Bei der Auswahl einer Membran für eine luftbetriebene Doppelmembranpumpe (AODD) ist die bisherige Erfahrung immer ein sehr hilfreicher Leitfaden, aber neue Anwendungen erfordern oft Forschung und externe Beratung, um die passende Membran zu bestimmen, die spezifischen Anwendungsanforderungen und Parameter entspricht.

Bei der Auswahl eines Zwerchfells sind sieben Hauptfaktoren zu berücksichtigen:

1. Chemische Beständigkeit – Materialkompatibilität mit der gepumpten Flüssigkeit. Das Spektrum der gepumpten Flüssigkeiten reicht von Wasser bis hin zu aggressiven Säuren und ätzenden Säuren. Jedes Membranmaterial wurde getestet, um seine Kompatibilität gegen viele Chemikalien zu messen. Der Bediener sollte die gepumpte Flüssigkeit anhand veröffentlichter chemischer Kompatibilitätsrichtlinien bewerten.

Sandpiper 30 Santoprene Zwerchfell 286-098-354

2. Temperaturbereiche – Fähigkeit, bei niedrigen Temperaturen flexibel zu bleiben und bei hohen Temperaturen nicht zu verschlechtern. Die Temperatur ist ein sehr kritischer Faktor, und der verfügbare Arbeitsbereich in Membranmaterialien variiert stark. Auch die Art der Flüssigkeit kann den Arbeitstemperaturbereich des Materials beeinflussen.

3. Abriebfestigkeit – Fähigkeit, Verschleiß und Reibung durch Kontakt mit Feststoffen und Partikeln in der gepumpten Flüssigkeit zu überstehen. Membranen sind verfügbar, um Flüssigkeiten von klaren bis zu schweren Schlämen bis hin zum Trockenpumpen zu verarbeiten.

4. Hygienische Standards – Anforderungen, dass die Membran hygienischen oder sanitären Standards entspricht. Anwendungen in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie müssen Membranen verwenden, die den US Food and Drug Administration (FDA) 21 CFR 177 Standards entsprechen. In der Pharmaindustrie verwendete Diaphragmen müssen den Standards der Klasse VI der United States Pharmacopeia Convention (USP) entsprechen.

5. Einlasszustand (überflutete Saug- und Sauganhebung) – Kapazität, Flüssigkeit von einem Ort zum anderen zu pumpen. Für unterschiedliche Pumpkonfigurationen und -bedingungen sind bestimmte Membranmaterialien effizienter und langlebiger als andere. Äußere Beratung von einem Experten wie einemWildenDer Vertrieb kann bei der Bestimmung des optimalen Materials für bestimmte Anwendungen helfen.

6. Flexibilität – Erwartete Lebensdauer der Membran vor Austausch. Die maximale mittlere Zeit zwischen Reparaturen (MTBR) zu erreichen, ist ein zentrales Ziel bei der Auswahl eines Membrans. Allerdings haben manche Materialien selbst unter idealen Bedingungen von Natur aus kürzere Flexlebenszeiten als andere.

Sandpiper 1F Neopren-Membran 286-008-365

7. Kosten – Gesamtkosten der Eigentümerschaft, die sich aus mehreren Faktoren wie Anfangspreis, angegebener flexibler Lebensdauer für die Anwendung und Kosten für Ausfallzeiten und Membranaustausch ergeben. Aufgrund der vielen Variablen kann Beratung durch einen externen, erfahrenen Vertriebspartner erheblich dabei helfen, die leistungsfähigste und kostengünstigste Option für einzelne Anwendungen auszuwählen.

Im Laufe der Jahre wurden verschiedene Materialien für den Einsatz in Membranen in AODD-Pumpen getestet. Diese Materialien lassen sich in drei Hauptfamilien einteilen: Kautschuk, TPE (thermoplastisches Elastomer) und PTFE (Polytetrafluorethylen oder Teflon). Jede Familie und die Materialien innerhalb jeder Familie bieten Eigenschaften und Eigenschaften, die sie für unterschiedliche Anwendungen geeignet machen.

