Hoe wordt een membraanpomp aangedreven zonder directe motoraansluiting?

Een membraanpomp wordt aangedreven zonder directe motoraansluiting door gebruik te maken van perslucht als energiebron. Bij een luchtgedreven membraanpomp (AODD) drijft gecomprimeerde lucht het membraan heen en weer, waardoor vloeistof wordt verplaatst zonder dat er een elektromotor aan te pas komt. Op die manier is de pomp volledig geschikt voor explosiegevaarlijke omgevingen en locaties zonder elektriciteitsaansluiting. In dit artikel beantwoorden we de meest gestelde vragen over aandrijfmethoden, toepassingen en normen voor de membraanpomp.

Welke aandrijfmethoden bestaan er voor membraanpompen?

Membraanpompen kunnen op drie manieren worden aangedreven: pneumatisch via perslucht, hydraulisch via een vloeistofdruk of mechanisch via een excentrische as die door een elektromotor wordt bewogen. De pneumatische variant, ook wel AODD (Air Operated Double Diaphragm) pomp genoemd, is verreweg de meest toegepaste uitvoering in de industrie.

Bij de pneumatische aandrijving wisselt een luchtverdeler automatisch de perslucht tussen twee membraankamers. Elke keer dat één membraan naar buiten beweegt, zuigt het vloeistof aan; het andere membraan perst tegelijkertijd vloeistof weg. Dit principe maakt de pomp zelfregelend en eenvoudig te bedienen.

Bij de hydraulische aandrijving wordt een vloeistof, doorgaans olie, gebruikt om het membraan te bewegen. Dit type wordt ingezet wanneer hoge drukken vereist zijn, zoals bij doseerpompen in de petrochemie. De mechanische aandrijving via een excentrische as is minder gangbaar, maar wordt soms toegepast wanneer een nauwkeurige dosering en een constante doorstroming vereist zijn.

Hoe werkt een pneumatische aandrijving bij een membraanpomp?

Bij een pneumatisch aangedreven membraanpomp stuurt een centrale luchtverdeler perslucht afwisselend naar twee membraankamers. Wanneer de lucht de ene kamer binnenkomt, duwt het membraan de vloeistof naar de uitlaat. Tegelijkertijd trekt het tegenoverliggende membraan terug en zuigt het nieuwe vloeistof aan. Dit wisselt continu en automatisch.

De luchtverdeler is het hart van het systeem. Hij detecteert de positie van de membranen en schakelt de luchttoevoer op het juiste moment om. Moderne luchtverdelers zijn mechanisch of pneumatisch gestuurd en bevatten geen elektrische componenten, wat de pomp inherent veilig maakt in ATEX-zones.

De doorstroomcapaciteit en de opvoerhoogte worden eenvoudig geregeld door de luchtdruk en het luchtdebiet aan te passen. Hogere luchtdruk levert meer opvoerhoogte; meer luchtvolume verhoogt de doorstroming. Dit maakt de pomp flexibel inzetbaar zonder aanvullende regelapparatuur.

Wat zijn de voordelen van een pomp zonder directe motoraansluiting?

Een pomp zonder directe motoraansluiting biedt vier concrete voordelen: geen elektrisch vonkrisico, eenvoudige installatie op locaties zonder stroomvoorziening, zelfaanzuigend vermogen en de mogelijkheid om droogloop te doorstaan zonder schade. Dit maakt de luchtgedreven membraanpomp bijzonder geschikt voor gevaarlijke en ontoegankelijke omgevingen.

Intrinsieke veiligheid: Zonder elektromotor zijn er geen vonkbronnen, wat de pomp geschikt maakt voor explosiegevaarlijke zones (ATEX).
Flexibele plaatsing: Overal waar perslucht beschikbaar is, kan de pomp worden ingezet, ook op tijdelijke werklocaties of offshore platforms.
Droogloopbestendigheid: De pomp beschadigt niet wanneer de vloeistoftoevoer tijdelijk wegvalt, wat bij elektrisch aangedreven pompen vaak tot oververhitting leidt.
Zelfaanzuigend: De pomp kan vloeistof aanzuigen vanuit een lager gelegen reservoir zonder hulpapparatuur.
Eenvoudig te stallen: De pomp stopt automatisch wanneer de tegendruk de luchtdruk overschrijdt, zonder dat dit schade veroorzaakt.

Een bijkomend voordeel is het ontbreken van mechanische afdichtingen. Omdat het membraan de enige barrière vormt tussen het medium en de buitenlucht, is er geen asafdichting die kan slijten of lekken. Dit verlaagt de onderhoudsfrequentie aanzienlijk.

Wanneer is een luchtgedreven membraanpomp de juiste keuze?

Een luchtgedreven membraanpomp is de juiste keuze wanneer het medium gevaarlijk, agressief of viskeus is, wanneer de locatie explosiegevaarlijk is of wanneer de pomp regelmatig droog kan komen te staan. Ook bij tijdelijke installaties of processen met wisselende debieten is dit type pomp bij uitstek geschikt.

