Strona Główna 9 Artykuły 9 Praca na sucho pompy membranowej

Praca na sucho pompy membranowej

Autor: Dastek Solutions

8 lutego 2022

Praca na sucho jest jedną z kluczowych cech, które odróżniają pneumatyczne pompy membranowe od innych typów pomp. W większości przypadków nie prowadzi ona do uszkodzenia pompy, ani jej elementów. Dlatego też pompy AODD są często używane w aplikacjach, w których medium może niespodziewanie przestać być pobierane (np. przelewy do zbiorników ciśnieniowych). Należy jednak pamiętać o kilku efektach ubocznych wynikających z pracy pompy na sucho oraz kosztów i zagrożeń z tym związanych. 

Praca pompy na sucho

Podczas pracy na sucho, pompa membranowa nie będzie się przegrzewać – w jej budowie nie ma powierzchni, które mogą się ocierać o siebie, powodując nadmierne wydzielanie ciepła. Ponadto, kawitacja na ssaniu pompy AODD nie jest nie jest tak destrukcyjna jak w przypadku pomp rotacyjnych. Nie zaleca się jednak ciągłej lub długotrwałej pracy na sucho.

  • Praca na sucho jest nieproduktywna i kosztowna.
  • Pompa membranowa, która pracuje na sucho, przyspiesza. 
  • Pompa pracująca na sucho może pracować dwa do trzech razy szybciej niż pod obciążeniem. 

Powyższe działania powodują większe zużycie powietrza (a co za tym idzie, koszt energii elektrycznej) i bezproduktywne zużycie cykli pracy membran. Ze względu na zwiększoną prędkość pompy podczas pracy na sucho, membrany wykonują dużo „pustych” skoków, zmniejszając swoją elastyczność (zdolność powrotu do pierwotnego kształtu po rozciągnięciu), co skutkuje skróceniem ich żywotności.

W przypadku membran z PTFE gwałtowny spadek elastyczności może prowadzić do poważnych konsekwencji. Membrany PTFE nie są tak odporne na pracę na sucho jak membrany wykonane z innych materiałów. Problemem jest sprężystość. PTFE nie posiada „pamięci”, nie jest w stanie powrócić do pierwotnego kształtu po odkształceniu. 

Membrany w pompach membranowych z tworzywa

Należy mieć świadomość, że istnieje wiele gatunków PTFE, z których można wykonać membrany. Ta różnorodność i jakość PTFE powoduje znaczne różnice w trwałości membran. Po wygięciu membrany z PTFE, w materiale powstają puste przestrzenie lub kieszenie powietrzne, co stwarza potencjalne ryzyko uszkodzenia membrany oraz przenikania cieczy do PTFE. 

Zdarza się, że przenikanie płynu odbywa się bez zauważalnego uszkodzenia membrany. Jednakże osłabia to PTFE i może osiągnąć stan, w którym płyn będzie przechodził przez membranę i chemicznie zaatakuje niezwilżoną część pompy.

Wiedza o takim ryzyku wynikającym z pracy na sucho membran z PTFE jest niezbędna przy pracy z niebezpiecznymi cieczami i tymi o małej strukturze molekularnej. 

Niebezpieczna ciecz wewnątrz części niezwilżanej może uszkodzić pompę, zrujnować proces produkcyjny, zanieczyścić środowisko i zagrozić życiu ludzi.

Użytkownicy pomp o większych rozmiarach (1 1/2″ – 3″) z membranami z PTFE powinni być szczególnie wyczuleni na pracę na sucho. Żywotność (liczba cykli) tych membran jest znacznie niższa niż membran PTFE o mniejszych rozmiarach. Dodatkowe skrócenie ich żywotności spowodowane pracą na sucho może mieć dramatyczne konsekwencje.

Dwuwarstwowe membrany PTFE z nośnikiem z materiału gumowego (np. neopren) posiadają lepszą elastyczność, jednak warstwa PTFE jest nadal podatna na odkształcenia. Nadal może wystąpić przenikanie cieczy powodujące rozkład kleju (używanego do łączenia dwóch warstw), rozwarstwienie membrany i atak chemiczny na niezwilżoną część pompy.

Zastosowanie dwóch oddzielnych membran – PTFE po stronie cieczy, inny materiał po stronie suchej pompy, poprawia elastyczność PTFE, ale nie do tego stopnia, aby wyeliminować problem.

Podsumowując – przedłużanie pracy pompy AODD na sucho jest kosztowne i ryzykowne. Oznacza to większe zużycie powietrza i szybsze zużycie pompy. Koszty utrzymania pompy są wyższe. Ryzyko niespodziewanej awarii pompy wzrasta.

Pompa Membranowa Rodzaje Pomp

Zabezpieczenie pompy przed pracą na sucho

Rozwiązanie niskobudżetowe – wizualne monitorowanie poziomu cieczy przez personel. Obserwacja suchobiegu i objawów pracy na sucho podczas konserwacji pompy, czy podczas prac serwisowych.

Droższe rozwiąznaie – kontrola poziomu cieczy – zastosowanie różnego rodzaju czujników poziomu cieczy – pływających, radarowych, ultradźwiękowych, optycznych, pojemnościowych, konduktancyjnych, rezystancyjnych itp. Można zastosować także pneumatyczny regulator poziomu cieczy od producenta YTS z układem sterowania pompą membranową.

Sterowniki monitorujące powietrze – sterowniki monitorujące powietrze wyłączające pompę gdy zużycie powietrza wskazuje, że pompa pracuje na sucho. Pompa pracująca na sucho nie napotyka prawie żadnego opór. Dlatego pracuje dwa do trzech razy szybciej niż pod obciążeniem, zużywając przy tym znacznie więcej powietrza. 

Istnieją sterowniki mechaniczne, które działają bez zasilania. Są one trudne do skonfigurowania i mogą być zawodne, gdy zmieniają się warunki pracy pompy (np. ciśnienie tłoczenia pompy).

Niezawodnym rozwiązaniem są elektroniczne sterowniki monitorujące powietrze, oparte na programowaniu logicznym, które wykrywają, kiedy pompa membranowa rzeczywiście pracuje na sucho, dostosowując się do zmian warunków pracy pompy.

Przeczytaj także

Masz Pytania?

Wypełnij formularz!

Dastek Solutions
Daniel Stanek

NIP: 6141614078
Tel.: +48 663 921 123
E-mail: biuro@dastek.com.pl

Alior Bank
03 2490 0005 0000 4530 3743 8536

Masz Pytania?

Wypełnij formularz!