Membranpumpe

Animasjon av en membranpumpe (svart membran)
Grunnleggende skisse av en membranpumpe (grønn membran)
Membranpumpe i sugeposisjon
Membranpumpe i pumpestilling

Den membranpumpen er en maskin for transport av væsker eller gasser, som er spesielt ufølsomt overfor langvarig belastning og forurensning i det transporterte materiale.

Dens funksjonelle prinsipp er en modifikasjon av stempelpumpen , men mediet som skal transporteres er skilt fra stasjonen med en membran . Det ligner også på hjertet , men i stedet for en mekanisk beveget membran bruker den sammentrekningsmuskler.

Fordelen med denne pumpen er at skillemembranen beskytter stasjonen mot skadelig påvirkning fra det pumpede mediet, for eksempel slam eller urenheter i farmasøytisk eller næringsmiddelindustrien. En av de største ulempene med den konvensjonelle stempelpumpen, problemet med stempelforseglingen, løses derved.

Membranen avbøyes enten hydraulisk, pneumatisk, mekanisk eller elektromagnetisk.

Bruksområder

Membranpumpene brukes der en lekkasjefri pumpeutforming er spesielt viktig. De brukes for eksempel der det må pumpes farlig slam eller man må frykte tørrkjøring. De er nyttige for pumping av slipende væsker fordi de ikke har noen gnistetninger og på grunn av de lave vedlikeholdskravene generelt for slam.

De er ikke godt egnet for høyere trykk; tidligere ble de ofte brukt som drivstoffpumper i biler.

På den annen side er det membranpumper som vakuumpumper . De brukes spesielt når vakuumet må være oljefritt. Siden membranvakuumpumper er veldig ufølsomme sammenlignet med andre vakuumpumper, har de etablert seg som standardpumper for grovt og fint vakuum innen kjemi og prosessutvikling . Med membranpumper kan støvsugere opp til ca. 0,5 mbar genereres.

Mekanisk

Mekaniske membranpumper er noe mer effektive enn trykkluftmembranpumper, spesielt hvis du legger til energitapet på grunn av generering av trykkluft, men de kan likevel ikke komme i nærheten av effektiviteten til en hydraulisk membranpumpe.

Håndmembranpumpe

I de fleste tilfeller drives disse for hånd ved hjelp av en pumpespak. De brukes z. B. å generere et vakuum for sentrifugalpumper eller for pumping av små mengder væske. De er også vanlig utstyr som brukes av brannvesenene når de setter ut farlig gods. Et annet eksempel på en tidlig form av membranpumpen er belgen .

Mekanisk overføring

I de fleste tilfeller drives disse av en elektrisk motor via en forbindelsesstang og en eksentrisk . De brukes z. B. i lekkasjedeteksjonsinnretninger for å opprettholde undertrykket.

Pumper av denne typen har blitt brukt som drivstoffpumper i motorvogner i flere tiår. Her ble de betjent av motorens kamaksel. I ensylindrede og totaktsmotorer ble membranen tidvis aktivert direkte av undertrykket i inntakskanalen.

Et bruksområde for denne pumpen er for eksempel membranventilasjonspumpen i brannvesenet.

Mikromembranpumper

I mikromembranpumper brukes skiveformede piezo-aktuatorer blant annet som kan monteres direkte på membranen. De brukes til kontinuerlig levering eller dosering av mindre mengder væske.

Hydraulisk: stempelmembranpumpe

Stempelmembranpumpe MS521PPH

Hydrauliske pumper kreves for høyere trykk. Mottrykket på hydraulikkvæsken avlaster membranen og øker dermed dens levetid.

Med en stempelmembranpumpe overføres stempelets oscillerende bevegelse til membranen via et arbeidsmedium. Arbeidsvæsken som brukes er vann med et vannløselig mineraladditiv eller en hydraulisk olje. Funksjonen til stempelmembranpumpen kan sees på en lignende måte som for en ren stempelpumpe, siden bevegelsen til stempelet direkte forårsaker en avbøyning av membranen og således induserer suge- og trykkpulser på grunn av et konstant væskevolum mellom stempelet og membranen. Ved å bruke en væske blir imidlertid membranen lastet over hele overflaten, og det er ingen punktbelastning av membranen som med en ren membranpumpe.

Pneumatisk

De består av et dobbelt hus som inneholder to membraner forbundet med en forbindelsesstang. Disse blir påvirket på utsiden av det pumpede mediet og på innsiden av trykkluften. Når membranen har nådd sin endeposisjon, aktiveres en ventil via koblingsstangen, som leder trykkluften til den andre membranen. En trykkluftmembranpumpe overfører lufttrykket til det pumpede mediet uten tap. Som den eneste positive fortrengningspumpen blir leveringsvolumet innstilt ved struping på trykksiden og kan derfor justeres veldig presist. Imidlertid er det relativt sterke svingninger i leveringstrykket i øyeblikket for reversering (ingen trykkstigning, ettersom trykket synker, men ikke kan stige over lufttrykket), noe som kan forstyrre noen applikasjoner. Når det gjelder drivstoffpumper for totaktsmotorer (AWE Wartburg, DKW), ble veivhusets trykkoscillasjoner brukt til den pneumatiske driften.

En annen ulempe er det relativt høye energibehovet, siden det kreves så mye trykkluft som transporteres med pumpen.

Elektromagnetisk (oscillerende ankerpumpe)

Denne typen membranpumpe bruker et vibrerende anker som beveges av et vekslende magnetfelt.

De elektromagnetiske pumpene er mye mer effektive enn de pneumatiske pumpene.

litteratur

  • Gerhard Vetter: Lekkasjepumper, kompressorer og vakuumpumper. Vulkan-Verlag, 1998, ISBN 3-8027-2185-3 , s. 251-260.

weblenker

Individuelle bevis

  1. Rich Ulrich Harten: Fysikk: En introduksjon for ingeniører og naturforskere. Gabler Wissenschaftsverlage, 2011, ISBN 978-3-642-19978-3 , s. 90.
  2. Ulrich Harten: Fysikk: En introduksjon for ingeniører og naturforskere. Gabler Wissenschaftsverlage, 2011, ISBN 978-3-642-19978-3 , s. 90.
  3. Gerhard Vetter: Lekkasjepumper, kompressorer og vakuumpumper. Vulkan-Verlag, 1998, ISBN 3-8027-2185-3 , s. 251.
  4. Vakuum pumpestasjon for laboratoriebruk , nås den 10. mars 2017.
  5. Gerhard Vetter: Roterende fortrengningspumper for prosessteknologi. Vulkan-Verlag, 2006, ISBN 3-8027-2173-X , s. 28 f.
  6. Gerhard Vetter: Lekkasjepumper, kompressorer og vakuumpumper. Vulkan-Verlag, 1998, ISBN 3-8027-2185-3 , s. 252.
  7. Gerhard Vetter: Lekkasjepumper, kompressorer og vakuumpumper. Vulkan-Verlag, 1998, ISBN 3-8027-2185-3 , s. 251.
  8. Gerhard Vetter: Lekkasjepumper, kompressorer og vakuumpumper. Vulkan-Verlag, 1998, ISBN 3-8027-2185-3 , s. 251.