Membránové čerpadlo

Membránové čerpadlo je zariadenie na čerpanie kvapalín a plynov malého objemu, prípadne na miešanie a zmiešavanie kvapalín. Čerpadlo umožňuje čerpanie vody, krvi, gélov, kalov, pasty, lepidiel, suspenzií a emulzií. Je nimi možné čerpať viskózne, abrazívne alebo leptavé kvapaliny a tiež kvapaliny s obsahom pevných častíc. Výhodou je, že čerpadlo je plne uzatvorené a preto nedochádza ku kontaktu čerpanej látky a okolitého prostredia.

Princíp 

Čerpadlo tvorí uzatvorená nádoba oddelená pružnou membránou. Membrána je pripojená k tiahlu spojeného s pohonom. Kmitavý pohyb tiahla sa prenáša na membránu, ktorá svojim pohybom mení objem priestoru uzatvorenej nádoby. Priestor pod membránou je osadený nasávacím a výtlačným ventilom, ktoré sa otvárajú v závislosti na podtlaku resp. pretlaku v priestore pod membránou. Niekedy je pre zvýšenie účinnosti a plynulosti čerpania tiahlo prepojené s dvoma membránami, pričom súčasne jedna časť čerpadla čerpá a druhá tlačí. Pri nasávaní je nasávací ventil otvorený a výtlačný ventil uzatvorený. Kvapalina prúdi do telesa čerpadla. Pri výtlaku je nasávací ventil uzatvorený a výtlačný ventil otvorený, kvapalina je vytláčaná z telesa čerpadla. Niekedy je uzatvorená aj časť nádoby nad membránou, membrána je potom poháňaná podtlakom a pretlakom v priestore nad membránou (napr. pneumaticky, alebo hydraulicky).

Materiály 
Membrána pneumatického čerpadla sa vyrába obvykle z tvrdeného polyetylénu (HD PE) alebo polytetrafluóretylénu (PTFE) sú určené pre prenos všetkých druhov kvapalín sú viskózny, žieravých, alebo s obsahom pevných častíc. PE HD má odolnosť proti oteru, ktorá je 6 až 7-krát vyššia ako u polypropylénu (PP). Pneumatické membránové čerpadlo s PE HD sú preto používané pre prenos kvapaliny s pevnými, obrusujúcimi čiastočkami. PE je odolný voči väčšine agresívnych kvapalín ako sú koncentrovanej kyseliny a alkálie. Teplota nesmie prekročiť 70 °C. 

Chemická odolnosť PTFE je vyššia ako u PE HD. Preto membránové čerpadlá s membránou s PTFE sú vhodné pre prenos žieravých kyselín, ako sú koncentrovaná kyselina dusičná. Maximálna teplota tekutiny je tiež vyššia: 100 °C. 

Pre prenos pH neutrálnych kvapalín, kvapalín s pevnými alebo abrazívnymi kvapalinami a kvapalinami o vysokej teplote sa používa pre materiál membrán hliník, mosadz alebo iné zliatiny. 

Keď je potrebné kombinovať mechanickú a chemickú odolnosť, používa sa nerezová oceľ schopné prenášať aj kyselinu dusičnú alebo zásady ako hydroxid sodný. 

Druhy
Každý typ membránových čerpadiel je vhodný pre špecifické použitie. 

 bežné čerpadlá pre vzduch a bežné kvapaliny
 čerpadlá pre ATEX: čerpadlá na horľavé kvapaliny, výbušniny, alkoholy, rozpúšťadlá. Čerpadlá súlade so smernicou ATEX 94/9/EC. Vodivé materiály zabezpečujú nehromadenie elektrostatického náboja v čerpadle. 
 duálne čerpadlá pre zmesi dvoch rôznych produktov 
 čerpadlá kalov 
 opláštené čerpadlá: pre prenos tepla, plášť udržiava teplotu čerpanej kvapaliny 
 práškové čerpadlá

Aplikácie 
 Chemický priemysel - presun kyselín, alkálií, liehu, rozpúšťadiel a citlivých výrobkov, ako napríklad latex, emulzie a chemické odpady... 
 Povrchové úpravy - na prepravu chemických látok zo skladovacích nádrží, chemikálie pre morenie, galvanizovania vrátane odstránenia odpadných látok... 
 Vodárenstvo - pre čerpanie vody, vzoriek, silných kyselín a zásad, vločkovacích činidiel, kalov... 
 Papierenský priemysel - lepidla, kremičitanu sodného, farbív, oxidov titánu, chemikálií na bielenie, odpadové vody... 
 Potravinársky a kozmetický priemysel. Umožňujú prenos potravín ako sú polievky, smotana, sirup, mlieko, jogurt, čokoláda, cesto, krém, lepidlo, parfumy, zubné pasty, atď. 
 Strojárstvo - manipulácia s ropou, mazivá, chladiace kvapaliny, čistiace prostriedky a čistiace rozpúšťadlá a odpadné chemikálie. 
 Tlačiarenský priemysel - čerpanie vody, farby, tlačiarenských farieb, lakov, lepidiel a rozpúšťadiel. 
 Farmaceutický a biotechnologický priemysel - hygienicky nepriepustná membrána umožňuje prenos materiálov biologicky a chemicky aktívnych. 
 Automobilový priemysel - na čerpanie palív, olejov a pod.

Čerpadlá