Gummimembranen

Gummimembranen sind Kompressionsformen aus synthetischem Kautschuk mit einem Nylongewebe, das im Gummi positioniert ist, um die Biegeigenschaften der Membran zu verbessern. Im Folgenden sind die verfügbaren Materialien für die Gummimembran aufgeführt:

• Neopren ist eine außergewöhnliche, allzweckmäßige, kostengünstige Membran. Er ist für nicht aggressive chemische Anwendungen wie wasserbasierte Schlamm, Brunnenwasser oder Meerwasser konzipiert und bietet eine gute Flexibilität und Abriebfestigkeit.

• Buna-N wird in Anwendungen mit Erdöl-/ölbasierten Flüssigkeiten wie bleihaltigem Benzin, Heizölen, Kerosin, Terpentin und Motorölen verwendet. Buna-N wird in der gesamten Kraftstoffverarbeitungsindustrie weit verbreitet verwendet, wird auch als Nitril bezeichnet und bietet eine moderate Flexibilität sowie eine moderate Abriebfestigkeit. Für Lebensmittel- und Getränkeanwendungen sind Versionen erhältlich, die den FDA 21 CFR 177-Standards entsprechen.

• EPDM eignet sich für extrem niedrige Temperaturen und ist eine wirtschaftliche Alternative beim Pumpen von verdünnten Säuren oder Kaustiken. EPDM-Membranen werden in der Fertigung, in der Lebensmittelbranche, in der Pharmaindustrie sowie in der Lack-/Beschichtungsindustrie eingesetzt. Das Material weist eine gute Flexibilität und moderate Abriebfestigkeit auf und ist in Versionen erhältlich, die den FDA 21 CFR 177-Standards entsprechen. EPDM ist auch eine gute Wahl, wenn statisch dissipative Materialien benötigt werden.

• Viton ist ausgezeichnet bei extrem hohen Temperaturen und bietet außergewöhnliche Leistung mit aggressiven Flüssigkeiten wie aromatischen/chlorierten Kohlenwasserstoffen und starken, aggressiven Säuren. Viton ist oft das einzige Membranmaterial, das für Anwendungen geeignet ist, bei denen aggressive Chemikalien verwendet werden, aufgrund seiner hohen Temperaturgrenze und chemischen Widerstandsfähigkeit. Er bietet eine moderate Flexibilität und eine moderate Abriebfestigkeit.

Sandpiper S1F Membran 286-015-604 286.015.604

Thermoplastische Elastomermembranen (TPE)

TPE-Membranen werden durch Spritzgießen hergestellt. Aufgrund ihrer Maßstabilität und Zugfestigkeit benötigen TPE-Membranen keine Stoffverstärkung. Im Folgenden sind die verfügbaren TPE-Membrantypen aufgeführt:

• Polyurethan ist eine universelle Membran für nicht aggressive chemische Anwendungen wie Wasser, Abwasser und Meerwasser. Er bietet eine ausgezeichnete Flexibilität und Abriebfestigkeit und Langlebigkeit zu einem erschwinglichen Preis.

• Wil-Flex bietet eine kostengünstige Alternative zu PTFE mit Kosten vergleichbar mit Neopren. Aus Santoprene hergestellt, wird Wil-Flex mit sauren und ätzenden Flüssigkeiten wie Natriumhydroxid, Schwefelsäure oder Salzsäure verwendet. Mit flexibler Lebensdauer, Abriebbeständigkeit, Temperaturbereich und Langlebigkeit wird es häufig in der chemischen Prozess-, Lebensmittel-, Pharma- und Abwasserindustrie eingesetzt. Es sind Versionen von Wil-Flex erhältlich, die den FDA 21 CFR 177-Standards für Lebensmittel- und Getränkeanwendungen entsprechen.

