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Jul 11, 2023

Chemisches Pumpen mit elektrischen Membranpumpen

In der heutigen Industriewelt ist die Auswahl einer Chemiepumpe aus den verschiedenen Pumpen unterschiedlich

In der heutigen industriellen Welt kann die Auswahl einer Chemiepumpe aus den verschiedenen Pumpentechnologien und Markennamen wie eine endlose Auswahl erscheinen. Bei so vielen verschiedenen Vorteilen, Größen, Materialien und anderen Funktionen kann die Wahl der besten Pumpe überwältigend sein. Die Entscheidung zwischen elektrisch angetriebenen Pumpen, wie z. B. Zentrifugal- oder Peristaltikpumpen, und pneumatisch angetriebenen Pumpen, wie z. B. luftbetriebenen Doppelmembranpumpen, kann bei chemischen Pump- und Transferanwendungen in einer Anlage schwierig sein.

Eine kürzlich eingeführte Technologie erweitert den Werkzeugkasten eines Benutzers um ein neues Werkzeug, wenn er versucht, die richtige Pumpentechnologie für chemische Pumpanwendungen auszuwählen. Die elektrische Doppelmembranpumpe vereint die bekannte Membranpumpentechnologie mit den Steuerungs- und Energiesparvorteilen elektrischer Antriebe. Diese neue Technologie bietet auch einige einzigartige Vorteile.

Eine der wichtigsten Überlegungen bei der Abwägung der Optionen für verschiedene Pumpen besteht darin, sicherzustellen, dass die Anlagenumgebung für alle Arbeiter sicher ist, indem Lecks oder Pumpenausfälle verhindert werden, die den Kontakt von Menschen mit schädlichen Chemikalien gefährden könnten. Viele typische elektrische Rotationspumpen verfügen über eine Wellendichtung, die mit der Zeit verschleißt und dazu führen kann, dass ätzende und gefährliche Chemikalien auf den Boden gelangen und Arbeiter den Gefahren des Kontakts mit den Chemikalien oder der Einatmungsgefahr durch Dämpfe aussetzen.

Dies kann insbesondere dann der Fall sein, wenn die gepumpte Chemikalie Partikel enthält, die den Verschleiß der Dichtungen in der Pumpe beschleunigen könnten.

Wenn Benutzer zum Umfüllen keine elektrische Rotationspumpe verwenden, wird möglicherweise eine luftbetriebene Pumpe zum Umfüllen der aggressiven Chemikalien verwendet. Im Allgemeinen bieten luftbetriebene Doppelmembranpumpen den Vorteil einer dichtungslosen Pumpenkonstruktion für den Flüssigkeitsabschnitt, wodurch Dichtungslecks verhindert werden. Allerdings verschleißen die Membranen im Flüssigkeitsteil zum Pumpen mit der Zeit. Bei einer pneumatisch angetriebenen Pumpe tritt bei einem Bruch der Flüssigkeitsmembran die geförderte Chemikalie unweigerlich in den Luftbereich der Pumpe aus. Dies hat nicht nur problematische Folgen für die Pumpe, sondern könnte auch dazu führen, dass gefährliche Chemikalien durch den Luftabschnitt gepumpt und aus dem Schalldämpfer der Pumpe ausgestoßen werden. Dadurch würden gefährliche chemische Dämpfe in die Luft der Anlagenumgebung gelangen und möglicherweise Arbeiter in der Umgebung gefährden oder schädigen.

Eine weitere wichtige Überlegung für Benutzer ist, welche Art von Chemikalien oder Medien sie in ihrem Prozess übertragen möchten. Wenn es sich um eine saubere Chemikalie ohne Partikel handelt, sind Standard-Kreiselpumpen je nach Konstruktionsmaterial eine hervorragende Lösung zu einem vernünftigen Preis.

