Wat is een membraanpomp?
Een membraanpomp is een type positieve verdringerpomp die een flexibele membraan gebruikt als zijn primaire pompelement om vloeistoffen te verplaatsen en onder druk te zetten. Membraanpompen worden toegepast in lage druk en lage stroom situaties en zijn geschikt voor het verpompen van diverse gassen, vloeistoffen en slurries.
Membraanpomp
Interessant om te weten – de membraanpomp ontleent zijn naam aan het membraan dat wordt gebruikt om vloeistof te verpompen. Pompen worden vaak genoemd naar het onderdeel dat de pompwerking veroorzaakt, zoals tandwielpomp of zuigerpomp. Hetzelfde geldt voor kleppen, die meestal worden genoemd naar het mechanisme dat de klep opent en sluit, zoals kogelklep of schuifklep.
Wat zijn de belangrijkste onderdelen van een membraanpomp?
Een membraanpomp bestaat uit enkele essentiële onderdelen, namelijk:
- Terugslagkleppen (aanzuig en afvoer)
- Pompkamer
- Membraan
- Aanzuigmanifold
- Afvoermanifold
Membraanpomp Onderdelen
Membraanpompen worden meestal pneumatisch aangedreven, maar kunnen ook elektrisch of mechanisch worden bediend. Elektrisch aangedreven pompen vereisen elektromotoren, terwijl pneumatisch aangedreven pompen een luchtdistributieklep nodig hebben. Dit artikel richt zich op luchtgestuurde membraanpompen omdat deze het meest voorkomen.
Goed om te weten – ‘terugslag’ kleppen worden ook wel ‘check’, ‘eenrichtings’, ‘reflux’, ‘voet’ en ‘retentiekleppen’ genoemd, maar alle termen betekenen hetzelfde!
Geniet je tot nu toe van dit artikel? Zorg er dan voor dat je onze online engineering videocursussen bekijkt. We hebben al meer dan 60 uur aan engineering videomateriaal online, en het wordt allemaal op een eenvoudige en begrijpelijke manier gepresenteerd.
Hoe werkt een membraanpomp?
Membraanpompen vereisen perslucht, elektrische stroom of mechanische beweging om te functioneren; het volgende voorbeeld gaat uit van perslucht, aangezien dit het meest gebruikte medium is voor het aandrijven van een membraanpomp. Het is mogelijk om een enkelvoudige of dubbele membraanpomp te hebben, maar de dubbele membraanpomp komt vaker voor vanwege zijn hogere efficiëntie (een resultaat van zijn dubbelwerkende beweging).
Membraanpomp Animatie
Goed om te weten – dubbelwerkende pompen lozen vloeistof terwijl ze in twee richtingen bewegen (bidirectioneel). Enkelwerkende pompen lozen vloeistof terwijl ze slechts in één richting bewegen (unidirectioneel). Hydraulische zuigers en pneumatische rammen maken vaak gebruik van een enkel- of dubbelwerkend ontwerp.
Enkel- en Dubbelwerkende Pompen
Membraanpomp Bediening
Perslucht (meestal 6-7 bar/87-101psi druk) wordt via slangen of leidingen aangesloten op een dubbele membraanpomp. Een pneumatische zuiger (luchtdistributeur) levert perslucht aan de ruimte achter een van de membranen terwijl lucht tegelijkertijd uit de andere wordt afgevoerd; dit is mogelijk omdat beide membranen op een gemeenschappelijke as zijn gemonteerd, d.w.z. wanneer de ene beweegt, beweegt de andere ook. Afgevoerd lucht wordt meestal via een demper afgevoerd om de pomp stiller te laten werken en om een hogedrukluchtstraal die af en toe uit de pomp wordt afgevoerd, te elimineren.
Als lucht wordt afgevoerd, krimpt het betreffende membraan en krijgt het een holle vorm. Als lucht wordt toegevoerd, zet het betreffende membraan uit en krijgt het een bolle vorm. Terwijl het membraan van vorm verandert, wordt een positieve druk (bolle vorm) of negatieve druk (holle vorm) gecreëerd binnen de pompkamer. Vloeistof wordt in of uit de pomp gezogen vanwege de drukverschillen die binnen de pompkamers worden gecreëerd. Terugslagkleppen worden gebruikt om ervoor te zorgen dat de stroom door de pomp slechts in één richting plaatsvindt.
