Vzduchomembránová čerpadla

Jak fungují vzduchomembránová čerpadla?

Vzduchomembránová čerpadla, označovaná také jako pneumatická nebo AODD čerpadla, jsou poháněna stlačeným vzduchem. Dvě membrány spojené společnou hřídelí se pohybují současně – zatímco jedna čerpací komora médium nasává, druhá jej vytlačuje do potrubí.

Směr proudění řídí sací a výtlačné kulové nebo klapkové ventily. Čerpané médium je membránami odděleno od vzduchového rozvodu, takže čerpadlo nepotřebuje klasickou mechanickou hřídelovou ucpávku.

Vratný pohyb membrán vytváří pulzující průtok. V aplikacích vyžadujících stabilnější tlak, přesnější měření nebo ochranu potrubí lze proto použít tlumič pulzací.

Výhody vzduchomembránových čerpadel

• Čerpání agresivních, abrazivních a viskózních kapalin
• Vhodnost pro média s pevnými částicemi
• Dobrá samonasávací schopnost
• Bezpečné zastavení proti uzavřenému výtlaku
• Jednoduchá regulace průtoku stlačeným vzduchem
• Kovová, plastová i hygienická provedení
• Konstrukce bez mechanické hřídelové ucpávky
• Snadná instalace, přemístění a údržba

Jak vybrat vzduchomembránové čerpadlo?

Správné vzduchomembránové čerpadlo se vybírá podle požadovaného průtoku, výtlačného tlaku, vlastností média a podmínek instalace. Rozhodující je zejména chemické složení, teplota, viskozita, obsah pevných částic a jejich velikost.

Zohlednit je nutné také dostupný tlak a průtok stlačeného vzduchu, délku potrubí, provozní režim, požadovaný způsob regulace a případné nároky na hygienické nebo ATEX provedení.

Při výběru zvažte zejména:

• Požadovaný průtok a výtlačný tlak
• Viskozitu, hustotu a teplotu média
• Chemickou kompatibilitu smáčených materiálů
• Obsah, velikost a charakter pevných částic
• Dostupný tlak a průtok stlačeného vzduchu
• Požadavky na samonasávání a chod nasucho
• Požadavky na hygienické nebo ATEX provedení
• Potřebu regulace a tlumení pulzací

Kovové, nebo plastové čerpadlo?

Plastová vzduchomembránová čerpadla z polypropylenu nebo PVDF se používají především pro kyseliny, zásady a další korozivní kapaliny. Vhodnost konkrétního materiálu vždy závisí na chemickém složení, koncentraci a teplotě média.

Kovová čerpadla z hliníku, litiny, korozivzdorné oceli nebo speciálních slitin jsou vhodná pro rozpouštědla, oleje, paliva, abrazivní suspenze a mechanicky náročné aplikace. Materiál tělesa je nutné posuzovat společně s materiálem membrán, ventilů, sedel a těsnění.

Kulové, nebo klapkové ventily?

Kulové ventily jsou univerzální a používají se pro široké spektrum čistých kapalin, chemikálií, viskózních médií a suspenzí. Jejich správná funkce závisí také na hustotě kapaliny, orientaci čerpadla a materiálu koulí.

Klapkové ventily poskytují větší průchozí průřez a jsou vhodné pro média s velkými, vláknitými nebo sedimentujícími částicemi. Omezují riziko zanášení u aplikací, které mohou být pro běžné kulové ventily problematické.                           

Standardní, vysokotlaké, nebo bezpečnostní provedení?

Standardní vzduchomembránová čerpadla se používají pro přečerpávání, cirkulaci, vyprazdňování nádrží a další běžné procesní aplikace.

Vysokotlaká provedení jsou vhodná například pro plnění kalolisů a aplikace s vyšším protitlakem. Pomocí násobení vstupního tlaku vzduchu mohou podle konkrétní modelové řady dosahovat vyšších výtlačných tlaků než standardní čerpadla.

Pro toxická a jinak nebezpečná média lze použít bezpečnostní provedení se zdvojenými membránami a detekcí jejich porušení. Druhá membrána pomáhá omezit riziko úniku kapaliny do vzduchového rozvodu a okolního prostředí.

