Oavsett tillämpning är det en utmaning att välja den lämpligaste pumptypen. Bland de många vätskeöverföringspumpteknologierna,membranpumparochperistaltiska pumpar är de två vanligaste typerna.

Så, vilken av dessa två tekniker är bäst? Vilka tillämpningar är de lämpliga för?

Pumpval är komplext, inte bara på grund av de många faktorer att beakta, utan också på grund av det stora utbudet av pumptyper. Som de två mest använda vätskeöverföringsteknikerna har membranpumpar och peristaltiska pumpar var och en ett brett användningsområde. Nedan kommer vi att fördjupa oss i fördelarna och begränsningarna med dessa två pumptekniker.

Funktionsprinciper för membran- och peristaltiska pumpar

Även om dessa två pumptyper ofta används i liknande vätskeöverföringsscenarier, är deras driftsprinciper helt olika.Membranpumpargenerera flöde genom att driva ett flexibelt membran i fram- och återgående rörelse, vilket tvingar mediet (vätskan) i pumpkammaren att flöda. Peristaltiska pumpar (även kända som slangpumpar) består av ett tryckblock, rullar och en komprimerad slang. De roterande rullarna klämmer regelbundet på slangen och driver in vätskan.

Vilken pump är bäst för vätskor?
Båda typerna av pumpar är vanliga inom en mängd olika tillämpningar, inklusive medicin, laboratorier, kemisk/petrokemisk industri, bläckstråleskrivare och jordbruk. När du väljer en pump finns det flera faktorer att beakta. Bland de viktigaste är:
Livstidskostnad
Slanghantering
Rengöring och sterilisering
Flöde och pulsering
Användning med partikel- och skjuvkänsliga medier
Användning med farliga vätskor

SHur presterar dessa två pumpar baserat på dessa faktorer? Vilka är deras respektive fördelar?

 Livstidskostnad

Oavsett vilken pumpteknik som används är driftskostnader, utöver inköpspriset, också en faktor att beakta. Underhåll och energiförbrukning är de två viktigaste faktorerna för dina driftskostnader. Membranpumpar kräver mindre frekvent underhåll. Att ta bort och byta ut membranet eller ventilskivan är en relativt enkel och ekonomisk process. Det mesta rutinunderhållet för membranpumpar kan utföras av användaren, vilket eliminerar behovet av ett tillverkarbesök och medför ytterligare underhållskostnader.

Medan båda teknikerna använder slangar för att flytta media in och ut ur pumpen, är det bara peristaltiska pumpar som använder rullar för att komprimera slangen. Detta är en princip som är inneboende i peristaltiska pumpar och ett oundvikligt designproblem. Membranpumpar är inte beroende av rullar eller komprimerade slangar för att flytta vätska, vilket undviker risken för att slangarna åldras. Denna brist på beroende av slangar erbjuder vissa fördelar.

Peristaltiska pumpar har generellt sett en lägre initialkostnad. Med tiden kan dock driftskostnaderna öka snabbt. Deras slangar kräver frekvent byte, vilket ökar kostnaderna. Medan slangbyte är relativt enkelt, ökar det frekventa behovet av byte driftskostnaderna. Underhåll av rullar och andra interna delar tenderar också att vara mer komplext och dyrt. Generellt sett har membranpumpar lägre livstidskostnader än... peristaltiska pumpar.

Pålitlighet
Peristaltiska pumpar är helt beroende av slangar för att transportera sina vätskor. Med tiden försämras dessa slangar av den konstanta rörelsen och kompressionen av pumpens rullar, vilket gör att de förlorar sin elasticitet och slits. Detta leder oundvikligen till minskade flödeshastigheter och andra problem. Följaktligen måste slangarna bytas ut regelbundet, vilket ökar kostnaderna. I bästa fall minskar slitna slangar helt enkelt effektiviteten. I värsta fall kan slangarna spricka eller brista, vilket leder till läckor, driftstopp och pumpskador. Detta kan vara katastrofalt om den pumpade vätskan är farlig eller frätande. Vissa komponenter i membranpumpar försämras också, men inte lika snabbt eller lika allvarligt.Slangar till peristaltiska pumpar kräver frekvent byte, vanligtvis flera gånger per år. Utbyteskostnaderna kan vara höga, och beroende på tillämpning kan slangar av specialmaterial krävas, vilket ytterligare ökar kostnaderna.

Rengöring och desinfektion
Membranpumpar kan rengöras på en mängd olika sätt, beroende på tillämpning och pumpad vätska. I de flesta tillämpningar räcker det att bara pumpa en rengöringslösning genom pumpen. Vissa tillämpningar kräver dock fullständig demontering av pumphuvudet. När pumpen väl är demonterad kan en grundlig rengöring vara svår.

När man använder en peristaltisk pump kan slangen tas bort, kasseras och bytas ut, vilket sparar tid och förenklar rengöringen. Så länge slangen byts ut regelbundet och det inte finns några läckor eller sprickor, behöver man inte rengöra resten av pumpen för att säkerställa mediets renhet. Förutom att förenkla rengöringen är peristaltiska pumpar också enklare att sterilisera. Detta är avgörande för laboratorier och andra tillämpningar som kräver frekvent sterilisering. Eftersom mediet bara kommer i kontakt med slangen behöver bara den slangen steriliseras.

