Bez ohledu na aplikaci je výběr nejvhodnějšího typu čerpadla náročný. Mezi mnoha technologiemi čerpadel pro přenos kapalin je...membránová čerpadlaaperistaltická čerpadla jsou dva nejběžnější typy.

Takže, která z těchto dvou technologií je lepší? Pro jaké aplikace jsou vhodné?

Výběr čerpadla je složitý nejen kvůli mnoha faktorům, které je třeba zvážit, ale také kvůli široké škále typů čerpadel. Membránová a peristaltická čerpadla, jakožto dvě nejpoužívanější technologie pro přenos kapalin, mají širokou škálu uplatnění. Níže se ponoříme do výhod a omezení těchto dvou technologií čerpadel.

Principy fungování membránových a peristaltických čerpadel

I když se tyto dva typy čerpadel často používají v podobných scénářích přenosu kapalin, jejich provozní principy se značně liší.Membránová čerpadlagenerují průtok pohonem pružné membrány vratným pohybem, čímž nutí médium (kapalinu) v komoře čerpadla proudit. Peristaltická čerpadla (známá také jako hadicová čerpadla) se skládají z tlakového bloku, válečků a stlačené hadice. Rotující válečky pravidelně stlačují hadici a vhánějí kapalinu dovnitř.

Které čerpadlo je lepší pro kapaliny?
Oba typy čerpadel se běžně používají v různých aplikacích, včetně lékařství, laboratoří, chemického/petrochemického průmyslu, inkoustového tisku a zemědělství. Při výběru čerpadla je třeba zvážit několik faktorů. Mezi nejdůležitější patří:
Náklady za celou dobu životnosti
Manipulace s hadicí
Čištění a sterilizace
Průtok a pulzace
Použití s ​​částicovými a střihově citlivými médii
Použití s ​​nebezpečnými kapalinami

SJak si tato dvě čerpadla vedou v těchto ohledech? Jaké jsou jejich výhody?

 Doživotní náklady

Bez ohledu na použitou technologii čerpadla jsou provozní náklady, kromě kupní ceny, také faktorem, který je třeba zvážit. Údržba a spotřeba energie jsou dva nejvýznamnější faktory ovlivňující provozní náklady. Membránová čerpadla vyžadují méně častou údržbu. Demontáž a výměna membrány nebo ventilového disku je relativně jednoduchý a ekonomický proces. Většinu běžné údržby membránových čerpadel může provádět uživatel sám, což eliminuje nutnost návštěvy výrobce a vznik dalších nákladů na údržbu.

Zatímco obě technologie používají k pohybu média do a z čerpadla hadice, pouze peristaltická čerpadla používají ke stlačování hadice (hadice) válečky. Toto je princip, který je peristaltickým čerpadlům vlastní, a zároveň nevyhnutelný konstrukční problém. Membránová čerpadla se k pohybu kapaliny nespoléhají na válečky ani stlačené hadice, čímž se vyhýbají riziku stárnutí hadic. Tato absence závislosti na hadicích nabízí určité výhody.

Peristaltická čerpadla mají obecně nižší počáteční náklady. Postupem času se však provozní náklady mohou rychle zvyšovat. Jejich hadice vyžadují častou výměnu, což zvyšuje náklady. I když je výměna hadic relativně jednoduchá, častá potřeba jejich výměny zvyšuje provozní náklady. Údržba válců a dalších vnitřních součástí bývá také složitější a nákladnější. Obecně mají membránová čerpadla nižší náklady po celou dobu životnosti než peristaltická čerpadla.

Spolehlivost
Peristaltická čerpadla se pro přepravu kapalin výhradně spoléhají na hadice. Postupem času neustálý pohyb a stlačování válečků čerpadla tyto hadice degradují, což způsobuje jejich ztrátu elasticity a opotřebení. To nevyhnutelně vede ke snížení průtoku a dalším problémům. V důsledku toho je nutné hadice pravidelně vyměňovat, což zvyšuje náklady. V nejlepším případě opotřebované hadice pouze snižují účinnost. V nejhorším případě mohou hadice prasknout nebo se protrhnout, což vede k netěsnostem, prostojům a poškození čerpadla. To může být katastrofální, pokud je čerpaná kapalina nebezpečná nebo korozivní. Některé součásti membránových čerpadel se také degradují, ale ne tak rychle ani tak závažně.Hadičky peristaltických čerpadel vyžadují častou výměnu, obvykle několikrát ročně. Náklady na výměnu mohou být vysoké a v závislosti na aplikaci mohou být nutné hadice vyrobené ze speciálních materiálů, což náklady dále zvyšuje.

Čištění a dezinfekce
Membránová čerpadla lze čistit různými způsoby v závislosti na aplikaci a čerpané kapalině. Ve většině aplikací stačí pouhé pročerpání čisticího roztoku čerpadlem. Některé aplikace však vyžadují úplnou demontáž hlavy čerpadla. Po demontáži čerpadla může být důkladné čištění obtížné.

Při použití peristaltického čerpadla lze hadičku vyjmout, zlikvidovat a vyměnit, což šetří čas a zjednodušuje čištění. Pokud se hadička pravidelně vyměňuje a nedochází k únikům ani prasklinám, není nutné čistit zbytek čerpadla, aby se zajistila čistota média. Kromě zjednodušení čištění se peristaltická čerpadla také snáze sterilizují. To je zásadní pro laboratoře a další aplikace, které vyžadují častou sterilizaci. Protože médium přichází do kontaktu pouze s hadičkou, je třeba sterilizovat pouze tuto hadičku.

