Wat is een membraan pomp en hoe werkt het?

Een membraanpomp is een van de meest veelzijdige en betrouwbare pomptypen die er bestaan. Of het nu gaat om agressieve chemicaliën, viskeuze vloeistoffen of media met vaste deeltjes: de membraanpomp kan het aan. Maar wat maakt deze pomp nu precies zo bijzonder, en wanneer is hij de slimste keuze voor jouw proces? In dit artikel leggen we het stap voor stap uit.

Wat is een membraanpomp en waarvoor wordt hij gebruikt?

Een membraanpomp is een type verdringerpomp waarbij een flexibel membraan de vloeistof door de pomp heen beweegt. Het membraan trekt zich terug om vloeistof aan te zuigen en duwt vervolgens vooruit om die vloeistof uit te persen. Dit mechanisme maakt de membraanpomp uitermate geschikt voor toepassingen waarbij andere pomptypen tekortschieten.

Membraanpompen worden breed ingezet in de chemische industrie, de petrochemie, de farmaceutische sector en de voedingsmiddelenindustrie. Ze zijn populair voor het verpompen van:

Corrosieve en agressieve vloeistoffen
Vloeistoffen met vaste deeltjes of slibachtige media
Giftige of milieubelastende stoffen waarbij lekkage niet acceptabel is
Viskeuze producten die gevoelig zijn voor mechanische beschadiging

Wij bij PromoTec leveren membraanpompen voor uiteenlopende industriële toepassingen, waaronder de hydraulisch gebalanceerde Wanner Hydra-Cell membraanpompen en luchtgedreven membraanpompen van Albin en Codip. Elk type is afgestemd op specifieke procescondities.

Hoe werkt een membraanpomp precies?

Het werkingsprincipe van een membraanpomp is elegant in zijn eenvoud. Het membraan, gemaakt van een flexibel en chemisch resistent materiaal zoals PTFE of rubber, vormt de scheiding tussen het pompmedium en de aandrijfzijde van de pomp. Door het membraan afwisselend te bewegen ontstaat een zuig- en perswerking.

De vloeistofstroom wordt gestuurd door terugslagkleppen aan de inlaat- en uitlaatzijde van de pomp. Deze kleppen zorgen ervoor dat de vloeistof altijd in de juiste richting stroomt. Bij de Wanner Hydra-Cell pompen zijn deze kleppen verticaal georiënteerd en veerbelast, wat een belangrijk voordeel oplevert: vaste deeltjes kunnen doorspoelen in plaats van zich op te hopen bij de klep.

Bij hydraulisch aangedreven membraanpompen wordt het membraan bewogen via een hydraulisch systeem, wat zorgt voor een gelijkmatige belasting over het volledige membraanoppervlak. Dit verlengt de levensduur van het membraan aanzienlijk en maakt hogere werkdrukken mogelijk.

Wat is het verschil tussen een luchtgedreven en een mechanische membraanpomp?

Er zijn twee hoofdtypen membraanpompen: luchtgedreven en mechanisch aangedreven. Beide werken op hetzelfde basisprincipe, maar de aandrijving verschilt wezenlijk.

Luchtgedreven membraanpompen (AODD)

Luchtgedreven membraanpompen, ook wel AODD-pompen (Air Operated Double Diaphragm) genoemd, worden aangedreven door perslucht. Ze hebben twee membranen die afwisselend bewegen. Deze pompen zijn eenvoudig in gebruik, zelfaanzuigend en kunnen droogdraaien zonder schade. Ze zijn ideaal voor mobiele toepassingen of situaties waarbij geen elektrische aansluiting beschikbaar is.

Mechanisch aangedreven membraanpompen

Mechanisch aangedreven membraanpompen, zoals de Wanner Hydra-Cell serie, worden aangedreven door een elektromotor via een excentrische as of een hydraulisch systeem. Ze bieden een nauwkeuriger en constanter debiet, zijn geschikt voor hogere drukken tot 345 barg en zijn daarmee bij uitstek geschikt als doseerpompen in veeleisende processen.

De keuze tussen beide typen hangt af van de beschikbare nutsvoorzieningen, de vereiste nauwkeurigheid en de procesomstandigheden. Wij helpen je graag bij het maken van de juiste keuze op basis van jouw specifieke situatie.

Welke vloeistoffen kan een membraanpomp aan?