Wenn die Chemikalie Partikel enthält, eine chemische Aufschlämmung oder möglicherweise eine Abfallchemikalie mit unbekannten Stoffen in der Flüssigkeit ist, können Kreiselpumpen Probleme haben und häufig ausfallen, da sie die Feststoffe in der Flüssigkeit nicht gut verarbeiten können.

Die Partikel beschädigen Dichtungen, Laufräder und Lager und erfordern häufige Reparaturen oder Austausche der Pumpe.

Abgesehen von der „Sauberkeit“ der Chemikalie, wie die meisten Benutzer wissen, ist es unerlässlich, sicherzustellen, dass die Konstruktionsmaterialien der Pumpe mit der zu pumpenden Chemikalie kompatibel sind. Heutzutage bieten die meisten Pumpentypen verschiedene Optionen für die Aufnahme unterschiedlicher Chemikalien. Es ist jedoch immer wichtig, dies zu überprüfen, um sicherzustellen, dass keine Probleme auftreten. Abgesehen von den Hauptkomponenten ist es wichtig, bei Rotationspumpen auch Lager, Dichtungen oder andere Komponenten innerhalb der Pumpe auf Kompatibilität mit der Chemikalie zu prüfen. Oftmals sind Hauptgehäuse, Laufräder, Rotoren oder andere Teile kompatibel, aber Zusatzkomponenten in der Pumpe passen möglicherweise nicht zu der Chemikalie.

Die Überprüfung, ob Pumpe und Chemikalie gut zusammenarbeiten, ist normalerweise der erste Schritt bei der Pumpenauswahl. Schritt zwei besteht darin, zu überprüfen, ob die Pumpe gut in einen Prozess passt. Bei diesem Teil der Auswahl müssen viele Punkte berücksichtigt werden, um sicherzustellen, dass die richtige Pumpe installiert wird.

Die ersten Überlegungen in dieser Phase betreffen im Allgemeinen die erforderliche Durchflussrate und den erforderlichen Druck. Für Anwendungen mit hohem Durchfluss sind Kreiselpumpen kaum zu schlagen. Bei Bedarf können sie auch abgestuft werden, um einen höheren Förderdruck zu erreichen.

Für Anwendungen mit niedrigeren Durchflussraten oder Anwendungen mit höherem Druck werden Benutzer wahrscheinlich in den Bereich der Verdrängerpumpen vordringen: zum Beispiel Drehkolben-, Zahnrad-, Peristaltik- und Exzenterschneckenpumpen. Obwohl Verdrängerpumpen im Allgemeinen keine so hohe Durchflussrate wie ihre Zentrifugal-Gegenstücke liefern, bieten sie die Möglichkeit, den Durchfluss (Messgerät) genau zu messen, da es sich um Verdrängerpumpen handelt. Wenn dies für eine Anwendung wichtig ist, kann es ein entscheidender Faktor sein.

Die Nachteile der meisten der oben genannten Technologien sind zentrale Punkte, die Doppelmembranpumpen seit Jahren lösen. Wenn die Pumpe saugen muss, sind die meisten der oben genannten Pumpen nicht geeignet.

Wenn das Abwürgen unter Druck ein wichtiges Merkmal ist, weil sich ein Dosierventil in der Leitung befindet, ein Prozessventil schließen kann oder die Leitung mit Schlämmen höchstwahrscheinlich verstopft ist, bieten Membranpumpen die Möglichkeit, die Pumpe unter Druck ohne Beschädigung abzuwürgen.

Seit Jahren besteht die einzige Möglichkeit, eine Doppelmembranpumpe anzutreiben, darin, pneumatischen Druck auf die Pumpe auszuüben, was unter bestimmten Umständen einschränkend sein kann.

Beispielsweise könnte die Luftkapazität in einer Anlage durch alle anderen Prozesse belastet werden, Luft könnte an einem Standort nicht verfügbar sein oder Anlagen könnten versuchen, von den niedrigeren Betriebskosten der Elektrizität zu profitieren.

