Bez obzira na primjenu, odabir najprikladnije vrste pumpe predstavlja izazov. Među mnogim tehnologijama pumpi za prijenos tekućina,membranske pumpeiperistaltičke pumpe su dvije najčešće vrste.

Dakle, koja je od ove dvije tehnologije bolja? Za koje su primjene prikladne?

Odabir pumpe je složen ne samo zbog mnogih čimbenika koje treba uzeti u obzir, već i zbog širokog raspona tipova pumpi. Kao dvije najčešće korištene tehnologije prijenosa tekućine, membranske pumpe i peristaltičke pumpe imaju širok raspon primjena. U nastavku ćemo se pozabaviti prednostima i ograničenjima ove dvije tehnologije pumpi.

Principi rada dijafragmnih i peristaltičkih pumpi

Iako se ove dvije vrste pumpi često koriste u sličnim scenarijima prijenosa tekućina, njihovi principi rada su prilično različiti.Membranske pumpestvaraju protok pokretanjem fleksibilne dijafragme u recipročnom kretanju, prisiljavajući medij (tekućinu) unutar komore pumpe da teče. Peristaltičke pumpe (također poznate kao crijevne pumpe) sastoje se od tlačnog bloka, valjaka i komprimiranog crijeva. Rotirajući valjci periodično stiskaju crijevo, tjerajući tekućinu unutra.

Koja je pumpa bolja za tekućine?
Obje vrste pumpi uobičajene su u raznim primjenama, uključujući medicinu, laboratorij, kemijsku/petrokemijsku industriju, inkjet tisak i poljoprivredu. Prilikom odabira pumpe treba uzeti u obzir nekoliko čimbenika. Među najvažnijima su:
Doživotni trošak
Rukovanje crijevom
Čišćenje i sterilizacija
Protok i pulsiranje
Upotreba s česticama i medijima osjetljivim na smicanje
Upotreba s opasnim tekućinama

So kako se ove dvije pumpe ponašaju u odnosu na ove faktore? Koje su njihove prednosti?

 Doživotni trošak

Bez obzira na korištenu tehnologiju pumpe, operativni troškovi, osim kupovne cijene, također su faktor koji treba uzeti u obzir. Održavanje i potrošnja energije dva su najznačajnija faktora u vašim operativnim troškovima. Membranske pumpe zahtijevaju rjeđe održavanje. Uklanjanje i zamjena dijafragme ili diska ventila relativno je jednostavan i ekonomičan postupak. Većinu rutinskog održavanja dijafragmskih pumpi može obaviti korisnik, što eliminira potrebu za posjetom proizvođaču i dodatnim troškovima održavanja.

Iako obje tehnologije koriste cijevi za pomicanje medija u i iz pumpe, samo peristaltičke pumpe koriste valjke za kompresiju cijevi (crijeva). To je načelo svojstveno peristaltičkim pumpama i neizbježan problem dizajna. Membranske pumpe ne oslanjaju se na valjke ili komprimirane cijevi za pomicanje tekućine, čime se izbjegava rizik od starenja cijevi. Ovaj nedostatak oslanjanja na cijevi nudi određene prednosti.

Peristaltičke pumpe općenito imaju niže početne troškove. Međutim, s vremenom se operativni troškovi mogu brzo povećati. Njihove cijevi zahtijevaju čestu zamjenu, što povećava troškove. Iako je zamjena cijevi relativno jednostavna, česta potreba za zamjenom povećava operativne troškove. Održavanje valjaka i drugih unutarnjih dijelova također je obično složenije i skuplje. Općenito, membranske pumpe imaju niže troškove tijekom životnog vijeka od peristaltičke pumpe.