Typische toepassingen zijn:

Verpompen van zuren, logen en oplosmiddelen in de chemische industrie
Leegpompen van tankwagens en opslagtanks
Doseren van verf, lijm of coatings in de maakindustrie
Verpompen van slurries en viskeuze media in de voedingsmiddelenindustrie
Noodpompen en tijdelijke installaties op bouwlocaties

De luchtgedreven membraanpomp is minder geschikt wanneer een pulsatievrije doorstroming vereist is, zoals bij nauwkeurige doseertoepassingen in de farmacie. In dat geval kan een pulsatiedemper worden toegevoegd, of kan een alternatief pomptype beter passen. Ook wanneer perslucht schaars of kostbaar is, verdient een elektrisch aangedreven alternatief de voorkeur vanwege het lagere energieverbruik.

Wat is het verschil tussen een membraanpomp en een magneetgedreven pomp?

Het belangrijkste verschil is het werkingsprincipe en de aandrijving. Een membraanpomp is een verdringerpomp die vloeistof verplaatst via een heen en weer bewegend membraan, aangedreven door perslucht of hydrauliek. Een magneetgedreven pomp is een centrifugaalpomp waarbij de rotor via een magnetische koppeling wordt aangedreven, zonder dat er een mechanische as door de pompbehuizing gaat.

Membraanpomp: verdringerprincipe

De membraanpomp werkt volumetrisch: elke slag verplaatst een vaste hoeveelheid vloeistof, ongeacht de tegendruk. Dit maakt de pomp geschikt voor hoge drukken, viskeuze media en nauwkeurige dosering. De pomp is zelfaanzuigend en droogloopbestendig.

Magneetgedreven pomp: centrifugaalprincipe

De magneetgedreven pomp werkt via centrifugaalkracht en is daardoor geschikt voor grote debieten bij relatief lage drukken. Omdat er geen asafdichting aanwezig is, is ook deze pomp volledig lekvrij. Het ontbreken van een mechanische koppeling maakt de pomp bijzonder betrouwbaar bij het verpompen van gevaarlijke of giftige vloeistoffen. Magneetgedreven pompen vereisen wel een constante vloeistoftoevoer en zijn niet droogloopbestendig.

De keuze tussen beide typen hangt af van het debiet, de druk, de viscositeit van het medium en de vereiste nauwkeurigheid. Voor hoge drukken en viskeuze media kiest men doorgaans voor de membraanpomp; voor grote debieten van dunvloeibare, gevaarlijke media is de magneetgedreven pomp vaak de betere optie.

Welke normen en certificeringen gelden voor emissievrije membraanpompen?

Emissievrije membraanpompen moeten voldoen aan meerdere normen en richtlijnen, afhankelijk van de toepassing en de locatie. De belangrijkste zijn ATEX 2014/34/EU voor explosiegevaarlijke omgevingen, TA-Luft voor het beperken van vluchtige emissies in de lucht en de Industrial Emissions Directive (IED) voor industriële installaties in Europa.

ATEX 2014/34/EU: Verplicht voor pompen die worden ingezet in zones met explosiegevaar. De pomp en alle componenten moeten zijn gecertificeerd voor de betreffende zone-indeling.
TA-Luft: Duitse technische richtlijn die steeds vaker als Europese standaard wordt gehanteerd. Stelt eisen aan de maximale fugitieve emissies van pompen en afdichtingen.
IED (Industrial Emissions Directive): Europese richtlijn die emissienormen stelt voor grote industriële installaties en de basis vormt voor vergunningverlening.
EHEDG: Relevant voor hygiënische toepassingen in de voedings- en farmaceutische industrie. Certificeert dat de pomp reinigbaar is en voldoet aan hygiënenormen.

Voor luchtgedreven membraanpompen geldt dat het ontbreken van mechanische afdichtingen al een grote stap is richting nul emissie. Toch is het membraan zelf een slijtonderdeel dat periodiek geïnspecteerd moet worden. Dubbele membraanuitvoeringen met lekdetectie bieden extra zekerheid: bij een membraanbreuk wordt dit direct gesignaleerd voordat het medium naar buiten kan treden.

Hoe PromoTec helpt bij de keuze voor de juiste membraanpomp

Als specialist met meer dan 50 jaar ervaring in industriële pompen helpen wij u bij het selecteren van de membraanpomp die precies past bij uw proces, uw medium en uw veiligheidseisen. Wij leveren geen standaardadvies, maar beoordelen uw specifieke situatie: van de aard van het medium en de vereiste druk tot de geldende ATEX-classificatie en emissienormen zoals TA-Luft en IED.

Wat wij voor u doen:

Objectief selectieadvies op basis van uw procesomstandigheden, onafhankelijk van één merk
Volledige TCO-berekening waarmee u de investering intern kunt onderbouwen
Advies over ATEX-certificering en toepasselijke emissienormen
Levering van luchtgedreven membraanpompen van gerenommeerde fabrikanten zoals Albin en Codip
Eigen servicedienst voor onderhoud, reparatie en revisie van uw pompinstallatie

Wilt u weten welke membraanpomp het beste past bij uw toepassing? Neem contact met ons op en wij denken graag met u mee.

