Come funzionano le pompe a membrana?

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Cosa sono le pompe a membrana ad aria compressa?

Una pompa a doppia membrana ad aria è una pompa pneumatica che utilizza una valvola pneumatica che dirige l'aria compressa tra i due lati della pompa, avanti e indietro.

Le pompe a membrana pneumatiche possono trasferire liquidi con viscosità bassa, media o alta, nonché liquidi con solidi in sospensione. Possono inoltre gestire molte sostanze chimiche aggressive, come gli acidi, perché possono essere costruiti con un'ampia varietà di materiali e diaframmi.

A cosa servono le pompe a membrana ad aria compressa?

In quanto dispositivi generici, le pompe AODD sono utilizzate in molte applicazioni diverse, tra cui:

Mining - disidratazione di siti e cave in superficie e sottoterra, trasferimento di fanghi e melme, trasferimento di carburante per veicoli o attrezzature per la costruzione pesante
Rivestimenti - trasferimento, erogazione e dosaggio di vernice o inchiostro, pompa di alimentazione per pistole a spruzzo
Ceramica - barbottine di ceramica, trasferimento di vasche a giorno, stampi di riempimento
Lavorazione di prodotti chimici - carico e scarico di autocisterne, pompa di servizio portatile, dosaggio di prodotti chimici
Galvanotecnica e anodizzazione - rifornimento di sostanze chimiche in vasche di placcatura o finitura dei metalli, agitazione di soluzioni detergenti, filtrazione
Polpa e carta - inchiostri da stampa, colle, trasferimento di adesivi in massa
Petrolio e gas - filtropressa, trasferimento di combustibili sfusi, trasferimento di bacini di decantazione
Trattamento delle acque e delle acque reflue - trasferimento di mezzi solidi in sospensione, filtropressa, pompa di servizio

2 inch polypropylene EXP Series diaphragm pumps used in paint application

Come funzionano le pompe pneumatiche a membrana?

Le pompe AODD utilizzano due membrane flessibili montate su un albero condiviso che si muove ripetutamente in avanti e indietro per pompare i fluidi all'interno e all'esterno della camera del fluido della pompa. Questo movimento crea una depressione, che aspira il fluido attraverso una porta di ingresso.

Quando i diaframmi vengono successivamente spinti nella direzione opposta per tornare alle posizioni iniziali tramite aria compressa, il fluido viene espulso dalla camera del prodotto attraverso una porta di uscita. Questo ciclo si ripete mentre l'AODD è in funzione, creando l'azione di pompaggio per cui questo dispositivo è noto.

Nella Figura 1, il diaframma sinistro è stato spinto verso la camera del fluido e, così facendo, ha spostato il liquido attraverso la valvola aperta in cima alla porta di scarico. Allo stesso tempo, il liquido viene aspirato nella camera destra attraverso il diaframma destro. Al termine della corsa, le posizioni vengono invertite e il ciclo si ripete nella direzione opposta, come illustrato nella Figura 2.

Figura 1: Le membrane si muovono verso sinistra

Figura 2: I diaframmi si muovono verso destra

Quali sono i vantaggi delle pompe a membrana azionate ad aria?

Le pompe AODD offrono una serie di vantaggi, in particolare:

Le pompe AODD consentono una minore usura della membrana rispetto a una pompa azionata meccanicamente, grazie al bilanciamento della pressione da parte dell'aria compressa. Ciò significa che le pompe AODD possono funzionare per periodi più lunghi senza subire danni e hanno una durata maggiore.
Il loro design consente la completa separazione dei fluidi e dei componenti sensibili, riducendo la frequenza delle riparazioni.
Possono trattare fanghi, impasti o fluidi abrasivi e viscosi. Inoltre, il meccanismo di pompaggio fluido delle pompe le rende adatte ad applicazioni con fluidi sensibili al taglio.
Poiché i loro meccanismi di funzionamento non producono scintille, le pompe AODD sono adatte all'uso in aree pericolose, ad esempio in presenza di materiali infiammabili.
Poiché nelle pompe AODD le uniche tenute fisse sono quelle tra i componenti bagnati e l'esterno del dispositivo, le perdite possono verificarsi solo se una o entrambe le membrane si guastano.

ARO air diaphragm pump in use for a national leader in the recycling of silver-bearing x-ray film

Come utilizzare una pompa a membrana ad aria compressa

Le pompe AODD offrono una serie di vantaggi e possono avere requisiti piuttosto particolari per la loro installazione. L'osservanza di queste istruzioni può contribuire a evitare una serie di costi e danni alla pompa AODD:

Devono essere montate su una base rigida o su una superficie, poiché il meccanismo delle membrane di questa pompa la fa vibrare durante il funzionamento. Le connessioni di aspirazione e scarico devono essere flessibili (come un tubo di gomma), non rigide, e devono essere compatibili con i fluidi pompati.
Il tubo di aspirazione del fluido o il tubo flessibile devono avere almeno le stesse dimensioni della porta di aspirazione. Se non ci si attiene a questa regola, si può verificare la morte per inedia della pompa. Inoltre, deve essere il più corto e il più vicino possibile al serbatoio di alimentazione.
È fondamentale che la linea di alimentazione dell'aria sia dimensionata correttamente. L'utilizzo di una linea d'aria troppo piccola può portare a una carenza di aria compressa. Affinché la pompa AODD funzioni in modo efficace è necessario un flusso d'aria adeguato.
Per regolare la portata e la pressione delle pompe AODD, è necessario installare un gruppo regolatore di pressione dell'aria nella linea di alimentazione dell'aria della pompa per regolare la pressione dell'aria in ingresso.

Come riparare una pompa a membrana ad aria compressa

In caso di guasto della pompa AODD, è necessario controllare quanto segue:

Assicurarsi che la dimensione dell'ingresso dell'aria non sia troppo piccola.
Controllare che la marmitta della pompa non sia ghiacciata. Le pompe AODD sono rumorose quando sono in funzione, quindi spesso vengono utilizzati dei silenziatori. Grazie alla compressione dell'aria del dispositivo, la temperatura complessiva della marmitta può talvolta essere abbassata al di sotto dello zero. In ambienti particolarmente umidi, questo può portare all'accumulo di ghiaccio. (Nota: la formazione di ghiaccio si verifica soprattutto con le pompe della concorrenza. Le pompe a membrana della serie ARO EXP sono state progettate per garantire un funzionamento senza ghiaccio, grazie alle nostre valvole a scarico rapido brevettate che rilasciano l'aria gelida nell'atmosfera, impedendo così il congelamento)
Controllare che le linee di ingresso e di uscita della pompa non siano ostruite, comprese le valvole sigillate o parzialmente sigillate.
Ispezionare regolarmente la pompa AODD per verificare l'assenza di perdite. Nell'ambito della manutenzione ordinaria della pompa, sostituire gli O-ring in PTFE poiché sono soggetti a perdite.

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