Hoe werkt een membraan pomp bij het verpompen van viskeuze vloeistoffen?

Viskeuze vloeistoffen stellen hoge eisen aan pomptechnologie. Ze stromen traag, kleven aan oppervlakken en kunnen bij een verkeerde pompkeuze leiden tot overbelasting, slijtage en ongeplande stilstand. Een membraan pomp is in veel industriële processen de aangewezen oplossing voor precies dit soort media. Maar hoe werkt zo’n pomp eigenlijk, en waarom presteert hij zo goed bij dikke, stroperige vloeistoffen? In dit artikel leggen we het principe uit, vergelijken we de belangrijkste pomptypen en helpen we je de juiste keuze te maken voor jouw toepassing.

Wat is een membraanpomp en hoe werkt het principe?

Een membraanpomp is een type verdringerpomp waarbij een flexibel membraan de vloeistof verplaatst zonder dat er een roterende as of mechanische afdichting aan te pas komt. Het membraan beweegt heen en weer en voert afwisselend een zuig- en persslag uit. Bij de zuigslag wordt de vloeistof via een inlaatklep de pompkamer ingezogen. Bij de persslag wordt diezelfde vloeistof via een uitlaatklep naar de persleiding gedrukt.

Dit werkingsprincipe heeft een belangrijk gevolg: de vloeistof komt nooit in contact met de aandrijving. Het membraan vormt een hermetische scheiding tussen het procesmedium en de mechanische componenten. Dat maakt de membraanpomp bij uitstek geschikt voor agressieve, gevaarlijke of milieubelastende vloeistoffen. Er zijn geen asafdichtingen die kunnen slijten of lekken, wat de pomp inherent veiliger maakt dan conventionele centrifugaalpompen met een mechanische afdichting.

De aandrijving van het membraan kan op verschillende manieren plaatsvinden: hydraulisch, mechanisch of via perslucht. Elk van deze varianten heeft zijn eigen toepassingsgebied, maar het basisprincipe van de membraanbeweging blijft gelijk.

Waarom is een membraanpomp geschikt voor viskeuze vloeistoffen?

Viskeuze vloeistoffen zijn voor veel pomptypen een uitdaging. Centrifugaalpompen verliezen bij toenemende viscositeit snel rendement, omdat de waaier de stroperige vloeistof niet efficiënt kan versnellen. Een membraanpomp werkt op een fundamenteel ander principe: de vloeistof wordt mechanisch verdrongen, ongeacht hoe dik of stroperig ze is.

Doordat de membraanpomp een positieve verdringing levert, bouwt hij bij elke slag een constante druk op. De capaciteit blijft relatief stabiel, ook als de viscositeit toeneemt. Dit maakt de pomp geschikt voor media zoals:

Smeermiddelen en oliën
Verf, lak en coatings
Lijmen en harsen
Slurries met vaste deeltjes
Voedingsproducten zoals stroop, pasta of sauzen

Bovendien kan een membraanpomp droogloopbestendig zijn, wat bij viskeuze media een praktisch voordeel is. Als de aanvoer tijdelijk stokt, beschadigt de pomp zichzelf niet direct. Dat verhoogt de bedrijfszekerheid in processen waar de vloeistofaanvoer niet altijd constant is.

Welke soorten membraanpompen bestaan er voor industrieel gebruik?

Binnen de categorie membraanpompen bestaan verschillende uitvoeringen, elk met eigen kenmerken en toepassingsgebieden.

Luchtgedreven membraanpompen (AODD)

De luchtgedreven membraanpomp, ook wel AODD-pomp (Air Operated Double Diaphragm) genoemd, werkt op perslucht en heeft twee membranen die afwisselend bewegen. Deze pompen zijn eenvoudig in gebruik, explosieveilig en kunnen droog lopen. Ze zijn populair in de chemische industrie en bij het verpompen van vloeistoffen met vaste deeltjes.

Hydraulisch aangedreven membraanpompen

Bij hydraulisch aangedreven membraanpompen wordt het membraan via een hydraulische vloeistof bewogen door een plunjer of zuiger. Dit type levert hogere drukken en nauwkeurigere dosering dan luchtgedreven varianten. Een goed voorbeeld zijn de Wanner Hydra-Cell pompen die wij leveren: volledig lekvrij tot 345 barg, zonder mechanische afdichting en geschikt voor de meest agressieve media.

Mechanisch aangedreven membraanpompen

Bij mechanisch aangedreven uitvoeringen wordt het membraan direct door een excentrische as of een drijfstang bewogen. Deze pompen zijn compact en geschikt voor nauwkeurige doseertoepassingen bij lagere drukken.

Wat is het verschil tussen een membraanpomp en een centrifugaalpomp bij viskeuze media?