Flödeshastighet och pulsering
Både peristaltiska pumpar och membranpumpar kan uppnå avsevärda flödeshastigheter. Membranpumpar erbjuder dock fördelar genom att ge jämnare flöde och lägre pulsering. Eftersom peristaltiska pumpar komprimerar slangarna kan det vara utmanande att uppnå det jämna flöde som krävs för vissa tillämpningar. Detta problem kan till viss del mildras genom att köpa en dyrare peristaltisk pump utrustad med fler rullar. De extra rullarna påskyndar dock prestandaförsämringen, vilket komprimerar och sliter på slangarna snabbare, vilket påverkar flödeshastigheten. Att använda olika slangmaterial kan bidra till att minska pulseringen något, men detta kan också öka kostnaden och påverka flödeshastigheten.

Membranpumpar ger stabilare slag över tid, vilket resulterar i ett jämnare flöde. För att uppnå ett jämnare flöde med låg pulsation erbjuder vissa tillverkare av membranpumpar flermembrankonfigurationer där membranen rör sig i fas med varandra, vilket praktiskt taget eliminerar individuella pulsvågor. Nyare membranpumpar har också integrerade dämpare och resonanskamrar för att ytterligare minska pulsationen. Dessa alternativ gör membranpumpar mer lämpliga för tillämpningar som kräver jämnare flöde.

Peristaltiska pumpar erbjuder andra fördelar vad gäller flöde, särskilt för tillämpningar som kräver dubbelriktat flöde. Deras förmåga att snabbt ändra flödesriktning utan större modifieringar gör dem idealiska för tillämpningar som kräver variabelt flöde. Dubbelriktat flöde kan uppnås genom att helt enkelt ändra rullarnas rotationsriktning. Peristaltiska pumpar är också lämpliga för tillämpningar som kräver en enda pump för att ge flera flödeshastigheter eller flerkanaligt flöde. Dessa funktioner kan dock kräva ytterligare rullar eller till och med en pump med större rullkapacitet.

Vilken pumpteknik som bäst uppfyller flödeskraven beror på den specifika tillämpningen. Peristaltiska pumpar är ett bättre val för tillämpningar som kräver flöde i flera riktningar. Membranpumpar är lämpliga för tillämpningar som kräver stabilt, jämnt flöde med låg pulsering.

För partiklar och skjuvkänsliga medier
Många tillämpningar kräver överföring av vätskor som innehåller partiklar. Membranpumpar utmärker sig vid hantering av partiklar inom en viss storlek. De är vanliga i bläckstråleutskriftstillämpningar och kan hantera de flesta bläck utan problem. De kan dock ha svårt att hantera längre partiklar, fibrer och pastaformiga medier. Membranpumpar är beroende av backventiler för att fungera, vilka kan bli igensatta av dessa partiklar. Peristaltiska pumpar saknar dessa ventiler, vilket eliminerar problemet. Rullarnas klämverkan driver också partiklar lättare framåt.

Membranpumpar är utmärkta för att hantera de flesta typer av skjuvkänsliga medier. För extremt skjuvkänsliga medier, såsom blod eller celler, är peristaltiska pumpar dock ett bättre val. Eftersom en peristaltisk pumps pumpverkan har relativt liten inverkan på vätskan, finns det mindre risk att skada eller omröra den pumpade suspensionen.

För farliga vätskor eller vätskor med extrem temperatur
Frätande vätskor kan snabbt skada slangarna i en peristaltisk pump, vilket ökar risken för läckage. Användning av kemikalieresistenta slangmaterial kan minska denna risk, men det ökar kostnaden och kan påverka prestandan. Säkerhetsöverväganden gör underhållet, som redan är frekvent, ännu mer krävande, eftersom ett läckage från dessa vätskor kan få katastrofala konsekvenser.

Membranpumpar är vanligtvis tillverkade av kemiskt resistenta material. Liksom peristaltiska pumpar ökar även dessa material kostnaden. Till skillnad från peristaltiska pumpar kräver dock inte membranpumpar samma frekventa förebyggande underhåll som krävs för att hantera farliga vätskor på ett säkert sätt. Membranpumpar hanterar också vätskor bättre vid extrema temperaturer. De flesta slangar som används i peristaltiska pumpar är inte lämpliga för transport av extremt varma eller kalla medier. Extremt varma vätskor kan göra slangarna för mjuka, vilket påverkar flödet och ökar sannolikheten för sprängning. På samma sätt kan extremt kalla vätskor göra slangarna för styva, vilket förhindrar ett bra flöde. Även om membranpumpar kan kräva specialmaterial för dessa processer, är de mer lämpade för att pumpa både varma och kalla medier.

Pumpval
Peristaltiska pumpar har ett något mer begränsat användningsområde men är fortfarande ett idealiskt val för ett brett spektrum av tillämpningar. De är lämpliga för att pumpa extremt viskösa eller grumliga vätskor, såväl som skjuvkänsliga medier. Membranpumpar är lätta att rengöra och tillräckliga för de flesta tillämpningar. Peristaltiska pumpar kan dock snabbt rengöras och steriliseras eftersom deras slangar kan tas bort och kasseras efter användning. Därför är de ett bättre val för tillämpningar som kräver frekvent rengöring.

Även om membranpumpar är mer universellt tillämpbara är detta inte alltid fallet. Valet av pumptyp beror på de specifika kraven för tillämpningen. Membranpumpar har lägre underhållskostnader under sin livstid, lägre totala driftskostnader och en längre livslängd. De är enkla att underhålla och reparera och erbjuder en mängd olika alternativ för ett mer stabilt, jämnare flöde och låg pulsering. De är också ett bättre val för tillämpningar som hanterar starka, korrosiva och extremt höga temperaturer.