• Saniflex eignet sich für Anwendungen in der Lebensmittelverarbeitung. Aus Hytrel gefertigt, zeigt es eine gute Flexibilität und eine ausgezeichnete Abriebfestigkeit. Hytrel bietet zudem eine überlegene Abdichtung oder Dichtungsergung aufgrund seiner niedrigen Verdichtungseigenschaften. Saniflex-Versionen sind erhältlich, die den FDA 21 CFR 177-Standards entsprechen.

• Geolast weist eine verbesserte Ölbeständigkeit und eine geringe Bohrwellung auf, was sie ideal für Anwendungen in der Erdölindustrie macht. Geolast entspricht Nitril (Buna-N) und bietet eine moderate Flexibilität und eine gute Abriebfestigkeit über einen breiten Temperaturbereich zu geringeren Kosten als stoffverstärktes Buna-N.

Polytetrafluorethylen (PTFE)-Membranen

Da PTFE eine der chemisch inertesten verfügbaren Verbindungen ist, kann es mit einer äußerst breiten Palette von Flüssigkeiten verwendet werden. Auch bekannt als Teflon, wird PTFE mit hochaggressiven Flüssigkeiten wie aromatischen oder chlorierten Kohlenwasserstoffen, Säuren, Kaugen, Ketonen und Acetaten verwendet. Seine Eigenschaften bieten eine ausgezeichnete Flexibilität und eine moderate Abriebfestigkeit. Darüber hinaus erfüllt PTFE FDA 21 CFR 177 und USP Class VI-Standards für Lebensmittel-, Getränke- und pharmazeutische Anwendungen. Da PTFE unelastisch ist, muss eine Ersatzmembran aus einem anderen Material verwendet werden, um Flexibilität und Speicher zu bieten. Materialoptionen für Backup-Membranen sind Neopren, Saniflex und Hochtemperatur-Buna-N.

Bewertung und Vergleich von Membranmaterialien

Mit umfangreichen Materialtests und FelddatenWilden, Grand Terrace, CA, USA, hat einen Diaphragm-Auswahlleitfaden zusammengestellt, der die Flexlebensdauer, Abriebbeständigkeit, chemische Beständigkeit, Temperaturgrenzen und relative Kosten jedes Materialtyps vergleicht und bewertet. Es ist wichtig zu beachten, dass diese Tabelle nur als Richtlinie und in Verbindung mit gründlicher zusätzlicher Recherche und fachkundigem Rat zur Bestimmung der Eignung von Membranmaterialien für einzelne Anwendungen verwendet werden sollte, da ein Faktor einen anderen beeinflussen kann.

Wenn Sie die Tabelle verwenden, streben Sie stets eine 'A'- oder 'B'-Bewertung an und halten Sie die maximale Flüssigkeitstemperatur der Anwendung so nah wie möglich am Zentrum der 'Betriebstemperaturgrenzen'. Die Auswahl von 'C'-zertifizierten Materialien wird im Allgemeinen nicht empfohlen, kann aber in seltenen Ausnahmen notwendig sein, in denen Flüssigkeiten hochspezialisiert oder unter extremen Bedingungen verarbeitet werden. Für manche Anwendungen können zwei verschiedene Materialien geeignet sein, wobei der Preis der endgültige entscheidende Faktor ist.

Weitere Faktoren bei der Auswahl der richtigen Membran sind die Hardwarekonfiguration der Pumpe, Art und Häufigkeit der Reinigungsflüssigkeiten, der Pumpenbetrieb (intermittierend oder kontinuierlich) sowie die Häufigkeit des Austauschs der Membranen. Im Durchschnitt rechtfertigen Zwerchfelle, die häufiger als alle drei Monate gewechselt werden müssen, eine weitere Untersuchung hinsichtlich der passenden Passform für die Anwendung.