隔膜泵是一种容积泵,它采用位移腔或收缩和扩大腔,通过弯曲或往复的隔膜来移动流体。
虽然电流工业隔膜泵可以使用多个腔室和许多隔膜,但基本隔膜泵包括隔膜,位移室,驱动机构和两个阀门。
横隔膜由柔性或弹性体材料构成,其在连接的凸缘和保持流体的位移室之间保持在适当位置,或者在位移室和次腔室之间,其保持诸如液压油或空气的驱动流体。
置换室具有两个止回阀设计,允许从进气和排气口的流量。这些止回阀是挡板阀或弹簧负载球阀,通常由与隔膜相同的材料制成。
隔膜泵通过驱动机构,例如液压流体、空气压力、往复活塞或螺线管,使隔膜弯曲,从而将流体推出置换腔。
当隔膜弯曲时,它导致腔室的交替压力增加或减少,使介质进出隔膜泵。
由于其高可靠性与替代泵类型,膜片泵的使用继续增加。隔膜泵含有相对少量的运动部件,无需轴或需要从介质中密封的轴承,并且没有滑动触点的部件。
隔膜泵不需要使用密封或润滑油,这意味着没有油蒸汽泄漏和污染泵送介质的风险。此外,由于不使用油,它们通常是无密封的,这有助于减少清洁要求和维护停机时间。
图1。机械驱动隔膜泵的原理图。图片来源:美国国家航空航天局
隔膜泵能够通过往复隔膜处理液体、气体、泥浆或气液混合物,但是隔膜材料的选择必须是惰性的——或者至少是化学抗性的——对于被泵送的介质。
隔膜泵可以输送稀薄到高粘性的介质,即使是研磨性泥浆也不会造成什么问题,因为隔膜将介质与泵的内部机制隔离开来。
这些因素帮助隔膜泵成为油漆、涂料、颜料、着色剂、食品、饮料、化学品、粘合剂、制药、废水和生物材料(如血液、血浆和细胞)的关键处理工具。亚博网站下载
柔性膜性能和更少的计划外维护
更好地了解隔膜的性能要求和应力,有助于选择最佳的材料,以提高泵的可靠性、有效性和寿命。
隔膜膜通常需要承受数百万到数千万次的弯曲循环,因此提供较长的弯曲寿命的材料是确保可预测性能的关键。亚博网站下载这使得用户能够更好地计划定期的停机维护和最终的膜更换。
使用伸缩寿命较短的隔膜材料可能会导致泵故障亚博网站下载,引发成本高昂的计划外停机。
泵故障有可能导致生产工厂下游的一系列问题。
例如,流体流动的突然损失可能会对化学加工工厂、造纸厂、制药厂、发电设施和半导体晶圆制造现场的宝贵资本设备造成损害。app亚博体育还有可能损失一整批生产。
修理或更换高度专业化的生产设备可能需要数天甚至几周,导致进一步的生产损失。app亚博体育
寿命长,耐久性高CHEMFILM®灵活的屏障材料亚博网站下载延长了所需维护周期之间的平均时间,因此减少了计划外停机的需要。
确保顺畅的流
在某些隔膜泵应用中,确保减少脉动和平滑流动是一个关键因素,例如,涂料、粘合剂、染料、润滑剂或活性药物成分的精密配药和计量。
许多泵OEM推荐使用脉动阻尼器以更好地管理脉冲和潮汐。可以降低脉动的强度并获得每个单位时间的较小位移膜片弯曲循环的数量增加的更连续的流量。
图2。较高的柔性寿命材料可以在(b。)中增加膜片弯曲频率。与(a。)中的较低频率挠性循环相比,这可以减少脉动以提供更平滑的流量。图片信用:IEEE GlobalSpec
然而,需要注意的是,随着弯曲循环次数的增加,与传统隔膜材料相比,必须使用具有更高弯曲寿命性能的材料。亚博网站下载
电动隔膜泵采用一个小型电动马达和凸轮装置来往复活塞和弯曲隔膜。
因此,与气动或液压驱动的泵相比,这些设备能够产生更高的循环和减少脉动。这些应用可以从安装高伸缩寿命隔膜屏障中获得相当大的好处。
促进更容易清洁
当与一系列化学品、涂料、颜料或药物在同一条生产线上运行时,考虑泵的易清洗性和不粘特性是很重要的。
必须吹扫介质或清洁这些线以防止交叉污染。
使用低表面能量的柔性屏障可以防止介质粘附或化学粘合,允许用户采用更有效的清洁程序。
由于污垢或介质的表面不均匀性(空腔或突出物),污垢或介质可能会提高或以其他方式积聚,提供具有裂缝和无空隙的高光滑度,可确保更直接和更快的维护。
增强材料平滑度也将提示减少摩擦系数,进一步改善泵清洁度和流动。
耐磨性是泵送浆料,浆料,油脂或颜料填充树脂或涂料的应用。膜片材料还为酸性,碱性和溶剂介质提供优异的耐化学性也至关重要。
减少危险隔膜泄漏
在为泵隔膜选择合适的伸缩隔膜时,应考虑渗透性。取决于伸缩膜的厚度、密度或化学性质,蒸汽可能渗透或以其他方式通过泵隔膜。
溶解在介质中的腐蚀性或有毒化学物质可以泄漏到液压系统或周围空气中,对员工和设备构成了相当大的危险。app亚博体育
根据EPA泄漏检测和修复(LDAR)指南,隔膜泵和隔膜阀被认为是“无泄漏的”。
图3。提高了CHEMFILM的弹性寿命®柔性屏障材料与传统的聚四氟亚博网站下载乙烯。图片来源:Saint-Gobain FILMS & FABRICS
然而,如果挥发性有机化合物(VOCs)或蒸汽成功地通过泵外的大气,这可能导致需要昂贵的维修行动。如果隔膜的弯曲寿命较短,导致过早破裂,则隔膜可能会泄漏。