Průtok a pulzace
Peristaltická i membránová čerpadla mohou dosáhnout značných průtoků. Membránová čerpadla však nabízejí výhody v podobě plynulejšího průtoku a nižší pulzace. Protože peristaltická čerpadla stlačují potrubí, může být dosažení konzistentního průtoku potřebného pro některé aplikace náročné. Tento problém lze do jisté míry zmírnit zakoupením dražšího peristaltického čerpadla vybaveného větším počtem válců. Další válce však urychlují snížení výkonu, rychleji stlačují a opotřebovávají potrubí, což ovlivňuje průtok. Použití různých materiálů potrubí může poněkud snížit pulzaci, ale může také zvýšit náklady a ovlivnit průtok.

Membránová čerpadla poskytují v průběhu času stabilnější zdvihy, což vede k rovnoměrnějšímu průtoku. Pro dosažení plynulejšího průtoku s nízkými pulzacemi nabízejí někteří výrobci membránových čerpadel konfigurace s více membránami, ve kterých se membrány pohybují ve vzájemné fázi, čímž prakticky eliminují jednotlivé pulzní vlny. Novější membránová čerpadla jsou také vybavena integrovanými tlumiči a rezonančními komorami pro další snížení pulzace. Díky těmto možnostem jsou membránová čerpadla vhodnější pro aplikace vyžadující plynulejší průtok.

Peristaltická čerpadla nabízejí další výhody týkající se průtoku, zejména pro aplikace vyžadující obousměrný průtok. Jejich schopnost rychle měnit směr průtoku bez větších úprav je činí ideálními pro aplikace vyžadující proměnný průtok. Obousměrného průtoku lze dosáhnout pouhou změnou směru otáčení válců. Peristaltická čerpadla jsou vhodná také pro aplikace vyžadující jedno čerpadlo k zajištění více průtoků nebo vícekanálového průtoku. Tyto funkce však mohou vyžadovat další válce nebo dokonce čerpadlo s větší kapacitou válců.

Která technologie čerpadla nejlépe splňuje požadavky na průtok, závisí na konkrétní aplikaci. Peristaltická čerpadla jsou lepší volbou pro aplikace vyžadující vícesměrný průtok. Membránová čerpadla jsou vhodná pro aplikace vyžadující stabilní a rovnoměrný průtok s nízkou pulzací.

Pro částice a média citlivá na smykové namáhání
Mnoho aplikací vyžaduje přenos kapalin obsahujících částice. Membránová čerpadla vynikají v manipulaci s částicemi určité velikosti. Jsou běžná v inkoustovém tisku a bez problémů zvládnou většinu inkoustů. Mohou však mít potíže s delšími částicemi, vlákny a pastovitými médii. Membránová čerpadla se při provozu spoléhají na zpětné ventily, které se těmito částicemi mohou ucpat. Peristaltická čerpadla tyto ventily postrádají, což tento problém eliminuje. Stlačovací účinek válců také snáze pohání částice.

Membránová čerpadla vynikají v manipulaci s většinou typů médií citlivých na střih. Pro média extrémně citlivá na střih, jako je krev nebo buňky, jsou však lepší volbou peristaltická čerpadla. Protože čerpací činnost peristaltického čerpadla má relativně malý vliv na kapalinu, je menší pravděpodobnost poškození nebo promíchání čerpané suspenze.

Pro nebezpečné kapaliny nebo kapaliny s extrémními teplotami
Korozivní kapaliny mohou rychle poškodit hadice peristaltického čerpadla, což zvyšuje riziko úniků. Použití chemicky odolných materiálů trubek může toto riziko snížit, ale zvyšuje náklady a může ovlivnit výkon. Bezpečnostní aspekty ještě více ztěžují údržbu, která je již tak častá, protože únik těchto kapalin by mohl mít katastrofální následky.

Membránová čerpadla jsou obvykle vyrobena z chemicky odolných materiálů. Stejně jako peristaltická čerpadla i tyto materiály zvyšují cenu. Na rozdíl od peristaltických čerpadel však membránová čerpadla nevyžadují stejnou častou preventivní údržbu, jakou potřebují pro bezpečné čerpání nebezpečných kapalin. Membránová čerpadla také lépe zvládají kapaliny při extrémních teplotách. Většina trubek používaných v peristaltických čerpadlech není vhodná pro přepravu extrémně horkých nebo studených médií. Extrémně horké kapaliny mohou trubky příliš změkčit, což ovlivňuje průtok a zvyšuje pravděpodobnost prasknutí. Podobně extrémně studené kapaliny mohou trubky příliš ztuhnout, což brání dobrému průtoku. I když membránová čerpadla mohou pro tyto procesy vyžadovat specializované materiály, jsou vhodnější pro čerpání horkých i studených médií.

Výběr čerpadla
Peristaltická čerpadla mají poněkud omezenější rozsah použití, ale stále jsou ideální volbou pro širokou škálu aplikací. Jsou vhodná pro čerpání extrémně viskózních nebo kalných kapalin, stejně jako médií citlivých na smykové namáhání. Membránová čerpadla se snadno čistí a jsou dostačující pro většinu aplikací. Peristaltická čerpadla však lze rychle čistit a sterilizovat, protože jejich hadice lze po použití vyjmout a zlikvidovat. Jsou proto lepší volbou pro aplikace vyžadující časté čištění.

I když jsou membránová čerpadla univerzálněji použitelná, neplatí to vždy. Volba typu čerpadla závisí na specifických požadavcích aplikace. Membránová čerpadla mají nižší náklady na údržbu po celou dobu své životnosti, nižší celkové provozní náklady a delší životnost. Snadno se udržují a opravují a nabízejí řadu možností pro stabilnější a plynulejší průtok a nízkou pulzaci. Jsou také lepší volbou pro aplikace, které čerpají agresivní, korozivní a extrémně teplotní kapaliny.