Cosa sono le pompe pneumatiche a membrana?

Le pompe pneumatiche a membrana, sono pompe idrauliche volumetriche che operano tramite il movimento alternato di due membrane contrapposte, spostando il fluido da un collettore di aspirazione inferiore attraverso il corpo fino ad un collettore di mandata. Questa tipologia di macchina è una soluzione ideale per il pompaggio di diverse tipologia di fluidi industriali anche con viscosità elevate. Il loro nome deriva infatti da una membrana (e non un pistone) azionata da un sistema ad aria compressa. Ed è proprio a causa di questa membrana che si riesce a creare una differenza di pressione atta a spostare i liquidi.

Particolarmente indicate per il trattamento di liquidi aggressivi a pressioni e portate variabili, la gamma di applicazioni possibili è praticamente illimitata: il funzionamento è garantito per (quasi) ogni tipo di liquido sull’intera scala del pH: da liquidi altamente acidi ad altamente alcalini.

Ecco perché le pompe pneumatiche a membrana possono essere utilizzate in numerosi contesti, tra i vari usi vale la pena annoverare:

• Settore estrattivo: drenaggio di siti e cave, trasferimento di fanghi, liquami e carburanti.
• Rivestimenti: applicazione e dosaggio di vernici o inchiostri, alimentazione di pistole a spruzzo.
• Ceramica: manipolazione di barbottine ceramiche, trasferimento di materiali nei serbatoi e riempimento di stampi.
• Trattamento chimico: carico e scarico di autocisterne, dosaggio di prodotti chimici.
• Galvanotecnica e anodizzazione: rifornimento chimico in serbatoi di placcatura, agitazione di soluzioni, filtrazione.
• Cellulosa e carta: trasferimento di inchiostri da stampa, colle e adesivi.
• Olio e gas: gestione di filtropresse, trasferimento di carburante.
• Trattamento delle acque e delle acque reflue: movimentazione di solidi sospesi, uso di filtropresse, operazioni di pompa di servizio.

Come funzionano le pompe pneumatiche a membrana?

Le pompe pneumatiche a membrana, sono pompe volumetriche note anche come pompe AODD (Air Operated Double Diaphragm).  Funzionano utilizzando l’aria compressa al fine di muovere delle membrane flessibili. Qui di seguito una spiegazione del loro funzionamento:

• Aria compressa: l'aria compressa, utilizzata per azionare queste macchine deve essere settata in un range tra 1,5 e 8 bar. Questa, normalmente gestita in un rapporto 1:1 con i liquidi da trasferire, viene spinta verso una delle camere della pompa e attraverso un albero distributore imprima alle membrane il movimento che ne aziona il pompaggio.  
• Movimento della membrana: la membrana, muovendosi, crea un vuoto nella camera. Questo vuoto aspira il fluido all'interno della pompa attraverso una valvola di ingresso.
• Trasferimento del fluido: quando la pressione dell'aria viene alternata, la prima membrana ritorna alla sua posizione originale mentre l'altra membrana si muove, spingendo il fluido verso l'uscita dal quale fuoriesce mediante una valvola.
• Ciclo continuo: le camere lavorano in alternanza, con l'aria compressa che si sposta avanti e indietro tra le camere. Questo ciclo continuo di spostamento delle membrane permette il pompaggio continuo e uniforme del fluido.

Queste pompe sono particolarmente efficaci per trasferire una vasta gamma di fluidi, inclusi quelli viscosi, quelli abrasivi o i fluidi carichi di particelle solide. Possono, inoltre, gestire fluidi corrosivi o chimici, grazie alla possibilità di utilizzare materiali di costruzione resistenti alla corrosione.

Benefici della pompa pneumatica a doppia membrana

Una delle principali qualità delle pompe pneumatiche a doppia membrana è la loro capacità di funzionare efficacemente senza subire cavitazione, a differenza delle pompe centrifughe. Questo tipo di pompa gestisce varie portate di fluido senza il rischio che il fluido vaporizzi, mantenendo la pressione nella camera sempre superiore alla tensione di vapore del fluido stesso.

Inoltre, le pompe pneumatiche a doppia membrana sono autoadescanti e possono aspirare liquidi anche posizionate sopra la superficie del liquido, operando efficacemente fino a diversi metri di altezza.

Non richiedono elettricità per il funzionamento, essendo alimentate da un impianto di compressione dell'aria che varia tra 1 e 8 bar. Questo le rende ideali per ambienti in cui la presenza di elettricità potrebbe rappresentare un rischio.

Le pompe a doppia membrana sono in grado di lavorare con quasi tutti i tipi di fluidi, inclusi quelli estremamente acidi, corrosivi, alcalini, vernici, colle, e liquidi ad alta viscosità fino a 50 CPS. Possono anche gestire liquidi con particelle solide fino a 2 mm di diametro in configurazioni più piccole e fino a 12 mm nelle più grandi. Tuttavia, con fluidi di massima viscosità, la portata può ridursi fino al 90%.

Sono facilmente regolabili, permettendo variazioni della portata tramite la gestione della pressione dell'aria compressa o manipolando il collettore d'aspirazione. Questo le rende adattabili a diversi tipi di impianti e condizioni di pressione.

La versatilità di queste pompe si estende alla loro capacità di adattarsi a svariate configurazioni di impianto e alle loro molteplici varianti, come le pompe sommergibili per svuotare vasche, le pompe con controllo remoto per precisione, le versioni twin per il pompaggio simultaneo di due liquidi, e modelli specifici per alimenti o per la movimentazione di polveri. Alcune sono anche progettate per essere montate su carrelli per facilitarne il trasporto.

Guida all'uso delle pompe pneumatiche a membrana

Le pompe pneumatiche a membrana offrono diversi vantaggi ma, per prevenire danni o costi di riparazione, richiedono una particolare attenzione nella loro installazione. Ecco alcuni passaggi per un utilizzo efficace e sicuro:

• Installazione su superficie adeguata: queste pompe devono essere montate su una base solida. A causa delle vibrazioni che si generano durante il funzionamento a causa del movimento delle membrane, una base solida aiuta a stabilizzare la pompa.
• Utilizzo di raccordi flessibili: è essenziale che i raccordi di aspirazione e scarico siano flessibili, come – ad esempio – dei tubi di gomma. Questo permette una migliore compatibilità con i fluidi gestiti e ammortizza le vibrazioni generate dalla pompa.
• Dimensioni e lunghezza del tubo di aspirazione: il tubo di aspirazione dovrebbe avere dimensioni almeno pari alla porta di aspirazione della pompa. Un tubo più stretto può limitare il flusso, causando problemi di aspirazione. Inoltre, il tubo dovrebbe essere il più breve possibile e posizionato vicino al recipiente di alimentazione per ottimizzare l'efficienza.
• Adeguata alimentazione d'aria: assicurati che la linea di alimentazione dell'aria sia della dimensione corretta. Un’alimentazione ridotta può restringere il flusso d'aria necessario per il corretto funzionamento della pompa, influenzandone le prestazioni.
• Regolazione del flusso e della pressione: è fondamentale installare un regolatore di pressione dell'aria sulla linea di alimentazione. Questo dispositivo permette di regolare la pressione dell'aria in ingresso, ottimizzando così il funzionamento della pompa in base alle necessità specifiche dell'applicazione.

Seguire queste indicazioni non solo aiuterà a garantire un funzionamento ottimale delle pompe AODD, ma contribuirà anche a estenderne la durata e a ridurre la necessità di manutenzione.

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