Glücklicherweise ist es jetzt möglich, die Doppelmembranpumpentechnologie zum Pumpen von Chemikalien zu verwenden, ohne dass große Luftkompressoren zum Antrieb der Pumpe erforderlich sind.

Neue elektrische Membranpumpen machen die Sorgen um die Sicherheit von Arbeitern und Anlagen überflüssig, die bei anderen Pumpen der Fall sind. Bei der Doppelmembranpumpe handelt es sich um die gleiche dichtungslose Konstruktion, die auch bei dem zuvor besprochenen luftbetriebenen Modell verwendet wird, elektrische Pumpen werden jedoch nicht durch Druckluft angetrieben.

Dies bedeutet, dass im Falle eines Membranausfalls die Chemikalie nicht in den Luftmotor gelangt und nicht wie zuvor besprochen aus dem Auspuff gepumpt wird.

Die Pumpe ist für Flüssigkeiten vollständig abgedichtet und verhindert das Austreten von Chemikalien, falls eine Membran ausfällt.

Die elektrische Doppelmembranpumpe bietet außerdem die Möglichkeit, Partikel in der Chemikalie oder einer chemischen Aufschlämmung ordnungsgemäß zu handhaben, ohne die Pumpe zu beschädigen. Aus diesem Grund haben sie mehrere Kreiselpumpen in Beiz- und Galvanisierungsanwendungen ersetzt. Die Kreiselpumpen halten den Partikeln in den Galvanisierungschemikalien nicht stand, während die Doppelmembranpumpen sie problemlos verarbeiten.

Die elektrischen Membranpumpen bieten außerdem eine große Auswahl an Materialien für den Flüssigkeitskontakt und können so konfiguriert werden, dass sie mit nahezu jeder Chemikalie kompatibel sind, die ein Benutzer handhaben muss.

Elektrobetriebene Doppelmembranpumpen können auch einige der großen Vorteile ihrer luftbetriebenen Gegenstücke aufweisen, ohne dass ein großer Druckluftbedarf besteht. Sie ermöglichen bei Bedarf eine Selbstansaugung im Prozess und können durch die Blocking-under-Pressure-Technologie in der Pumpe auch vor Verstopfungen oder Druckspitzen schützen. Da die Doppelmembranpumpe nicht von einem Elektromotor angetrieben wird, kann sie auch den Durchfluss genauer messen.

Schließlich besteht eine der offensichtlichsten Änderungen darin, dass die Membrantechnologie auch dann eingesetzt werden kann, wenn keine Luft verfügbar ist, oder, wie es heutzutage bei den meisten Benutzern der Fall ist, als Ersatz für eine Luftpumpe verwendet werden kann, um bis zu 80 % zu sparen Prozent der betrieblichen Energiekosten.

Die gesamte Pumptechnologie hat ihren Platz im Prozess, und das aus gutem Grund. Es gibt bestimmte Dinge, die jede Pumpentechnologie sehr gut kann, während andere nicht sehr gut sind. Wichtig ist, dass Benutzer ihre Prozess- und Chemikalienhandhabungsanforderungen durchgehen und in der Lage sind, die Pumpe auszuwählen, die am besten zu ihren Aufgaben passt.

Mit der elektrischen Membranpumpe steht nun ein weiteres Werkzeug im Werkzeugkasten zur Verfügung, das dort zum Einsatz kommen kann, wo andere Technologien bisher vielleicht nicht infrage kamen.

Jeff Shaffer ist Produktmarketingmanager in der Prozessabteilung von Graco. Er ist verantwortlich für die Entwicklung von Produkten für Flüssigkeitshandhabungsanwendungen mit Schwerpunkt auf elektrischen Antriebstechnologien, allgemeinen Prozessanwendungen sowie Lebensmittel- und Getränkeanwendungen. Er kann unter [email protected] oder 612-269-5204 erreicht werden. Weitere Informationen finden Sie unter graco.com/process.