Pouzdanost
Peristaltičke pumpe u potpunosti se oslanjaju na cijevi za transport svojih tekućina. Tijekom vremena, stalno kretanje i kompresija valjaka pumpe degradiraju te cijevi, uzrokujući gubitak elastičnosti i trošenje. To neizbježno dovodi do smanjenog protoka i drugih problema. Posljedično, cijevi je potrebno redovito mijenjati, što povećava troškove. U najboljem slučaju, istrošene cijevi jednostavno smanjuju učinkovitost. U najgorem slučaju, cijevi mogu puknuti ili probušiti se, što dovodi do curenja, zastoja i oštećenja pumpe. To može biti katastrofalno ako je pumpana tekućina opasna ili korozivna. Neke komponente dijafragmalnih pumpi također se degradiraju, ali ne tako brzo ili tako ozbiljno.Cijev peristaltičke pumpe zahtijeva čestu zamjenu, obično nekoliko puta godišnje. Troškovi zamjene mogu biti visoki, a ovisno o primjeni, mogu biti potrebne cijevi izrađene od specijaliziranih materijala, što dodatno povećava troškove.

Čišćenje i dezinfekcija
Membranske pumpe mogu se čistiti na različite načine, ovisno o primjeni i pumpanoj tekućini. U većini primjena dovoljno je jednostavno pumpanje otopine za čišćenje kroz pumpu. Međutim, neke primjene zahtijevaju potpuno rastavljanje glave pumpe. Nakon što se pumpa rastavi, temeljito čišćenje može biti teško.

Prilikom korištenja peristaltičke pumpe, cijevi se mogu ukloniti, baciti i zamijeniti, što štedi vrijeme i pojednostavljuje čišćenje. Sve dok se cijevi redovito mijenjaju i nema curenja ili puknuća, nema potrebe čistiti ostatak pumpe kako bi se osigurala čistoća medija. Osim što pojednostavljuje čišćenje, peristaltičke pumpe se također lakše steriliziraju. To je ključno za laboratorije i druge primjene koje zahtijevaju čestu sterilizaciju. Budući da medij dolazi u kontakt samo s cijevima, sterilizirati je potrebno samo te cijevi.

Brzina protoka i pulsiranje
I peristaltičke i dijafragmalne pumpe mogu postići značajne protoke. Međutim, dijafragmalne pumpe nude prednosti u osiguravanju glatkijeg protoka i nižih pulsacija. Budući da peristaltičke pumpe komprimiraju cijevi, postizanje konzistentnog protoka potrebnog za neke primjene može biti izazovno. Ovaj se problem može donekle ublažiti kupnjom skuplje peristaltičke pumpe opremljene s više valjaka. Međutim, dodatni valjci ubrzavaju degradaciju performansi, brže komprimirajući i trošeći cijevi, što utječe na protok. Korištenje različitih materijala za cijevi može donekle pomoći u smanjenju pulsacija, ali to također može povećati troškove i utjecati na protok.

Membranske pumpe pružaju stabilnije hodove tijekom vremena, što rezultira ujednačenijim protokom. Kako bi se postigao glatkiji protok s niskim pulsiranjem, neki proizvođači membranskih pumpi nude konfiguracije s više dijafragmi u kojima se dijafragme pomiču u fazi jedna s drugom, praktički eliminirajući pojedinačne pulsne valove. Novije membranske pumpe također imaju integrirane prigušivače i rezonantne komore za dodatno smanjenje pulsiranja. Ove opcije čine membranske pumpe prikladnijima za primjene koje zahtijevaju glatkiji protok.

Peristaltičke pumpe nude i druge prednosti u pogledu protoka, posebno za primjene koje zahtijevaju dvosmjerni protok. Njihova sposobnost brze promjene smjera protoka bez većih modifikacija čini ih idealnim za primjene koje zahtijevaju promjenjivi protok. Dvosmjerni protok može se postići jednostavnom promjenom smjera rotacije valjka. Peristaltičke pumpe su također prikladne za primjene koje zahtijevaju jednu pumpu za osiguranje više protoka ili višekanalnog protoka. Međutim, ove mogućnosti mogu zahtijevati dodatne valjke ili čak pumpu s većim kapacitetom valjaka.

