Sovelluksesta riippumatta sopivimman pumpputyypin valitseminen on haasteellista. Monien nesteensiirtopumpputeknologioiden joukossakalvopumputjaperistalttiset pumput ovat kaksi yleisintä tyyppiä.

Kumpi näistä kahdesta teknologiasta on siis parempi? Mihin sovelluksiin ne sopivat?

Pumpun valinta on monimutkaista paitsi monien huomioon otettavien tekijöiden vuoksi, myös pumpputyyppien laajan valikoiman vuoksi. Kahden yleisimmin käytetyn nesteensiirtotekniikan, kalvopumppujen ja peristalttisten pumppujen, ansiosta molemmilla on laaja valikoima sovelluksia. Seuraavaksi perehdymme näiden kahden pumpputekniikan etuihin ja rajoituksiin.

Kalvo- ja peristalttisten pumppujen toimintaperiaatteet

Vaikka näitä kahta pumpputyyppiä käytetään usein samankaltaisissa nesteiden siirtotilanteissa, niiden toimintaperiaatteet ovat melko erilaiset.KalvopumputNe tuottavat virtauksen liikuttamalla joustavaa kalvoa edestakaisin, jolloin pumpun kammiossa oleva väliaine (neste) virtaa. Peristalttiset pumput (tunnetaan myös letkupumpuina) koostuvat painelohkosta, rullista ja puristetusta letkusta. Pyörivät rullat puristavat letkua ajoittain, jolloin neste virtaa letkun sisällä.

Kumpi pumppu on parempi nesteille?
Molempia pumpputyyppejä käytetään yleisesti useissa eri sovelluksissa, kuten lääketieteessä, laboratorioissa, kemian-/petrokemianteollisuudessa, mustesuihkutulostuksessa ja maataloudessa. Pumppua valittaessa on otettava huomioon useita tekijöitä. Tärkeimpiä ovat:
Elinikäiset kustannukset
Letkujen käsittely
Puhdistus ja sterilointi
Virtaus ja pulssi
Käyttö hiukkas- ja leikkausherkkien aineiden kanssa
Käyttö vaarallisten nesteiden kanssa

So miten nämä kaksi pumppua suoriutuvat näistä tekijöistä? Mitkä ovat niiden edut?

 Elinikäiset kustannukset

Käytetystä pumpputeknologiasta riippumatta käyttökustannukset ovat ostohinnan lisäksi myös huomioon otettavia tekijöitä. Huolto ja energiankulutus ovat kaksi merkittävintä tekijää käyttökustannuksissasi. Kalvopumput vaativat harvemmin huoltoa. Kalvon tai venttiililevyn irrottaminen ja vaihtaminen on suhteellisen yksinkertainen ja taloudellinen prosessi. Käyttäjä voi suorittaa suurimman osan kalvopumppujen rutiinihuollosta, mikä poistaa valmistajan käynnin tarpeen ja aiheuttaa lisähuoltokustannuksia.

Vaikka molemmat tekniikat käyttävät putkia väliaineen siirtämiseen pumppuun ja pumpusta ulos, vain peristalttiset pumput käyttävät rullia putkiston (letkun) puristamiseen. Tämä on peristalttisille pumpuille ominainen periaate ja väistämätön suunnitteluongelma. Kalvopumput eivät ole riippuvaisia ​​rullista tai puristetuista putkista nesteen siirtämiseen, mikä välttää putkiston ikääntymisen riskin. Tämä putkistosta riippumattomuus tarjoaa tiettyjä etuja.

Peristalttisilla pumpuilla on yleensä alhaisemmat alkukustannukset. Ajan myötä käyttökustannukset voivat kuitenkin nousta nopeasti. Niiden letkut on vaihdettava usein, mikä lisää kustannuksia. Vaikka letkujen vaihtaminen on suhteellisen yksinkertaista, niiden tiheä vaihtamistarve lisää käyttökustannuksia. Myös rullien ja muiden sisäisten osien huolto on yleensä monimutkaisempaa ja kalliimpaa. Yleisesti ottaen kalvopumppujen käyttöikäkustannukset ovat alhaisemmat kuin... peristalttiset pumput.