Výběr membrán a elastomerů

Materiál membrán, ventilových koulí, sedel a těsnění musí být odolný vůči chemickému složení, teplotě a abrazivitě média. Podle aplikace lze použít například PTFE, EPDM, FKM, NBR, neopren nebo termoplastické elastomery.

Volba membrány ovlivňuje nejen chemickou kompatibilitu, ale také sací schopnost, životnost, dosažitelný průtok a spotřebu stlačeného vzduchu. Materiál proto nelze vybírat pouze podle obecné tabulky chemické odolnosti.

Spotřeba a kvalita stlačeného vzduchu

Přívod vzduchu musí poskytovat dostatečný tlak i průtok pro požadovaný výkon čerpadla. Poddimenzované potrubí, malé regulační prvky nebo zanesený filtr mohou omezit rychlost čerpadla a snížit průtok.

Před čerpadlo se obvykle instaluje uzavírací ventil, filtr a regulátor tlaku. Na výstup vzduchu lze připojit tlumič hluku. Vlhkost, nečistoty nebo namrzání výfuku mohou negativně ovlivnit spolehlivost vzduchového rozvodu.

U dlouhodobých a energeticky náročných aplikací je vhodné porovnat spotřebu stlačeného vzduchu s elektricky poháněnými čerpadly.

Chod nasucho a uzavřený výtlak

Řada vzduchomembránových čerpadel může po omezenou dobu pracovat nasucho, protože nevyužívá mechanickou ucpávku chlazenou čerpanou kapalinou. Vhodnost tohoto provozu je však nutné ověřit podle konkrétní konstrukce, materiálu membrán a vlastností média.

Při uzavření výtlačného potrubí se čerpadlo zastaví ve chvíli, kdy se tlak kapaliny vyrovná tlaku pohonného vzduchu. Po otevření výtlaku se provoz automaticky obnoví.

ATEX provedení

Pneumatický pohon omezuje potřebu elektromotoru přímo na čerpadle, neznamená však automaticky, že je každé vzduchomembránové čerpadlo vhodné do prostředí s nebezpečím výbuchu.

Pro ATEX zóny je nutné zvolit certifikované provedení z odpovídajících vodivých materiálů, zajistit správné uzemnění a dodržet požadavky výrobce i konkrétní instalace.

Typické aplikace vzduchomembránových čerpadel

• Přečerpávání kapalin mezi nádržemi a IBC kontejnery
• Vyprazdňování sudů, jímek a zásobníků
• Čerpání kyselin, zásad a rozpouštědel
• Přeprava barev, lepidel, pryskyřic a inkoustů
• Čerpání kalů, suspenzí a odpadních vod
• Plnění kalolisů
• Cirkulace a dávkování procesních kapalin
• Čerpání olejů, paliv a maziv
• Přeprava potravinářských a kosmetických produktů
• Mobilní a havarijní čerpání

Vzduchomembránové, nebo elektricky poháněné čerpadlo?

Vzduchomembránové čerpadlo je vhodné pro proměnlivý provoz, média s částicemi, časté přemisťování a aplikace, kde je dostupný stlačený vzduch. Výhodou je robustní konstrukce, jednoduché řízení a možnost zastavení proti uzavřenému výtlaku.

Elektricky poháněné objemové nebo odstředivé čerpadlo může být výhodnější pro dlouhodobý nepřetržitý provoz, stabilní pracovní bod a aplikace s důrazem na energetickou účinnost. Správná volba závisí na médiu, požadovaném výkonu, provozní době a dostupných energiích.

Vzduchomembránová čerpadla AxFlow

AxFlow nabízí vzduchomembránová čerpadla SANDPIPER v kovovém, plastovém, hygienickém, heavy-duty, vysokotlakém a bezpečnostním provedení. Pomůžeme vám určit požadovaný výkon, vybrat vhodný materiál tělesa, membrán a ventilů a navrhnout úpravu stlačeného vzduchu, regulaci i tlumení pulzací.

Zajišťujeme také odborný servis vzduchomembránových čerpadel, diagnostiku vzduchových rozvodů, výměnu membrán a ventilů, opravy, preventivní údržbu a dodávky originálních náhradních dílů SANDPIPER.