Az alkalmazástól függetlenül a legmegfelelőbb szivattyútípus kiválasztása kihívást jelent. A számos folyadékszállító szivattyútechnológia közül amembránszivattyúkésperisztaltikus szivattyúk a két leggyakoribb típus.

Szóval, melyik a jobb e két technológia közül? Milyen alkalmazásokhoz alkalmasak?

A szivattyú kiválasztása összetett nemcsak a számos figyelembe veendő tényező miatt, hanem a szivattyútípusok széles választéka miatt is. A két legszélesebb körben használt folyadékátviteli technológiaként a membránszivattyúk és a perisztaltikus szivattyúk egyaránt széleskörű alkalmazási lehetőségekkel rendelkeznek. Az alábbiakban e két szivattyútechnológia előnyeit és korlátait vizsgáljuk meg.

Membrán- és perisztaltikus szivattyúk működési elvei

Bár ezt a két szivattyútípust gyakran hasonló folyadékszállítási forgatókönyvekben használják, működési elvük meglehetősen eltérő.MembránszivattyúkAz áramlást egy rugalmas membrán oda-vissza mozgásával hozzák létre, ami a szivattyúkamrában lévő közeget (folyadékot) áramlásra kényszeríti. A perisztaltikus szivattyúk (más néven tömlőszivattyúk) egy nyomótömlőből, görgőkből és egy összenyomott tömlőből állnak. A forgó görgők periodikusan összenyomják a tömlőt, hajtva a benne lévő folyadékot.

Melyik szivattyú jobb folyadékokhoz?
Mindkét típusú szivattyú gyakori alkalmazási területen, beleértve az orvosi, laboratóriumi, vegyi/petrolkémiai, tintasugaras nyomtatási és mezőgazdasági alkalmazásokat. Szivattyú kiválasztásakor számos tényezőt kell figyelembe venni. A legfontosabbak a következők:
Élettartamköltség
Tömlőkezelés
Tisztítás és sterilizálás
Áramlás és pulzáció
Használat részecske- és nyírásra érzékeny közegekkel
Használat veszélyes folyadékokkal

So hogyan teljesít ez a két szivattyú ezek alapján a tényezők alapján? Milyen előnyeik vannak egymásnak?

 Élettartam költség

A használt szivattyútechnológiától függetlenül a vételáron túl az üzemeltetési költségek is figyelembe veendő tényezők. A karbantartás és az energiafogyasztás a két legjelentősebb tényező az üzemeltetési költségekben. A membránszivattyúk ritkább karbantartást igényelnek. A membrán vagy a szeleptányér eltávolítása és cseréje viszonylag egyszerű és gazdaságos folyamat. A membránszivattyúk rutinszerű karbantartásának nagy részét a felhasználó is elvégezheti, így nincs szükség a gyártóhoz való kiszállásra és a további karbantartási költségekre.

Míg mindkét technológia csöveket használ a közeg szivattyúba és szivattyúból történő mozgatásához, csak a perisztaltikus szivattyúk használnak görgőket a csövek (tömlők) összenyomásához. Ez a perisztaltikus szivattyúkra jellemző elv, és elkerülhetetlen tervezési probléma. A membránszivattyúk nem görgőkre vagy összenyomott csövekre támaszkodnak a folyadék mozgatásához, így elkerülhető a csövek elöregedésének kockázata. A csövektől való függés hiánya bizonyos előnyökkel jár.

A perisztaltikus szivattyúk kezdeti költsége általában alacsonyabb. Idővel azonban az üzemeltetési költségek gyorsan megnőhetnek. Csöveik gyakori cserét igényelnek, ami növeli a költségeket. Bár a csőcsere viszonylag egyszerű, a gyakori csere növeli az üzemeltetési költségeket. A görgők és más belső alkatrészek karbantartása is általában összetettebb és drágább. Általánosságban elmondható, hogy a membránszivattyúk élettartam-költsége alacsonyabb, mint a hagyományos szivattyúké. perisztaltikus szivattyúk.

