气动隔膜泵具有可自吸、可干吸、无叶片、无电机、无轴封、密封简单、结构简单等优点得到广泛使用。
要充分发挥气动隔膜泵的上述优点,需要深入了解、理解其底层的潜力和局限,以利于扬长避短。
要用好气动隔膜泵,首先要选好气动隔膜泵。
流量
气动隔膜泵标注的最大流量是在最大工作进气压力(一般为7bar或8bar)下,无抽吸负压、无泵送压力状态下的数值。
实际情况下要求,工作进气压力保持在3~5bar范围(避免膜片破损)、有一定的抽吸管阻或抽吸高度、要求达到一定的泵送压力以达到需要的扬程、克服一定的管阻,并达到要求的流量。
气动隔膜泵选用和使用时,应该根据上述参数,在泵的流量曲线上确定工作点,确定适用性;而不能单纯根据最大流量数值画饼充饥。
材质
根据泵送的物料,可选取铝合金、不锈钢、聚丙烯、聚偏氟乙烯PVDF、聚四氟乙烯PTFE等材质。
膜片
气动隔膜泵在上世纪五十年代在美国发明以来,都是以橡胶膜片为基础设计的。
随着气动隔膜泵不断应用于化学品输运,橡胶膜片的化学适用性有限,易于受腐蚀而破裂。
通过在橡胶膜片前面增加聚四氟乙烯PTFE膜片,能够防止化学品直接腐蚀橡胶膜片,在一定程度上得以改善。
但是,聚四氟乙烯PTFE是塑料,其弹性原低于橡胶材料。使用中由于两层膜片振动频率响应有差异,造成橡胶背膜不断“击打”,聚四氟乙烯PTFE膜片也会出现破裂。且当工作气压上升,膜片工作频率加快时膜片破裂情况更甚。
聚四氟乙烯PTFE-橡胶复合膜片,通过将两张膜片粘合,振动响应更为一致,可以在一定程度上改善膜片破裂的情况。
但是,由于气动隔膜泵最初就是按照橡胶膜片的弹性模量设计腔体,膜片振幅较大。但是,聚四氟乙烯PTFE是塑料,其与橡胶材料复合以后,以较大的振幅振动,仍易于出现膜片破裂的情况。
如果常规气动隔膜泵膜片破裂情况比较严重,影响生产及安全,可以选用创新设计的单旋单螺母气动隔膜泵。其创新设计的泵腔,使膜片振幅减半,可以大大延长各类膜片,包括复合膜片的使用寿命,使气动隔膜泵达到可以用于工艺操作的可靠程度。
脉动
由于气动隔膜泵循环泵送的特性,其输出的液流会有大幅度的脉动,难以计量;也可能对管道及器件附件、工艺操作、或者物料性能带来一定影响。
可以选配气动隔膜泵脉动阻尼器,限制液流的脉动;使气动隔膜泵输出液流更平缓、舒畅。

防爆
欧洲于上世纪九十年代颁布了《拟用于潜在爆炸性气氛的设备及防护系统指令ATEX》。
国内于2010年颁布了《爆炸性环境用非电气设备》GB25286.2010。
气动隔膜泵用于防爆区域或环境的,应该选用具有防爆等级的型号。
卫生级
用于食品(乳品)行业的器材,包括气动隔膜泵,一般以遵循美国3A卫生标准机构和/或欧洲卫生工程设计组织EHEDG建立的设计规范,并通过相应的认证,并取得证书(含编号),为达到卫生级。
用于制药行业的器材,包括气动隔膜泵,尚没有专门的机构予以认证。一般是遵循一定的卫生设计准则,并采用或达到相应的材质,比如非金属材料采用美国药品管理局FDA认证材料、金属材料采用316L不锈钢并镜面抛光等。另外,还应考虑使用中需要满足CIP、SIP等卫生操作要求,可以在净化场所内,甚或连接在进出管道上,原位洗消、原位拆装、原位保养,而无需拆离管道、拆离净化场所现场。
仅采用FDA 认证的非金属材料,而不明确金属材质,或金属材质不遵循相应行规,并进而称为FDA气动隔膜泵等,均不能视为可予采纳选用的“卫生级”气动隔膜泵。
维保
气动隔膜泵虽然结构简单,但是拆装,清洗、保养、更换膜片等操作仍比较麻烦。
单旋单螺母气动隔膜泵创新设计,一个螺母开盖清洗、保养、更换膜片。拆装快速,可以原地拆装,管路上原地拆装;无需搬移到非工作区域(比如洁净室外)。特别适用于工艺操作连续使用;特别适用于有洁净操作要求的食品、制药行业。
泄漏
气动隔膜泵膜片破裂,泵腔内液体即进入气压室,并通过气压室外盖泄漏;也可从气压室进入气动机构,造成玷污和泄漏。
单旋单螺母气动隔膜泵虽然已经通过采用复合膜片、通过泵腔设计减少膜片大大延长了膜片无破裂使用寿命,仍还可以选装双膜片,即在主复合膜片背面,增加一张膜片;两张膜片之间形成一个空间。如果主复合膜片发生破裂,液体只进入该空间,而被第二张膜片阻挡,无法进入气压室,更无法进入气动机构。
双膜片之间的空间腔室可以选装气压监控装置,如果主复合膜片发生破裂,该空间内气压发生变化,气压监控装置能够关闭进气管路,并发声报警。
双膜片机构设计更有效地提高了气动隔膜泵使用的可靠性与安全性。对于高危物料或者贵重物料的输运特别有用。