Een van de grootste sterke punten van de membraanpomp is de brede inzetbaarheid. Dankzij het gesloten ontwerp zonder dynamische afdichtingen kan de pomp vrijwel elk medium aan, inclusief:

Corrosieve vloeistoffen zoals zuren en logen
Abrasieve vloeistoffen met slijtende vaste deeltjes
Viskeuze media tot 2000 of zelfs 3000 cps
Vloeistoffen met zwevende vaste stoffen tot 30%, in sommige ontwerpen zelfs tot 45%
Niet-smerende vloeistoffen die andere pomptypen beschadigen
Gerecyclede vloeistoffen met wisselende samenstelling

Veel chemicaliën vormen vaste kristallen wanneer ze worden blootgesteld aan vocht, lucht of temperatuurveranderingen. Vaste deeltjes kleiner dan 10 micron kunnen van onverwachte plekken komen. Bij conventionele pompen met dynamische afdichtingen beschadigen deze deeltjes de pakkingen, wat leidt tot drukverlies en hoog energieverbruik. De membraanpomp heeft dit probleem niet, omdat er simpelweg geen kwetsbare afdichtingen aanwezig zijn.

Wanneer kies je een membraanpomp in plaats van een andere pompsoort?

Een membraanpomp is de juiste keuze in een aantal specifieke situaties. Hieronder de meest voorkomende scenario’s waarbij wij een membraanpomp aanbevelen:

Het te verpompen medium is gevaarlijk, giftig of milieubelastend en lekkage is absoluut onaanvaardbaar
De vloeistof bevat vaste deeltjes of is abrasief van aard
Er is behoefte aan nauwkeurige dosering bij variabele tegendruk
De pomp moet droogdraaien kunnen zonder schade (met name bij AODD-pompen)
Het medium is viskeus of niet-smerend, waardoor centrifugaalpompen niet geschikt zijn
Filtratie moet worden ontworpen voor het proces, niet voor de pomp

In vergelijking met centrifugaalpompen biedt de membraanpomp een stabielere prestatie bij lage capaciteiten en hoge drukken. Ten opzichte van tandwiel- of schroefspindelpompen scoort de membraanpomp beter bij abrasieve media, omdat er geen nauwsluitende metaalonderdelen zijn die snel slijten.

Wat zijn de voordelen van een lekvrije membraanpomp voor veiligheid en milieu?

Voor HSE-managers, process safety engineers en milieucoördinatoren is de lekvrije werking van een membraanpomp een cruciaal voordeel. Strengere regelgeving zoals TA-Luft, de IED en ATEX 2014/34/EU stelt steeds hogere eisen aan het aantoonbaar reduceren van fugitieve emissies. Een membraanpomp zonder dynamische afdichtingen elimineert het lekkagerisico aan de bron.

De voordelen voor veiligheid en milieu zijn concreet:

Geen fugitieve emissies door de afwezigheid van mechanische afdichtingen
Lagere onderhoudskosten doordat slijtdelen zoals pakkingen en seals wegvallen
Minder ongeplande stilstand omdat er geen afdichtingen zijn die plotseling falen
Hogere bedrijfszekerheid ook bij agressieve of gevaarlijke media
Eenvoudiger te voldoen aan milieu-audits dankzij aantoonbaar emissievrij ontwerp

Wij begrijpen dat de hogere initiële investering in sealless technologie intern soms moeilijk te rechtvaardigen is. Daarom helpen wij onze klanten bij het opstellen van een volledige TCO-berekening, waarbij lagere onderhoudskosten, minder downtime en het wegvallen van lekkagegerelateerde kostenposten worden meegenomen. In de praktijk blijkt de membraanpomp in veeleisende toepassingen vrijwel altijd de meest kosteneffectieve keuze op de lange termijn.

Wil je weten welke membraanpomp het beste past bij jouw proces en medium? Neem contact met ons op. Met meer dan 50 jaar ervaring in de industriële pompenmarkt vinden wij altijd de oplossing die aansluit bij jouw veiligheidseisen, procesomstandigheden en budget.

Veelgestelde vragen

Hoe lang gaat een membraan mee en wanneer moet ik het vervangen?

De levensduur van een membraan hangt sterk af van het medium, de werkdruk en het type pomp. Bij hydraulisch aangedreven pompen zoals de Wanner Hydra-Cell kan een membraan aanzienlijk langer meegaan dan bij conventionele mechanische aandrijving, omdat de belasting gelijkmatig over het volledige membraanoppervlak wordt verdeeld. Als vuistregel geldt: controleer het membraan bij elke geplande onderhoudsbeurt op scheurtjes, vervorming of verharding, en vervang het preventief op basis van de bedrijfsuren die de fabrikant aanbeveelt voor jouw specifieke toepassing.