Membraanpomp Bediening
Membraanpomp Constructiematerialen
De pomphuis is vaak vervaardigd uit aluminium of een soort polymeer gebaseerd materiaal, bijvoorbeeld PTFE; aluminium maakt de pomp licht, terwijl polymeermaterialen de pomp corrosiebestendig maken.
Membranen kunnen worden vervaardigd uit rubber, thermoplastisch elastomeer (TPE) of polytetrafluorethyleen (PTFE).
Membraanpomp Voordelen en Nadelen
Membraanpompen zijn zeer veelzijdig en worden daarom in veel verschillende industrieën voor veel toepassingen gebruikt; ze zijn:
- Goed geschikt om te werken in corrosieve omgevingen, of om corrosieve vloeistoffen te pompen, aangezien hun onderdelen kunnen worden gekozen om corrosiebestendig te zijn.
- Kunnen worden vervaardigd om intrinsiek veilig te zijn, d.w.z. de pomp is geen ontstekingsbron wanneer deze in een explosieve of brandbare omgeving wordt geplaatst.
- Kunnen werken, zelfs als ze gedeeltelijk of volledig ondergedompeld zijn (mits de luchtafvoer boven het oppervlak van de onderdompelende vloeistof is).
- Zijn zelfaanzuigend (positieve verdringerpompen zijn zelfaanzuigend, dus ook membraanpompen).
- Vanwege hun formaat zijn deze pompen lichtgewicht en draagbaar.
- Bevatten weinig onderdelen en vereisen weinig onderhoud.
Goed om te weten – de term ‘zelfaanzuigend’ betekent dat een pomp in staat is om lucht te pompen.
3D Model Annotaties
Terugslagklep
Terugslagkleppen laten stroom slechts in één richting toe. Terwijl het membraan beweegt, zal de druk die binnen de behuizing wordt gecreëerd, de bal van zijn zitting tillen en stroom toestaan, of de bal tegen zijn zitting drukken en de stroom stoppen. Het effect dat het membraan op elke klep heeft, hangt af van de oriëntatie van de terugslagklep (de bovenste terugslagklep werkt in de tegenovergestelde richting van de onderste terugslagklep).
Zwaai Terugslagklep
Aanzuiging
Vloeistof komt de pomp binnen via deze aansluiting. Membraanpompen zijn positieve verdringerpompen; dus kunnen ze gas, vloeistof of damp pompen.
Afvoer
Vloeistof wordt uit de pomp afgevoerd via deze aansluiting.
Membraan
Het membraan wordt bediend via een pneumatische zuiger. Wanneer pneumatische druk aan één zijde van de zuiger wordt toegepast, verandert het membraan in een holle vorm. Wanneer pneumatische druk aan de andere zijde van de zuiger wordt toegepast, verandert het membraan in een bolle vorm. Terwijl het membraan van vorm verandert, wordt een positieve (bolle) of negatieve (holle) druk gecreëerd tussen de twee terugslagkleppen; vloeistof wordt in of uit de pomp gezogen vanwege het drukverschil dat wordt gecreëerd. Membraanmembranen zijn meestal gemaakt van dik rubber materiaal.
Pneumatische Kleppen
Pneumatische kleppen binnen de membraanbehuizing verdelen lucht naar beide zijden van de zuiger. Terwijl lucht naar elke zijde van de zuiger wordt verdeeld, verandert de richting van de zuiger, en daarmee ook de vorm van het membraan (bol naar hol enz.).
Gerelateerde Online Engineering Cursussen
Eductors, Ejectors, Venturi Pompen en Straalpompen Uitgelegd
Aanvullende Bronnen
https://www.tacmina.com/learn/basics/01.html
https://www.verderliquids.com/us/en/pumps-by-principle/diaphragm-pump/how-do-diaphragm-pumps-work