Luotettavuus
Peristalttiset pumput ovat täysin riippuvaisia ​​putkista nesteiden kuljettamisessa. Ajan myötä pumpun rullien jatkuva liike ja puristus kuluttavat näitä putkia, jolloin ne menettävät kimmoisuuttaan ja kuluvat. Tämä johtaa väistämättä virtausnopeuksien pienenemiseen ja muihin ongelmiin. Tämän seurauksena putket on vaihdettava säännöllisesti, mikä lisää kustannuksia. Parhaimmillaan kuluneet putket yksinkertaisesti heikentävät tehokkuutta. Pahimmillaan putket voivat haljeta tai repeytyä, mikä johtaa vuotoihin, seisokkeihin ja pumpun vaurioitumiseen. Tämä voi olla katastrofaalista, jos pumpattava neste on vaarallista tai syövyttävää. Myös jotkut kalvopumppujen komponentit kuluvat, mutta eivät yhtä nopeasti tai vakavasti.Peristalttisen pumpun letkut on vaihdettava usein, tyypillisesti useita kertoja vuodessa. Vaihtokustannukset voivat olla korkeat, ja sovelluksesta riippuen saatetaan tarvita erikoismateriaaleista valmistettuja letkuja, mikä lisää kustannuksia entisestään.

Puhdistus ja desinfiointi
Kalvopumput voidaan puhdistaa useilla eri tavoilla sovelluksesta ja pumpattavasta nesteestä riippuen. Useimmissa sovelluksissa pelkkä puhdistusliuoksen pumppaaminen pumpun läpi riittää. Joissakin sovelluksissa pumpun pää on kuitenkin purettava kokonaan. Kun pumppu on purettu, perusteellinen puhdistaminen voi olla vaikeaa.

Peristalttista pumppua käytettäessä letku voidaan irrottaa, hävittää ja vaihtaa, mikä säästää aikaa ja yksinkertaistaa puhdistusta. Niin kauan kuin letku vaihdetaan säännöllisesti eikä vuotoja tai repeämiä esiinny, pumpun muita osia ei tarvitse puhdistaa väliaineen puhtauden varmistamiseksi. Puhdistuksen yksinkertaistamisen lisäksi peristalttiset pumput on myös helpompi steriloida. Tämä on ratkaisevan tärkeää laboratorioissa ja muissa sovelluksissa, jotka vaativat usein tapahtuvaa sterilointia. Koska väliaine on kosketuksissa vain letkun kanssa, vain kyseinen letku tarvitsee steriloida.

Virtausnopeus ja pulsaatio
Sekä peristalttiset että kalvopumput voivat saavuttaa huomattavia virtausnopeuksia. Kalvopumpuilla on kuitenkin etuja tasaisemman virtauksen ja pienemmän pulsaation muodossa. Koska peristalttiset pumput puristavat letkua kokoon, joissakin sovelluksissa vaadittavan tasaisen virtauksen saavuttaminen voi olla haastavaa. Tätä ongelmaa voidaan jossain määrin lieventää ostamalla kalliimpi peristalttinen pumppu, jossa on enemmän rullia. Lisärullat kuitenkin kiihdyttävät suorituskyvyn heikkenemistä, puristavat ja kuluttavat letkua nopeammin, mikä vaikuttaa virtausnopeuteen. Erilaisten putkimateriaalien käyttö voi auttaa vähentämään pulsaatiota jonkin verran, mutta tämä voi myös lisätä kustannuksia ja vaikuttaa virtausnopeuteen.

Kalvopumput tarjoavat ajan myötä vakaampia iskuja, mikä johtaa tasaisempaan virtausnopeuteen. Tasaisemman ja vähäsykäisemmän virtauksen saavuttamiseksi jotkut kalvopumppujen valmistajat tarjoavat monikalvoisia kokoonpanoja, joissa kalvot liikkuvat samassa tahdissa toistensa kanssa, mikä käytännössä poistaa yksittäiset pulssi-aallot. Uudemmissa kalvopumpuissa on myös integroidut vaimentimet ja resonanssikammiot pulsaation vähentämiseksi entisestään. Nämä vaihtoehdot tekevät kalvopumpuista sopivampia sovelluksiin, jotka vaativat tasaisemman virtauksen.

Peristalttiset pumput tarjoavat muita virtauksen kannalta etuja, erityisesti kaksisuuntaista virtausta vaativissa sovelluksissa. Niiden kyky muuttaa virtaussuuntaa nopeasti ilman suuria muutoksia tekee niistä ihanteellisia sovelluksiin, jotka vaativat vaihtelevaa virtausta. Kaksisuuntainen virtaus voidaan saavuttaa yksinkertaisesti muuttamalla telojen pyörimissuuntaa. Peristalttiset pumput sopivat myös sovelluksiin, jotka vaativat yhden pumpun useiden virtausnopeuksien tai monikanavaisen virtauksen tarjoamiseksi. Nämä ominaisuudet saattavat kuitenkin vaatia lisäteloja tai jopa suuremman telakapasiteetin omaavan pumpun.

Virtausvaatimuksiin parhaiten sopiva pumpputeknologia riippuu käyttökohteesta. Peristalttiset pumput ovat parempi valinta sovelluksiin, jotka vaativat monisuuntaista virtausta. Kalvopumput sopivat sovelluksiin, jotka vaativat vakaata, tasaista virtausta ja vähäistä pulsaatiota.