Megbízhatóság
A perisztaltikus szivattyúk teljes mértékben csövekre támaszkodnak a folyadékok szállításához. Idővel a szivattyú görgőinek állandó mozgása és összenyomódása lebontja ezeket a csöveket, ami rugalmasságuk elvesztéséhez és kopáshoz vezet. Ez elkerülhetetlenül az áramlási sebesség csökkenéséhez és egyéb problémákhoz vezet. Következésképpen a csöveket rendszeresen cserélni kell, ami növeli a költségeket. A kopott csövek legjobb esetben egyszerűen csökkentik a hatékonyságot. Legrosszabb esetben a csövek megrepedhetnek vagy elszakadhatnak, ami szivárgásokhoz, állásidőhöz és a szivattyú károsodásához vezethet. Ez katasztrofális lehet, ha a szivattyúzott folyadék veszélyes vagy korrozív. A membránszivattyúk egyes alkatrészei is lebomlanak, de nem olyan gyorsan és súlyosan.A perisztaltikus szivattyú csövei gyakran cserélendők, jellemzően évente többször is. A csere költségei magasak lehetnek, és az alkalmazástól függően speciális anyagokból készült csövekre lehet szükség, ami tovább növeli a költségeket.

Tisztítás és fertőtlenítés
A membránszivattyúk többféleképpen tisztíthatók, az alkalmazástól és a szivattyúzott folyadéktól függően. A legtöbb alkalmazásban elegendő egy tisztítóoldat egyszerű átszivattyúzása a szivattyún. Egyes alkalmazások azonban a szivattyúfej teljes szétszerelését igénylik. A szivattyú szétszerelése után az alapos tisztítás nehézkes lehet.

Perisztaltikus szivattyú használata esetén a csővezeték eltávolítható, eldobható és kicserélhető, ami időt takarít meg és egyszerűsíti a tisztítást. Amíg a csöveket rendszeresen cserélik, és nincsenek szivárgások vagy repedések, addig nincs szükség a szivattyú többi részének tisztítására a közeg tisztaságának biztosítása érdekében. A tisztítás egyszerűsítése mellett a perisztaltikus szivattyúk könnyebben sterilizálhatók is. Ez kulcsfontosságú a laboratóriumok és más olyan alkalmazások számára, amelyek gyakori sterilizálást igényelnek. Mivel a közeg csak a csővezetékkel érintkezik, csak azt a csövet kell sterilizálni.

Áramlási sebesség és pulzáció
Mind a perisztaltikus, mind a membránszivattyúk jelentős áramlási sebességet tudnak elérni. A membránszivattyúk azonban előnyökkel is rendelkeznek, mivel simább áramlást és alacsonyabb pulzációt biztosítanak. Mivel a perisztaltikus szivattyúk összenyomják a csöveket, bizonyos alkalmazásokhoz szükséges állandó áramlás elérése kihívást jelenthet. Ez a probléma bizonyos mértékig enyhíthető egy drágább, több görgővel felszerelt perisztaltikus szivattyú vásárlásával. A további görgők azonban felgyorsítják a teljesítményromlást, gyorsabban összenyomják és koptatják a csöveket, ezáltal befolyásolva az áramlási sebességet. Különböző csőanyagok használata némileg csökkentheti a pulzációt, de ez növelheti a költségeket és befolyásolhatja az áramlási sebességet.

A membránszivattyúk stabilabb löketeket biztosítanak az idő múlásával, ami egyenletesebb áramlási sebességet eredményez. Az egyenletesebb, alacsony pulzációjú áramlás elérése érdekében egyes membránszivattyú-gyártók többmembrános konfigurációkat kínálnak, amelyekben a membránok egymással fázisban mozognak, gyakorlatilag kiküszöbölve az egyes impulzushullámokat. Az újabb membránszivattyúk beépített lengéscsillapítókkal és rezonáns kamrákkal is rendelkeznek a pulzáció további csökkentése érdekében. Ezek az opciók alkalmasabbá teszik a membránszivattyúkat az egyenletesebb áramlást igénylő alkalmazásokhoz.

A perisztaltikus szivattyúk további előnyöket is kínálnak az áramlás tekintetében, különösen a kétirányú áramlást igénylő alkalmazásoknál. Az a képességük, hogy gyorsan és jelentős módosítások nélkül megváltoztathatják az áramlási irányt, ideálissá teszi őket a változó áramlást igénylő alkalmazásokhoz. A kétirányú áramlás egyszerűen a görgők forgásirányának megváltoztatásával érhető el. A perisztaltikus szivattyúk olyan alkalmazásokhoz is alkalmasak, amelyek egyetlen szivattyút igényelnek több áramlási sebesség vagy többcsatornás áramlás biztosításához. Ezek a képességek azonban további görgőket vagy akár nagyobb görgőkapacitású szivattyút igényelhetnek.

