkleppen (bij AODD-pompen) en verstopte of beschadigde spruitstukken. Regelmatig onderhoud en de juiste keuze van pompmaterialen kunnen deze problemen minimaliseren.

Conclusie

Membraanpompen zijn veelzijdige en betrouwbare pompen die unieke voordelen bieden bij het verwerken van een breed scala aan vloeistoffen en bij gebruik in uitdagende omgevingen. Door de verschillende typen membraanpompen, hun werkingsprincipes en hun belangrijkste componenten te begrijpen, kunt u de juiste pomp voor uw toepassing selecteren en optimale prestaties en efficiëntie garanderen.