Hiukkasille ja leikkausherkille aineille
Monissa sovelluksissa vaaditaan hiukkasia sisältävien nesteiden siirtoa. Kalvopumput ovat erinomaisia ​​tietyn kokoisten hiukkasten käsittelyssä. Ne ovat yleisiä mustesuihkutulostussovelluksissa ja pystyvät käsittelemään useimpia musteita vaikeuksitta. Ne voivat kuitenkin kamppailla pidempien hiukkasten, kuitujen ja tahmaisten materiaalien kanssa. Kalvopumput toimivat takaiskuventtiilien avulla, jotka voivat tukkeutua näistä hiukkasista. Peristalttisissa pumpuissa ei ole näitä venttiilejä, mikä poistaa tämän ongelman. Telojen puristusvaikutus myös kuljettaa hiukkasia helpommin.

Kalvopumput soveltuvat erinomaisesti useimpien leikkausherkkien aineiden käsittelyyn. Erittäin leikkausherkille aineille, kuten verelle tai soluille, peristalttiset pumput ovat kuitenkin parempi valinta. Koska peristalttisen pumpun pumppaustoiminnalla on suhteellisen vähän vaikutusta nesteeseen, pumpattavan suspension vaurioitumisen tai sekoittamisen riski on pienempi.

Vaarallisille tai äärimmäisen lämpötiloihin tarkoitetuille nesteille
Syövyttävät nesteet voivat nopeasti vahingoittaa peristalttisen pumpun letkuja ja lisätä vuotojen riskiä. Kemiallisesti kestävien putkimateriaalien käyttö voi vähentää tätä riskiä, ​​mutta se lisää kustannuksia ja voi vaikuttaa suorituskykyyn. Turvallisuusnäkökohdat tekevät jo ennestään usein tapahtuvasta huollosta entistä vaativampaa, sillä näiden nesteiden vuodolla voi olla katastrofaaliset seuraukset.

Kalvopumput on tyypillisesti valmistettu kemikaaleja kestävistä materiaaleista. Kuten peristalttiset pumput, nämä materiaalit myös lisäävät kustannuksia. Toisin kuin peristalttiset pumput, kalvopumput eivät kuitenkaan vaadi yhtä usein tapahtuvaa ennaltaehkäisevää huoltoa kuin vaarallisten nesteiden turvallinen käsittely. Kalvopumput pystyvät myös käsittelemään nesteitä paremmin äärimmäisissä lämpötiloissa. Useimmat peristalttisissa pumpuissa käytettävät letkut eivät sovellu erittäin kuumien tai kylmien aineiden siirtämiseen. Erittäin kuumat nesteet voivat tehdä letkuista liian pehmeitä, mikä vaikuttaa virtaukseen ja lisää halkeamisen todennäköisyyttä. Samoin erittäin kylmät nesteet voivat tehdä letkuista liian jäykkiä, mikä estää hyvän virtauksen. Vaikka kalvopumput saattavat vaatia erikoismateriaaleja näihin prosesseihin, ne soveltuvat paremmin sekä kuumien että kylmien aineiden pumppaamiseen.

Pumpun valinta
Peristalttisten pumppujen käyttöalue on hieman rajallisempi, mutta ne ovat silti ihanteellinen valinta monenlaisiin sovelluksiin. Ne soveltuvat erittäin viskoosien tai sameiden nesteiden sekä leikkausherkkien aineiden pumppaamiseen. Kalvopumput on helppo puhdistaa ja ne riittävät useimpiin sovelluksiin. Peristalttiset pumput voidaan kuitenkin puhdistaa ja steriloida nopeasti, koska niiden letkut voidaan irrottaa ja hävittää käytön jälkeen. Siksi ne ovat parempi valinta sovelluksiin, jotka vaativat usein toistuvaa puhdistusta.

Vaikka kalvopumput ovat yleismaailmallisemmin sovellettavissa, näin ei aina ole. Pumpputyypin valinta riippuu sovelluksen erityisvaatimuksista. Kalvopumpuilla on alhaisemmat ylläpitokustannukset koko käyttöikänsä aikana, alhaisemmat kokonaiskäyttökustannukset ja pidempi käyttöikä. Niitä on helppo huoltaa ja korjata, ja ne tarjoavat useita vaihtoehtoja vakaampaan, tasaisempaan virtaukseen ja alhaisempaan pulsaatioon. Ne ovat myös parempi valinta sovelluksiin, joissa käsitellään kovia, syövyttäviä ja äärimmäisissä lämpötiloissa olevia nesteitä.