Veelgestelde vragen

Hoe bepaal ik de juiste luchtdruk en luchthoeveelheid voor mijn membraanpomp?

De benodigde luchtdruk is afhankelijk van de vereiste opvoerhoogte en de tegendruk in uw systeem: als vuistregel geldt dat de luchtdruk minimaal gelijk moet zijn aan de gewenste vloeistofdruk. Het luchtdebiet bepaalt de doorstroomcapaciteit. Raadpleeg altijd de prestatiecurven van de fabrikant en houd rekening met een marge van 10–20% om stabiele werking te garanderen. Een te lage luchtdruk leidt tot onvoldoende opvoerhoogte; een te hoog luchtdebiet verhoogt het energieverbruik onnodig.

Wat zijn de meest voorkomende oorzaken van een membraanbreuk en hoe voorkom ik dit?

Membraanbreuk wordt het vaakst veroorzaakt door chemische onverenigbaarheid tussen het membraanmateriaal en het verpompte medium, overdruk door een geblokkeerde uitlaat, of vermoeidheid door te hoge slagfrequentie. Controleer bij de pompkeuze altijd of het membraanmateriaal (PTFE, EPDM, Neopreen, enz.) chemisch bestand is tegen uw medium. Beperk de slagfrequentie door het luchtdebiet niet hoger in te stellen dan noodzakelijk, en installeer een dubbel membraan met lekdetectie voor kritische toepassingen.

Kan een luchtgedreven membraanpomp ook worden gebruikt voor het verpompen van vaste deeltjes of slurries?

Ja, dit is juist één van de sterke punten van de AODD-pomp. Dankzij het verdringerprincipe en de grote klep-openingen kunnen membraanpompen slurries, pasta's en vloeistoffen met vaste deeltjes tot enkele centimeters verwerken zonder verstopping. Kies wel een uitvoering met kogelkleppen in plaats van plaatkleppen bij media met grotere deeltjes, en selecteer een pompgrootte waarbij de deeltjesgrootte ruim binnen de maximale doorlaatmaat valt.

Hoe onderhoud ik een luchtgedreven membraanpomp en hoe vaak moet dit gebeuren?

Het onderhoudsinterval hangt af van het medium, de slagfrequentie en de bedrijfsomstandigheden, maar een jaarlijkse inspectie is voor de meeste toepassingen een goed uitgangspunt. Controleer daarbij de membranen op slijtage of scheurtjes, de kogelkleppen en zittingen op afdichting, en de luchtverdeler op slijtage en verontreinigingen. Gebruik gefilterde en gedroogde perslucht (bij voorkeur via een FRL-eenheid: filter, regelaar, smeerder) om de levensduur van de luchtverdeler aanzienlijk te verlengen.

Wat is een pulsatiedemper en wanneer heb ik er één nodig bij mijn membraanpomp?

Een pulsatiedemper is een drukvat dat de pulserende vloeistofstroom van een membraanpomp afvlakt tot een nagenoeg constante doorstroming. U heeft er één nodig wanneer pulsaties schade kunnen veroorzaken aan downstream apparatuur, wanneer nauwkeurige doorstroommeting vereist is, of wanneer de toepassing een gelijkmatige vloeistofstroom vereist (zoals bij spuit- of doseertoepassingen). Installeer de demper zo dicht mogelijk bij de pompuitlaat voor maximaal effect.

Is een AODD-pomp energiezuiniger dan een elektrisch aangedreven pomp?

In de meeste gevallen is een luchtgedreven membraanpomp minder energiezuinig dan een vergelijkbare elektrisch aangedreven pomp, omdat het opwekken van perslucht zelf energie kost en het rendement van pneumatische systemen lager ligt. Het energieverbruik is echter sterk afhankelijk van het gebruik: bij intermitterende of tijdelijke inzet en op locaties waar toch al een persluchtnet aanwezig is, valt het nadeel mee. Overweeg een elektrisch aangedreven alternatief wanneer de pomp continu en op een vaste locatie draait en energiebesparing een prioriteit is.

Welk membraanmateriaal moet ik kiezen voor mijn specifieke medium?

De materiaalkeuze hangt af van de chemische samenstelling, temperatuur en viscositeit van uw medium. PTFE biedt de breedste chemische bestendigheid en is geschikt voor agressieve zuren, logen en oplosmiddelen. EPDM is een goede keuze voor waterige oplossingen en milde chemicaliën. Neopreen wordt vaak toegepast bij oliën en vetten, terwijl Hytrel geschikt is voor abrasieve media dankzij de hogere slijtvastheid. Raadpleeg altijd de chemische bestendigheidstabel van de fabrikant en laat u bij twijfel adviseren door een specialist.

Nieuws