Het verschil tussen een membraanpomp en een centrifugaalpomp wordt het duidelijkst bij viskeuze vloeistoffen. Een centrifugaalpomp versnelt vloeistof via een roterende waaier. Bij lage viscositeit werkt dat uitstekend, maar naarmate de vloeistof dikker wordt, neemt het rendement sterk af. De pomp moet harder werken voor hetzelfde resultaat, wat leidt tot hogere energiekosten en meer slijtage.

Een membraanpomp verdringt de vloeistof mechanisch. De viscositeit heeft veel minder invloed op het rendement. Bovendien levert een centrifugaalpomp bij toenemende tegendruk snel minder capaciteit, terwijl een membraanpomp als verdringerpomp een stabielere capaciteit handhaaft over een breder drukbereik.

Een ander wezenlijk verschil is de omgang met vaste deeltjes. Centrifugaalpompen zijn gevoelig voor abrasieve deeltjes in de vloeistof, die de waaier snel kunnen beschadigen. Membraanpompen, zeker de AODD-varianten, kunnen slurries met vaste deeltjes tot aanzienlijke grootte verwerken zonder direct schade op te lopen.

Voor toepassingen waarbij ook emissievrij pompen een vereiste is, bieden lek- en emissievrije pompen van PromoTec een volledige oplossing, inclusief membraanpompen zonder mechanische afdichting.

Hoe kies je de juiste membraanpomp voor jouw toepassing?

De keuze voor de juiste membraanpomp hangt af van een combinatie van procesparameters en praktische eisen. Houd bij de selectie rekening met de volgende factoren:

Viscositeit van het medium: Hoe hoger de viscositeit, hoe groter de pompkamer en de klepopeningen moeten zijn om de vloeistof goed te kunnen verplaatsen.
Aanwezigheid van vaste deeltjes: Bepaal de maximale deeltjesgrootte en kies een pomp met voldoende klepopening en geschikte membraanmaterialen.
Gewenste druk en capaciteit: Hydraulisch aangedreven pompen leveren hogere drukken; luchtgedreven pompen zijn flexibeler inzetbaar bij wisselende capaciteiten.
Chemische compatibiliteit: Kies membraan- en klepmateriaal dat bestand is tegen het procesmedium. Gangbare materialen zijn PTFE, EPDM, Viton en neopreen.
Veiligheids- en milieueisen: In ATEX-zones of bij gevaarlijke media zijn explosieveilige uitvoeringen en lekvrije constructies vereist.
Hygiënische eisen: In de farmacie en voedingsindustrie gelden aanvullende eisen zoals EHEDG-certificering en CIP-reinigbaarheid.

Wij adviseren altijd op basis van de specifieke procesomstandigheden van de klant. Met meer dan 50 jaar ervaring in de industrie helpen we bij het opstellen van een volledige TCO-berekening, zodat de investering in de juiste pomp ook intern goed te onderbouwen is. Neem gerust contact op voor persoonlijk advies over de beste pompoplossing voor uw situatie.

Welke onderhoudspunten zijn belangrijk bij een membraanpomp?

Een membraanpomp is relatief onderhoudsarm vergeleken met pompen met mechanische afdichtingen, maar periodieke inspectie blijft noodzakelijk voor een lange levensduur en betrouwbare werking.

Membraancontrole

Het membraan is het meest kritische onderdeel van de pomp. Vermoeidheid, scheurtjes of perforaties kunnen leiden tot lekkage van procesmedium naar de aandrijfzijde. Controleer het membraan regelmatig op slijtage, zeker bij agressieve of abrasieve media. De vervangingsfrequentie hangt af van het medium, de druk en het aantal bedrijfsuren.

Kleppen en zittingen

De inlaat- en uitlaatkleppen zorgen voor de juiste stromingsrichting. Slijtage of vervuiling van kleppen en zittingen leidt tot terugstroming en capaciteitsverlies. Reinig en inspecteer de kleppen bij elk groot onderhoud.

Persluchtfilter en smering bij AODD-pompen

Bij luchtgedreven membraanpompen is een schone, droge persluchttoevoer essentieel. Vocht of vuil in de perslucht versnelt de slijtage van interne componenten. Controleer het luchtfilter regelmatig en vervang het op tijd.

Hydraulische vloeistof bij hydraulisch aangedreven pompen

Controleer het peil en de kwaliteit van de hydraulische vloeistof periodiek. Vervuiling of degradatie van de hydraulische olie kan leiden tot onregelmatige membraanbeweging en verhoogde slijtage.

Wij onderhouden, repareren en reviseren het overgrote deel van de pompen die we leveren. Dat is geen toeval: jarenlange ervaring met precies deze pomptypen in de chemie, petrochemie en farmacie heeft ons geleerd dat goed gepland onderhoud ongeplande stilstand voorkomt en de totale levensduurkosten aanzienlijk verlaagt.

