Membranpumpen Sie eignen sich besser zum Pumpen dickflüssigerer Medien wie Abwasser und Schlamm. Die gängigste Membranpumpe nutzt Druckluft als Antriebsquelle und besteht aus zwei Kammern: einer Membran, einem Auslass-Rückschlagventil und einem Einlass-Rückschlagventil.
Die besten Anwendungsbereiche für Membranpumpen
Membranpumpen werden aufgrund ihrer Anpassungsfähigkeit in nahezu allen Branchen eingesetzt, die Flüssigkeiten fördern müssen. Sie werden häufig zur Entwässerung oder zum Abpumpen in verschiedenen Sektoren verwendet. Aufgrund ihrer Effektivität und Genauigkeit eignen sie sich zum Befüllen, Abfüllen und Dosieren.
Ein Gemisch aus flüssigen und festen Stoffen mit einer Dichte größer als eins wird als Suspension bezeichnet. Typischerweise handelt es sich bei der Flüssigkeit um Wasser, es kann aber auch jede andere Flüssigkeit sein. Daher sind Behälter, die mit Suspensionen in Berührung kommen, häufig korrosionsanfällig.
Die Hauptfunktion der Membran beim Pumpen
Der Antriebsmechanismus und die Kompressionskammer einer Membranpumpe sind hermetisch abgedichtet, sodass die Pumpe das Medium ohne Schmierstoff fördern, komprimieren und ausstoßen kann. Eine dynamische Dichtung, die vielseitig einsetzbar ist und nur wenige der Einschränkungen anderer Dichtungstechniken aufweist, ist eine elastische Membran.
Die Funktionsweise von Membranpumpen
Betrachten wir zunächst die unangenehme Injektion. Eine Injektionsspritze ist im Grunde eine Membranpumpe. Die Flüssigkeit wird in den Zylinder gesaugt, wenn der Kolben zurückgezogen wird.
Die Flüssigkeit wird durch die Einspritznadel an der Zylinderspitze freigesetzt, wenn der Kolben nach vorne gedrückt wird.
Bei einer Injektionsspritze tritt die Flüssigkeit genau an der entsprechenden Stelle ein und aus, aber sehen wir uns ein Modell mit getrennten Ein- und Austrittsstellen an.
(In diesem Fall sind die Ein- und Ausreisewege kreisförmig.)
Würde der Zylinder Flüssigkeit ansaugen, wenn der Kolben nach außen bewegt wird? Nein, lautet die Antwort. Selbst wenn der Kolben nach außen gedrückt wird, lässt die obere Kante des Zylinders lediglich Luft einströmen, ohne Flüssigkeit anzuheben.
Wir werden nun ein kreisförmiges Rückschlagventil an der Öffnung anbringen, durch die Luft eintritt.
Wenn die Luftzufuhr unterbrochen wird, entsteht im Zylinder ein Unterdruck, der die Flüssigkeit ansaugt. Bei einem sehr empfindlich reagierenden Rückschlagventil kann etwas Flüssigkeit austreten, der größte Teil fließt jedoch zurück in den Behälter.
Das angesaugte Wasser fließt zurück in den Tank, wenn das Rückschlagventil besonders groß dimensioniert ist.
Um einen Rückfluss zu verhindern, installieren wir nun ein zweites Rückschlagventil an der Unterseite des Zylinders.
In diesem Fall verhindert das untere Rückschlagventil, dass die Flüssigkeit im Zylinder in den Tank zurückfließt, wodurch das obere Rückschlagventil nach oben gedrückt wird und das Wasser austritt.
Die Flüssigkeit wird in den Zylinder gesaugt, während der Kolben nach außen gedrückt wird; diesmal öffnet sich die untere Seite, nachdem das obere Rückschlagventil geschlossen hat. Beachten Sie, dass nun kein Rückfluss mehr von oben erfolgt.
Wie oben gezeigt, besteht die grundlegende Funktion eines Rückschlagventils darin, Flüssigkeit in eine Richtung zu fördern, was für eine Membranpumpe (Kolbenpumpe) von entscheidender Bedeutung ist.
Das Rückschlagventil ist typischerweise eine Kugel.
Anwendungsprozess für Membranpumpen
Anwendungen von Membranpumpen
Zu den Verdrängerpumpen gehören Doppelmembranpumpen. Sie füllen die Pumpenkammer mit Flüssigkeit und pressen diese mithilfe zweier Membranen heraus. Flüssigkeit strömt ein, wenn sich der Druck in der Kammer verringert, da sich die Membranen von ihr wegbewegen. Beim Zurückdrücken in die Kammer steigt der Druck wieder an, wodurch Flüssigkeit austritt. Der Flüssigkeitsfluss ist unidirektional.
Wo funktioniert eine Membranpumpe am besten?