Wat moet ik doen als mijn membraanpomp pulsaties veroorzaakt in de leiding?

Pulsaties zijn een inherent kenmerk van verdringerpompen, waaronder membraanpompen. Je kunt dit effectief verminderen door een pulsatiedemper (ook wel dampener of accumulator genoemd) te installeren aan de pers- of zuigzijde van de pomp. Bij AODD-pompen helpt het ook om de luchttoevoer goed te regelen en de pomp niet op een te hoge slagfrequentie te laten draaien. Meerfasige pompen, zoals de Wanner Hydra-Cell met meerdere pompkoppen, produceren van nature al een vloeiender debiet en zijn daarmee een goede keuze wanneer pulsatiearme stroming vereist is.

Kan een membraanpomp ook worden ingezet voor nauwkeurige dosering in een geautomatiseerd proces?

Ja, mechanisch aangedreven membraanpompen zijn bij uitstek geschikt voor nauwkeurige dosering, ook in geautomatiseerde processen. Het debiet is direct evenredig met het toerental van de aandrijfmotor, waardoor je de pomp eenvoudig kunt aansturen via een frequentieregelaar (VFD) of een PLC-signaal. In combinatie met een doorstroommeter en een terugkoppelregeling is een nauwkeurigheid van ±1% of beter haalbaar, wat de membraanpomp een uitstekende keuze maakt voor chemische dosering, receptuurbeheer en batchprocessen.

Welke veelgemaakte fouten moet ik vermijden bij de installatie van een membraanpomp?

Een van de meest voorkomende installatiefouten is het onderdimensioneren van de zuigleiding, wat leidt tot cavitatie en vroegtijdige slijtage van het membraan. Zorg er ook voor dat de zuighoogte niet groter is dan de zelfaanzuigcapaciteit van de pomp toelaat, en vermijd scherpe bochten of te lange leidingtrajecten aan de zuigzijde. Vergeet daarnaast niet om de pomp te voorzien van de juiste drukbeveiliging aan de perszijde: hoewel membraanpompen droogdraaien kunnen verdragen, kunnen ze bij een geblokkeerde persleiding overbelast raken als er geen overdrukventiel aanwezig is.

Is een membraanpomp ook geschikt voor gebruik in ATEX-zones?

Ja, membraanpompen zijn beschikbaar in uitvoeringen die zijn gecertificeerd voor gebruik in explosiegevaarlijke omgevingen (ATEX-zones). Luchtgedreven AODD-pompen zijn in dit opzicht bijzonder aantrekkelijk, omdat ze geen elektrische componenten bevatten in de natte zone en daarmee van nature vonkvrij zijn. Voor mechanisch aangedreven pompen dient de elektromotor en eventuele besturing te zijn voorzien van de juiste ATEX-certificering passend bij de zone-indeling. Geef bij je aanvraag altijd de zone-classificatie, de gasdampgroep en de temperatuurklasse op, zodat wij de juiste configuratie kunnen adviseren.

Hoe stel ik de juiste membraanpomp samen voor mijn specifieke medium en procesomstandigheden?

De selectie van de juiste membraanpomp hangt af van een combinatie van factoren: het te verpompen medium (chemische samenstelling, viscositeit, deeltjesgrootte en -concentratie), het vereiste debiet, de werkdruk, de beschikbare nutsvoorzieningen (perslucht of elektriciteit) en eventuele veiligheids- of milieueisen. Begin met het opstellen van een volledig mediumprofiel en procesblad, en leg dit voor aan een pompspecialist. Wij bij PromoTec analyseren deze gegevens en adviseren niet alleen het juiste pomptype, maar ook de juiste membraanmaterialen, klepmaterialen en afdichtingen om een maximale levensduur en betrouwbaarheid te garanderen.

Wat zijn de totale eigendomskosten (TCO) van een membraanpomp vergeleken met een centrifugaalpomp?

Hoewel de aanschafprijs van een membraanpomp doorgaans hoger ligt dan die van een vergelijkbare centrifugaalpomp, liggen de totale eigendomskosten over de volledige levensduur in veeleisende toepassingen vaak aanzienlijk lager. Dit komt doordat membraanpompen geen dynamische afdichtingen hebben die regelmatig vervangen moeten worden, minder ongeplande stilstand veroorzaken en beter bestand zijn tegen abrasieve of agressieve media. Tel daarbij op de vermeden kosten van lekkagegerelateerde incidenten, milieuboetes en reinigingsacties, en de TCO-balans slaat in de meeste industriële toepassingen duidelijk door in het voordeel van de membraanpomp.

Nieuws