Veelgestelde vragen

Hoe lang gaat een membraan gemiddeld mee voordat het vervangen moet worden?

De levensduur van een membraan varieert sterk afhankelijk van het medium, de bedrijfsdruk en het aantal draaiuren. Bij niet-agressieve media en normale bedrijfsomstandigheden kan een membraan 5.000 tot 10.000 bedrijfsuren meegaan. Bij abrasieve slurries of agressieve chemicaliën kan dit aanzienlijk korter zijn. Een goede vuistregel is om het membraan bij elk groot onderhoud visueel te inspecteren en preventief te vervangen zodra de eerste tekenen van vermoeidheid zichtbaar zijn, in plaats van te wachten op een defect.

Kan een membraanpomp ook worden ingezet voor het verpompen van vloeistoffen met hoge temperaturen?

Ja, maar de materiaalkeuze is dan cruciaal. Standaard membraanmaterialen zoals EPDM of neopreen hebben een beperkte temperatuurbestendigheid, terwijl PTFE en Viton geschikt zijn voor hogere temperaturen tot circa 150–200 °C afhankelijk van de uitvoering. Informeer bij de leverancier altijd naar de maximale procestemperatuur en combineer dit met de chemische compatibiliteit van het medium, zodat zowel het membraan als de kleppen en zittingen de juiste materiaalkeuze krijgen.

Wat zijn de meest voorkomende oorzaken van capaciteitsverlies bij een membraanpomp?

Capaciteitsverlies bij een membraanpomp wordt het vaakst veroorzaakt door versleten of vervuilde kleppen en zittingen, waardoor terugstroming optreedt. Andere veelvoorkomende oorzaken zijn een beschadigd of vermoeid membraan, onvoldoende persluchtdruk bij AODD-pompen, of luchtinsluiting in de pompkamer. Controleer bij capaciteitsverlies eerst de kleppen en het membraan, en verifieer bij luchtgedreven pompen of de persluchttoevoer op de juiste druk en vrij van vocht is.

Is een membraanpomp ook geschikt voor hygiënische toepassingen in de voedings- of farmaceutische industrie?

Ja, mits de pomp is uitgevoerd in hygiënische uitvoering. Voor voedings- en farmaceutische toepassingen zijn pompen met EHEDG-certificering, gladde inwendige oppervlakken (Ra ≤ 0,8 µm) en CIP/SIP-reinigbaarheid vereist. Kies daarnaast voor FDA-goedgekeurde membraan- en klepmateriaal zoals PTFE of EPDM food grade. Bespreek de specifieke hygiëne-eisen altijd met de leverancier, zodat de pomp volledig voldoet aan de geldende normen voor uw sector.

Wat is het energieverbruik van een membraanpomp vergeleken met andere pomptypen?

Luchtgedreven AODD-pompen hebben een relatief laag elektrisch energieverbruik omdat ze op perslucht werken, maar de aanmaak van perslucht zelf is energetisch niet efficiënt. Hydraulisch aangedreven membraanpompen zijn over het algemeen energiezuiniger bij hogere drukken en continue bedrijfsvoering. Voor een eerlijke vergelijking is een TCO-berekening (Total Cost of Ownership) aan te raden, waarbij naast energiekosten ook onderhoudskosten, levensduur en stilstandrisico worden meegenomen.

Kan ik een bestaande centrifugaalpomp eenvoudig vervangen door een membraanpomp?

Een directe vervanging is technisch mogelijk, maar vereist wel enige voorbereiding. Membraanpompen leveren een pulserend debiet in plaats van een continue stroom, wat in sommige processen een pulsdemper in de persleiding vereist. Controleer daarnaast of de bestaande leidingdiameters, aansluitingen en drukklassen compatibel zijn met de nieuwe pomp. Het is verstandig om een pompspecialist te raadplegen die de procesparameters doorrekent en de installatie begeleidt, zodat de omschakeling zonder productieproblemen verloopt.

Welke veiligheidseisen gelden er voor membraanpompen in ATEX-zones?

In ATEX-zones moet de pomp zijn gecertificeerd voor de betreffende explosiegroep en temperatuurklasse. Luchtgedreven AODD-pompen zijn van nature explosieveilig omdat ze geen elektrische componenten bevatten, maar ook de uitlaatlucht moet veilig worden afgevoerd om ontsteking te voorkomen. Bij elektrisch aangedreven membraanpompen zijn ATEX-gecertificeerde motoren en schakelkasten verplicht. Zorg er ook voor dat de pomp is geaard om elektrostatische oplading te voorkomen, zeker bij het verpompen van brandbare vloeistoffen.

Nieuws