3.8.8 Membranpump
En membranpump eller diafragmapump arbetar med ett flexibelt membran, som arbetar med en fram och återgående rörelse vilken genereras genom en kolvstång. Drivningen av kolvstången sker genom en elmotor, rörelsen överförs med en vevrörelse eller excenter. Drivningen är dock vanligen tryckluft, då antingen via en ventilstyrd kolvstång (luftventil) eller direkt mot membranet – figur 3.113.
För att pumpen skall fungera måste den förses med två stycken ventiler som sitter i flödesbanan, en på trycksidan och en på sugsidan. Konstruktionen av dessa ventiler varierar. Den vanligaste är en kulventil, som i vissa fall är fjäderbelastad. Andra ventiltyper är klaffventil, tallriksventil, kägelventil och elastiska ”munventiler”, figur 3.114.
Figur 3.113 Tryckluftdriven membranpump
Figur 3.114 Ventiltyper för membranpumpar. Från vänster: mun-, tallriks- och kulventil.
Membranpumpen är läckagefri, då den saknar axelgenomgångar in till pumphuset. Läckage kan dock uppstå, om membranet brister. Förebyggande underhåll med membranbyte måste därför ske för att undanröja risken av ett plötsligt läckage. Membranmaterialet är som regel en elastomer (gummi) som nitrilgummi, neoprengummi och fluorgummi. Vätsketemperaturen begränsas av membranmaterialet till c:a 100°C. Används PTFE-membran kan temperatur på upp till 200°C tillåtas.
Membranpumpen har god sugförmåga. Den kan dock variera mellan 1-8 m, beroende på storlek på pump, slaghastighet och typ av ventiler. Pumparna kan, med undantag av de mindre membranpumparna, användas för praktiskt taget alla typer av vätskor, tunnflytande, viskösa, rena eller starkt förorenade. Den ventiltyp, som används, bestämmer dock hur stora de föroreningar får vara, som skall passera genom pumpen. Klaffventilen släpper igenom de största partiklarna. En pump med 50 mm:s anslutning kan, om den utrustas med klaffventiler, släppa igenom fasta föremål med 40-45 mm diameter.
Membranpumpen ger alltid ett pulserande flöde.. Tryckutjämnare, som reducerar pulseringen, kan kopplas in efter pumpen. Volymflödena kan variera mellan 0,4 och 300 m3/h. Pumparna tillverkas med pumphus av aluminium, gjutjärn eller syrafast stål. Små membranpumpar har en annorlunda uppbyggnad och används huvudsakligen för doseringsändamål. De drivs av en elmotor med växel via en vevaxel eller en nockskiva. Slaglängd och slaghastighet är i regel inställbara för att pumpen skall kunna regleras till önskad kapacitet. Pumpen är ofta försedd med dubbla fjäderbelastade kulventiler i både sug- och tryckledningen, för att minska risken för återläckage i ventilen efter respektive sug- och tryckslag.
Membrandoserpumpen är endast avsedd för rena och tunnflytande vätskor. För att den skall behålla sin precision, måste den placeras så att den får ett konstant tillrinningstryck. Materialet i membranet kan varieras lika som för de övriga membranpumparna. Membran av PTFE är genom dennas lägre elasticitet ibland utfört veckat eller till och med som en bälg. Pumphuset görs i syrafast stål eller plast. Volymflödet kan vara så litet som några cm3/dygn.