Koja tehnologija pumpe najbolje zadovoljava zahtjeve protoka ovisi o specifičnoj primjeni. Peristaltičke pumpe su bolji izbor za primjene koje zahtijevaju višesmjerni protok. Membranske pumpe su prikladne za primjene koje zahtijevaju stabilan, ravnomjeran protok s niskim pulsiranjem.

Za čestice i medije osjetljive na smicanje
Mnoge primjene zahtijevaju prijenos tekućina koje sadrže čestice. Membranske pumpe izvrsno rukuju česticama određene veličine. Uobičajene su u primjenama inkjet ispisa i mogu bez poteškoća podnijeti većinu tinti. Međutim, mogu imati problema s duljim česticama, vlaknima i pastoznim medijima. Membranske pumpe za rad oslanjaju se na nepovratne ventile, koji se mogu začepiti tim česticama. Peristaltičke pumpe nemaju ove ventile, što eliminira ovaj problem. Djelovanje stiskanja valjaka također lakše pokreće čestice.

Membranske pumpe izvrsno rukuju većinom vrsta medija osjetljivih na smicanje. Međutim, za izuzetno osjetljive medije, poput krvi ili stanica, peristaltičke pumpe su bolji izbor. Budući da pumpno djelovanje peristaltičke pumpe ima relativno mali utjecaj na tekućinu, manja je vjerojatnost oštećenja ili uznemiravanja pumpane suspenzije.

Za opasne tekućine ili tekućine ekstremnih temperatura
Korozivne tekućine mogu brzo oštetiti crijeva peristaltičke pumpe, povećavajući rizik od curenja. Korištenje kemijski otpornih materijala za cijevi može smanjiti taj rizik, ali to povećava troškove i može utjecati na performanse. Sigurnosni razlozi čine održavanje, koje je već često, još zahtjevnijim, jer curenje iz ovih tekućina može imati katastrofalne posljedice.

Membranske pumpe obično su izrađene od kemijski otpornih materijala. Poput peristaltičkih pumpi, ovi materijali također povećavaju troškove. Međutim, za razliku od peristaltičkih pumpi, membranske pumpe ne zahtijevaju isto često preventivno održavanje potrebno za sigurno rukovanje opasnim tekućinama. Membranske pumpe također su bolje sposobne za rukovanje tekućinama na ekstremnim temperaturama. Većina cijevi koje se koriste u peristaltičkim pumpama nije prikladna za transport ekstremno vrućih ili hladnih medija. Ekstremno vruće tekućine mogu učiniti cijevi previše mekanima, što utječe na protok i povećava vjerojatnost pucanja. Slično tome, ekstremno hladne tekućine mogu učiniti cijevi previše krutim, što sprječava dobar protok. Iako membranske pumpe mogu zahtijevati specijalizirane materijale za ove procese, one su prikladnije za pumpanje i vrućih i hladnih medija.

Odabir pumpe
Peristaltičke pumpe imaju nešto ograničeniji raspon primjena, ali su i dalje idealan izbor za širok raspon primjena. Prikladne su za pumpanje izuzetno viskoznih ili mutnih tekućina, kao i medija osjetljivih na smicanje. Membranske pumpe lako se čiste i dovoljne su za većinu primjena. Međutim, peristaltičke pumpe mogu se brzo očistiti i sterilizirati jer se njihove cijevi mogu ukloniti i baciti nakon upotrebe. Stoga su bolji izbor za primjene koje zahtijevaju često čišćenje.

Iako su dijafragmalne pumpe univerzalnije primjenjive, to nije uvijek slučaj. Izbor tipa pumpe ovisi o specifičnim zahtjevima primjene. Dijafragmalne pumpe imaju niže troškove održavanja tijekom svog vijeka trajanja, niže ukupne operativne troškove i dulji vijek trajanja. Jednostavne su za održavanje i popravak te nude niz opcija za stabilniji, glatkiji protok i niske pulsacije. Također su bolji izbor za primjene koje rukovaju agresivnim, korozivnim i ekstremno temperaturnim tekućinama.