Für das Fördern dickflüssigerer Medien wie Abwasser und Schlamm eignen sich Membranpumpen besser. Die gebräuchlichste Membranpumpe arbeitet mit Druckluft. Sie besteht aus einer Membran, zwei Kammern, einem Einlass- und einem Auslass-Rückschlagventil.
Eigenschaften und empfohlene Anwendungen von Membranpumpen
Doppelmembranpumpen, oft auch einfach Membranpumpen genannt, finden in verschiedenen Branchen Anwendung. Sie sind praktisch und äußerst anpassungsfähig und eignen sich für eine breite Palette von Flüssigkeiten, darunter Wasser in Lebensmittelqualität, Säuren, Schlämme und viele hochviskose Substanzen. Dank ihrer einfachen Konstruktion und Bedienung sind sie zudem preisgünstig.
Membranpumpen, oft auch Doppelmembranpumpen genannt, finden in vielen verschiedenen Branchen Anwendung. Sie fördern diverse Flüssigkeiten, darunter Wasser in Lebensmittelqualität, Säuren, Schlämme und viele hochviskose Substanzen. Sie sind praktisch und äußerst vielseitig. Dank ihrer einfachen Konstruktion und Bedienung sind sie zudem vergleichsweise günstig.
Funktionsweise von Membranpumpen
Die Saughöheneigenschaften von Membranpumpen sind gut erforscht. Ob Druck und Fördermenge hoch oder niedrig sind, hängt von Größe, Drehzahl und Membranen ab. Suspensionen und Schlämme lassen sich mit Membranpumpen problemlos fördern. Sie erreichen Förderdrücke von bis zu 1200 bar.
Aufgrund ihrer Konstruktion bieten sie hervorragende Eigenschaften im Trockenlauf. Sie werden zur Herstellung künstlicher Herzen eingesetzt, da sie die Funktionen des menschlichen Herzens nachahmen. Meistens sind sie selbstansaugend und erreichen einen Wirkungsgrad von 97%. Bei ausreichender Größe können sie selbst dickflüssigste Medien fördern.
Die besten Anwendungsbereiche für Membranpumpen
Membranpumpen werden aufgrund ihrer Anpassungsfähigkeit in nahezu allen Branchen eingesetzt, die Flüssigkeiten fördern müssen. Sie werden häufig zur Entwässerung oder zum Abpumpen in verschiedenen Sektoren verwendet. Aufgrund ihrer Effektivität und Genauigkeit eignen sie sich zum Befüllen, Dosieren und Messen.
Sie werden häufig in Filterpressen eingesetzt und können genügend Druck für Sprüh- und Reinigungsaufgaben liefern.
Merkmale von Membranpumpen
Die folgenden Eigenschaften von Membranpumpen basieren auf dem oben beschriebenen Funktionsprinzip.
- Pulsierender Flüssigkeitsfluss. Aufgrund des Funktionsprinzips, bei dem Ansaugen und Ausstoßen abwechselnd erfolgen, fließt die Flüssigkeit sprunghaft. Diese Pulsation ist das Merkmal, das Membranpumpen von Kreiselpumpen unterscheidet.
- Die Flüssigkeit fließt aufgrund des im Funktionsprinzip beschriebenen Wechsels von Ansaugung und Druck unregelmäßig. Membranpumpen unterscheiden sich grundlegend von Kreiselpumpen durch ein Phänomen, das als Pulsation bekannt ist.
Folglich führt das Gedrückthalten des Kugelrückschlagventils dazu, dass der Druck im Zylinder steigt, selbst wenn auf der Auslassseite (Oberseite) ein hoher Druck ausgeübt wird, solange die Kraft (die auf den Kolben wirkt) dies zulässt.
Dies bedeutet, dass sich der Druck im Zylinder bei geschlossenem Betrieb unbegrenzt aufbauen kann. Bevor der Druck unendlich hoch wird, kann der Kolbenmotor durchbrennen oder die schwächsten Bauteile in der Nähe der Pumpe, wie der Zylinder oder die Druckleitungen, können brechen.
Bei Verwendung einer Membranpumpe sollten stets ein Überdruckventil des Motors und ein Thermorelais eingebaut werden.
- Es ist entscheidend, dass das Rückschlagventil dicht ist. Wenn Schmutz oder andere Gegenstände in den Bereich um das Rückschlagventil eindringen, wird die Abdichtung beeinträchtigt. In diesem Fall wird die Rückschlagsicherung deaktiviert, was die Pumpenleistung erheblich reduziert und in manchen Fällen sogar zum vollständigen Förderstopp der Pumpe führt. Dasselbe Problem kann auftreten, wenn das Rückschlagventil oder der Ventilsitz (das Bauteil, das das Rückschlagventil abdichtet) beschädigt ist.
Luft, die durch die winzigen Spalten zwischen den unebenen Oberflächen eindringt, kann die Dichtwirkung beeinträchtigen, wenn Rückschlagventil und Ventilsitz trocken sind. Dies gilt insbesondere, wenn sich die Pumpe oberhalb des Tanks befindet. Durch die Befeuchtung von Rückschlagventil und Ventilsitz verbessert sich die Dichtwirkung, wodurch Ansaugen und Fördern ermöglicht werden.
