Membranske pumpe na vazdušni pogon – princip rada, istorija i značaj kroz vreme
Membranske pumpe na vazdušni pogon predstavljaju jedan od najpouzdanijih i
najrasprostranjenijih tipova pumpi za rad u zahtevnim industrijskim uslovima. Njihov rad zasniva
se na korišćenju komprimovanog vazduha kao pogonske energije, čime se eliminiše potreba za
električnim motorima i smanjuje rizik rada u eksplozivnim, vlažnim ili hemijski agresivnim
sredinama. Zahvaljujući jednostavnosti, sigurnosti i mogućnosti rada sa različitim fluidima, ove
pumpe imaju široku primenu u savremenoj industriji.
Princip rada membranske pumpe na vazdušni pogon
Membranska pumpa na vazdušni pogon spada u grupu zapreminskih pumpi. Najčešće se radi o
dvomembranskoj pumpi u kojoj dve membrane rade naizmenično.
Proces rada može se opisati kroz sledeće faze:
- Dovod komprimovanog vazduha:
● Vazduh ulazi u vazdušni ventil pumpe
● Usmerava se iza jedne membrane - Potisna faza:
● Membrana se pomera ka komori fluida
● Smanjuje zapreminu komore
● Fluid se potiskuje ka izlazu - Usisna faza:
● Druga membrana se istovremeno povlači unazad
● Stvara se podpritisak
● Fluid ulazi kroz usisni ventil - Automatska izmena ciklusa:
● Vazdušni razvodni ventil menja smer dovoda vazduha
● Membrane menjaju uloge
● Proces se ponavlja kontinuirano
Ovakav princip rada omogućava samousisavanje, rad na suvo kod mnogih modela i sigurno
pumpanje zahtevnih fluida.
Konstrukcija membranske pumpe na vazdušni pogon
Osnovni elementi ove pumpe su:
● Dve membrane – glavni radni elementi pumpe
● Komore za fluid – prostor u kome se transportuje tečnost
● Centralni vazdušni ventil – usmerava komprimovani vazduh
● Usisni i potisni nepovratni ventili – regulišu smer kretanja fluida
● Kućište pumpe – izrađeno od metala ili plastike
● Spojna osovina membrana – sinhronizuje rad obe membrane
● Priključci za vazduh i fluid
Najčešći materijali izrade:
● aluminijum
● nerđajući čelik
● polipropilen
● PVDF
● liveno gvožđe
Materijali membrana:
● PTFE (teflon)
● Buna-N
● Santoprene
● EPDM
● neopren
Konstruktor i prvi proizvođači
Savremeni razvoj vazdušno pogonjenih membranskih pumpi započinje sredinom 20. veka sa
rastom industrijske automatizacije i potrebom za sigurnim pumpama bez električnog pogona.
Jedan od pionira u komercijalizaciji ovih sistema bila je Wilden Pump & Engineering Company,
osnovana 1955. godine u Grand Terrace. Kompanija je značajno popularizovala AODD (Air
Operated Double Diaphragm) pumpe širom sveta.
Kasnije se pojavljuju brojni proizvođači u Evropi, SAD i Aziji koji dodatno razvijaju ovu
tehnologiju.
Istorijski razvoj
Antički period
● Ne postoje sistemi ove vrste zbog nedostatka komprimovanog vazduha i savremenih
materijala
Industrijska revolucija
● Razvoj kompresora i pneumatike stvara tehničke preduslove za budući razvoj
- vek
● Razvoj prve moderne vazdušne membranske pumpe
● Primena u hemijskoj, rudarskoj i lakirerskoj industriji
● Rast popularnosti zbog sigurnosti u EX zonama
Kraj 20. veka
● Veća efikasnost vazdušnih ventila
● Smanjena potrošnja komprimovanog vazduha
● Širenje globalne proizvodnje
Savremeni period
● Digitalni nadzor rada
● Energetski optimizovani modeli
● Napredni kompozitni materijali i duži vek membrane
Značajni istorijski događaji i primene
Membranske pumpe na vazdušni pogon imale su važnu ulogu u više industrijskih oblasti:
Omogućile su siguran transport kiselina, baza i rastvarača bez potrebe za električnim motorom
u opasnim zonama.
- Naftna i petrohemijska postrojenja
Zbog rada bez varničenja često se koriste u zonama sa zapaljivim gasovima i parama. - Rudarska industrija
Koriste se za ispumpavanje mulja, vode sa česticama i abrazivnih suspenzija. - Lakirnice i boje
Idealne su za boje, smole, lakove i druge viskozne materijale. - Tretman otpadnih voda
Koriste se za hemijsko doziranje, pumpanje mulja i agresivnih medijuma.
Prednosti i mane
Prednosti:
● Rad bez električne energije
● Bezbedne za eksplozivne zone
● Samousisne pumpe
● Mogu raditi na suvo kod mnogih modela
● Pogodne za abrazivne i viskozne fluide
● Jednostavno održavanje
● Prenosive i mobilne
Mane:
● Veća potrošnja energije kroz komprimovani vazduh
● Pulsirajući protok
● Buka pri radu kod nekih modela
● Potreban kompresorski sistem
● Trošenje membrana i ventila tokom vremena
Zaključak
Membranske pumpe na vazdušni pogon predstavljaju izuzetno praktično i sigurno rešenje za
industrije u kojima električni pogon nije poželjan ili nije bezbedan. Njihova robusnost,
jednostavnost i mogućnost rada sa gotovo svim vrstama fluida učinile su ih standardom u
mnogim granama industrije.
U poređenju sa električnim pumpama, nude veću fleksibilnost i sigurnost, posebno u zahtevnim
radnim uslovima.