Az áramlási követelményeknek leginkább megfelelő szivattyútechnológia az adott alkalmazástól függ. A perisztaltikus szivattyúk jobb választást jelentenek a többirányú áramlást igénylő alkalmazásokhoz. A membránszivattyúk olyan alkalmazásokhoz alkalmasak, amelyek stabil, egyenletes áramlást és alacsony pulzációt igényelnek.

Részecskékhez és nyírásra érzékeny közegekhez
Sok alkalmazás megköveteli a részecskéket tartalmazó folyadékok átvitelét. A membránszivattyúk kiválóan alkalmasak bizonyos méretű részecskék kezelésére. Gyakoriak a tintasugaras nyomtatási alkalmazásokban, és a legtöbb festéket nehézség nélkül képesek kezelni. Azonban nehezebben kezelhetik a hosszabb részecskéket, rostokat és pasztaszerű anyagokat. A membránszivattyúk működéséhez visszacsapó szelepekre van szükség, amelyeket ezek a részecskék eltömíthetnek. A perisztaltikus szivattyúkban nincsenek ilyen szelepek, így ez a probléma kiküszöbölhető. A görgők nyomóhatása a részecskéket is könnyebben hajtja.

A membránszivattyúk kiválóan alkalmasak a legtöbb nyírásra érzékeny közeg kezelésére. A rendkívül nyírásra érzékeny közegek, például a vér vagy a sejtek esetében azonban a perisztaltikus szivattyúk jobb választást jelentenek. Mivel a perisztaltikus szivattyú szivattyúzási hatása viszonylag csekély hatással van a folyadékra, kisebb az esélye a szivattyúzott szuszpenzió károsodásának vagy felkavarásának.

Veszélyes vagy extrém hőmérsékletű folyadékokhoz
A korrozív folyadékok gyorsan károsíthatják a perisztaltikus szivattyú tömlőit, növelve a szivárgás kockázatát. A kémiailag ellenálló csőanyagok használata csökkentheti ezt a kockázatot, de ez növeli a költségeket és befolyásolhatja a teljesítményt. A biztonsági megfontolások a már így is gyakori karbantartást még igényesebbé teszik, mivel ezeknek a folyadékoknak a szivárgása katasztrofális következményekkel járhat.

A membránszivattyúk jellemzően kémiailag ellenálló anyagokból készülnek. A perisztaltikus szivattyúkhoz hasonlóan ezek az anyagok is növelik a költségeket. A perisztaltikus szivattyúkkal ellentétben azonban a membránszivattyúk nem igényelnek ugyanolyan gyakori megelőző karbantartást, mint a veszélyes folyadékok biztonságos kezeléséhez. A membránszivattyúk a szélsőséges hőmérsékleten lévő folyadékok kezelését is jobban tudják. A perisztaltikus szivattyúkban használt legtöbb cső nem alkalmas rendkívül forró vagy hideg közegek szállítására. A rendkívül forró folyadékok túl puhává tehetik a csöveket, ami befolyásolhatja az áramlást és növelheti a repedés valószínűségét. Hasonlóképpen, a rendkívül hideg folyadékok túl merevvé tehetik a csöveket, ami megakadályozza a jó áramlást. Bár a membránszivattyúk speciális anyagokat igényelhetnek ezekhez a folyamatokhoz, ezek alkalmasabbak mind forró, mind hideg közegek szállítására.

Szivattyúválasztás
A perisztaltikus szivattyúk alkalmazási köre kissé korlátozottabb, de mégis ideális választást jelentenek széleskörű alkalmazásokhoz. Alkalmasak rendkívül viszkózus vagy zavaros folyadékok, valamint nyírásra érzékeny közegek szállítására. A membránszivattyúk könnyen tisztíthatók és a legtöbb alkalmazáshoz megfelelőek. A perisztaltikus szivattyúk azonban gyorsan tisztíthatók és sterilizálhatók, mivel a csövezésük használat után eltávolítható és eldobható. Ezért jobb választást jelentenek a gyakori tisztítást igénylő alkalmazásokhoz.

Bár a membránszivattyúk univerzálisan alkalmazhatók, ez nem mindig van így. A szivattyútípus megválasztása az alkalmazás konkrét követelményeitől függ. A membránszivattyúk élettartamuk során alacsonyabb karbantartási költségekkel, alacsonyabb üzemeltetési költségekkel és hosszabb élettartammal rendelkeznek. Könnyen karbantarthatók és javíthatók, és számos lehetőséget kínálnak a stabilabb, simább áramlás és az alacsony pulzáció érdekében. Jobb választást jelentenek a durva, korrozív és extrém hőmérsékletű folyadékokat kezelő alkalmazásokhoz is.