Aber wie funktionieren Kolbenmembranpumpen?
Ein Elektromotor treibt eine mit einem Kolben verbundene Kurbelwelle an (ähnlich wie in einem Auto). Wie funktionieren Kolbenmembranpumpen? Der Kolben rotiert hin und her und überträgt den Hub über ein Arbeitsmedium auf die Membran. Beim Ansaughub, wenn sich der Kolben zurückzieht, wird die Membran angesaugt. Dabei hebt sich die Einlasskugel und saugt die Suspension in das Membrangehäuse.
Der Kolben fährt während des gesamten Druckhubs aus, wodurch sich die Membran biegt. Die Suspension im Inneren des Membrangehäuses wird durch die Auslasskugel in das Druckrohr oder die Auslassleitung gedrückt.
Ein Teil des Arbeitsmediums wird über ein einstellbares Überdruckventil abgelassen und in den Pumpenbehälter zurückgeführt, wenn der Druck sich seinem Maximalwert nähert.
Dadurch verringert sich das Volumen des Arbeitsmediums, das die Membran verformen kann, was wiederum den Verformungsgrad der Membran einschränkt und somit die Fördermenge der Pumpe reduziert.
Zusätzlich hält es den maximalen Pumpendruck auf dem korrekten Sollwert. Durch Entnahme aus dem Reservoir füllt das Nachfüllventil das während des Ansaughubs abgelassene Arbeitsmedium wieder auf.
Pumpenfördermenge und Förderdruck werden durch Entlüften und Nachfüllen des Arbeitsmediums gesteuert, wodurch der Energieverbrauch reduziert wird. Durch dieses Druck- und Fördermengenmanagement mittels Entlüften und Nachfüllen des Arbeitsmediums wird eine Förderkennlinie erzeugt.
Optional energieeffizient
Beim Anlauf schaltet sich das Gerät ein, sobald die Pumpe eingeschaltet wird. Arbeitsmedium wird in den Nachfüllbehälter zwischen Kolben und Membran geleitet. Das Nachfüllventil füllt den Behälter automatisch auf, wodurch die maximale Fördermenge erreicht wird. Dieser energiesparende Sanftanlauf macht die Pumpe wirtschaftlicher.
Pumpensicherheits- und Schutzfunktionen
Die flexible Membran dient als Trennwand zwischen dem Arbeitsmedium und der geförderten Suspension. Sie schützt das Arbeitsmedium vor Verunreinigungen durch die Suspension und verhindert so Verschmutzungen und Beschädigungen der internen Komponenten. Dadurch kann die Pumpe auch abrasive Suspensionen fördern. Sauberes Arbeitsmedium ist erforderlich, um vorzeitigen Verschleiß von Präzisionsteilen wie Kolben, Überdruckventil und Füllventil zu vermeiden.
Die Membran besteht typischerweise aus zwei Lagen und einer Druckmessöffnung in der Mitte. Ein Druckschalter zur Überwachung dieser Messöffnung ermöglicht die Erkennung einer beschädigten oder geplatzten Membran. Das Signal des Druckschalters kann an den Motorstarter oder die Anlagensteuerung angeschlossen werden.
Drei wesentliche Vorteile der Verwendung einer landwirtschaftlichen Membranpumpe
Membranpumpen weisen mehrere Schlüsseleigenschaften auf, die sie besonders geeignet für Sprühbalken und Gebläsesprühgeräte in der Landwirtschaft machen. Im Vergleich zu Kreiselpumpen bieten Membranpumpen drei entscheidende Vorteile: hervorragende Selbstansaug- und Förderleistung, Trockenlaufbeständigkeit sowie Abrieb- und Korrosionsbeständigkeit.
Die Membranpumpe erzeugt Druckungleichgewichte zwischen einer Kammer und benachbarten Bereichen, indem sie das Volumen eines Raumes abwechselnd verändert (Ausdehnung und Zusammenziehung).
Die Flüssigkeit strömt auf natürliche Weise vom Bereich mit höherem Druck zum Bereich mit niedrigerem Druck, um den Druckunterschied zwischen den beiden Umgebungen auszugleichen. Dadurch fließt die Flüssigkeit zunächst abwärts, steigt dann auf und wird schließlich gepumpt.
Die kostengünstigste Methode zur Erzielung hoher Förderleistungen bei umfangreichen Prozessen ist das Pumpen der abrasiven Suspension mit hoher Dichte unter Verwendung von Kolbenmembranpumpen.
Für ein Land, dem Ernährungssicherheit am Herzen liegt, ist der Einsatz einer Membranpumpe für Gülle sinnvoll. Wenn Sie eine Membranpumpe für Gülle suchen, besuchen Sie gerne unsere Website. Webseite und sprich mit uns.