有一个高渗透性隔膜材料允许水蒸气通过它的风险,或者它可能允许污染从环境进入泵介质。气动系统或液压流体中的水或蒸汽可能通过膜,导致工艺介质污染。
具有低渗透率和低失效间隔时间的柔性屏障材料仍然是防止介质泄漏到环境中的可行选择,反之亦然。
确保食品和药品监管合规
Flex屏障应符合卫生法规和卫生标准。这对药物,牙科,医疗和电子设备中使用的隔膜特别关注。app亚博体育
用于食品和饮料的横膈膜必须符合美国食品和药物管理局21 CFR 177标准,而用于药物或活性药物成分的横膈膜必须符合美国药典公约(USP)第VI类标准。
要制造具有低渗透、高弯曲寿命、低摩擦表面能和适当的法规遵从性的最佳组合的柔性屏障或泵隔膜材料尤其具有挑战性。亚博网站下载
CHEMFILM®Flex的障碍
CHEMFILM®Flex屏障材料亚博网站下载由一系列薄膜和层压构造的薄膜和层压结构组成,使用优质的高分子量含氟聚合物树脂制备。
CHEMFILM®是化学工艺应用的理想解决方案,如泵隔膜,罐内衬,阀门隔膜和止回阀挡板。
这些应用通常需要快速运输和高循环,以及广泛的操作温度范围,耐化学性和抗应力裂纹性能。
图4。改善了Chemfilm的渗透性®柔性屏障与PFA屏障层。图片来源:Saint-Gobain FILMS & FABRICS
CHEMFILM®亚博网站下载材料能够满足并经常超过行业对氟碳树脂片和膜的要求。它们还与ASTM D-3368等规格保持一致。
圣戈班采用了专门的表面处理和专有的层压工艺,以确保CHEMFILM®Flex屏障提供低渗透率,高挠性寿命,高光滑度和低摩擦系数。
使用适当加工的高分子量含氟聚合物,如聚四氟乙烯(PTFE)和全氟烷氧基(PFA)共聚物树脂,确保了优异的抗应力开裂性能和延长弯曲寿命。
含氟聚合物的低表面能还提供了优异的抗粘特性和极高的耐化学性,即使在与高度腐蚀性的化学介质工作时。
CHEMFILM®亚博网站下载材料的工作温度范围为-425°F至500°F(-254°C至260°C),这意味着它们可以有效地用于低温和高温应用。
图3详细说明了CHEMFILM增强的弹性寿命®材料与传统改性聚四氟乙烯。
在这个例子中,Chemfilm®通过Saint-Gobain Specialty Film的内部高频弯曲寿命测试,产品的寿命提高了约70%。这些测试是专门为模拟膜片材料的弹性寿命性能而开发的。
CHEMFILM®Flex屏障具有几乎通用的抗性对高侵蚀性介质和化学品,例如芳族或氯化烃,苛性酸,酸,酮和醋酸盐。
用于CHEMILM生产的树脂®柔性屏障材料符合有关制药、亚博网站下载食品和饮料、卫生和医疗应用的关键法规。
这些包括FDA 21 CFR 177.1550, (EC) No. 1935/2004, (EU) No. 10/2011, (EC) No. 23/2006 (GMP), USP Class VI和3-A卫生标准。
CHEMFILM®亚博网站下载产品符合REACH ((EC) No. 1907/2006)和RoHS (2011/65/EU)法规,不含任何有害或禁用化合物,可限制电子产品中使用的材料。
聚四氟乙烯材料的渗透性存在显著差异,其性能在很大程度上取决于选择最优的材料等级和确保正确的柔性屏障结构。亚博网站下载
的CHEMFILM®与传统的改性聚四氟乙烯材料相比,Flex Barrier (LP01)提供了更高的渗透性,但使用额外的PFA屏障可以缓解这个问题,将渗透性降低30%。
圣戈班特种薄膜与客户紧密合作,以满足特定的应用要求。
该公司经验丰富的工程师继续开发CHEMFILM®柔性屏障,增加其渗透性和弯曲性能。这两种特性的结合是在非常恶劣的条件下延长寿命的关键。
总结
CHEMFILM的使用®在新的隔膜泵设计或升级到现有泵中的柔性屏障为用户提供了完全拥有成本的切实表现。
的CHEMFILM®柔性隔膜材料提供了比其他材料更长的隔膜寿命,从而减少了维护或隔膜更换所需的停机次数。亚博网站下载
图5。利用CHEMFILM®在新的隔膜泵设计或升级现有泵的柔性屏障可以最大限度地降低总拥有成本。图片信用:IEEE GlobalSpec
由于对备件或替换隔膜的要求降低,减少了关闭要求也降低了消耗品的成本。
低摩擦和高光滑的化学膜®膜片表面有助于在不同的化学品,油漆,食品或制药成分的工艺运行之间进行直接清洗。
通过使用CHEMFILM提供的高清洁度和提高耐久性®由于降低的污染风险,提高了媒体的质量。
CHEMFILM的坚固性,减少停机时间,降低维护要求,并提供更高的清洁度®Flex壁垒导致了过程产量和生产率的显著整体提高。
致谢
由Ieee Globalsp亚博网站下载ec最初撰写的材料生产。
此信息已采购,审核和调整由Saint-Gobain薄膜和织物提供的材料。亚博网站下载
有关此来源的更多信息,请访问圣戈班薄膜和织物。