La pompa idraulica a doppia mandata rappresenta una soluzione versatile ed efficiente per il trasferimento di fluidi in molteplici contesti industriali. In particolare, la Phoenix Range di Fluimac S.r.l. offre un'evoluzione significativa nel settore delle pompe a membrana, garantendo affidabilità e prestazioni elevate.
Principi di Funzionamento
Queste pompe volumetriche operano attraverso il movimento alternato di due membrane contrapposte. Questo movimento sposta il fluido da un collettore di aspirazione inferiore, attraverso il corpo pompa, fino a un collettore di mandata. La denominazione inglese "Air Operated Double Diaphragm" (AODD) evidenzia che il movimento delle membrane è controllato pneumaticamente tramite un distributore ad aria compressa.
Il design versatile delle pompe AODD permette di gestire una vasta gamma di fluidi con diverse viscosità, offrendo prestazioni eccezionali. Sono in grado di aspirare il liquido da profondità notevoli e pompare a elevate prevalenze, rendendole adatte per diverse applicazioni industriali.
Componenti Principali
- Corpo centrale: Le estremità sono le camere d’aria contrapposte collegate dal distributore pneumatico.
- Distributore pneumatico: Questo componente garantisce un continuo scambio d’aria nelle due camere contrapposte, mantenendo un rapporto quasi di 1:1 tra il volume di fluido e quello d’aria. È costituito da una boccola mobile collegata all’albero che gestisce l’apertura e la chiusura dei passaggi dell’aria da una camera all’altra della spola, il tutto racchiuso in un corpo cilindrico fisso per il carico e scarico dal corpo centrale.
- Membrane: Sono gli elementi elastici e i componenti principali della pompa a membrana che permettono lo spostamento del fluido. Sono costituite da gomme che per le loro proprietà chimiche cambiano in base all’ambiente d’utilizzo. Da un lato vengono a contatto con l’aria compressa e dall’altra col fluido di lavoro. Le due membrane, essendo perfettamente contrapposte, svolgono il lavoro opposto durante il ciclo di lavoro: quando una si gonfia, permettendo il pompaggio del fluido, l’altra si sgonfia creando un vuoto nella camera del fluido permettendo così l’aspirazione di quest’ultimo.
- Corpi pompa: Sono le camere di passaggio del fluido della pompa pneumatica a doppia membrana. Essi contengono una valvola di non ritorno a sfera in aspirazione e una in mandata che si aprono e chiudono in maniera opposta in base alla fase di carico o scarico del fluido. Le valvole, composte da sfera, sede e gabbia, sono perfettamente concentriche al diametro dei canali di aspirazione e mandata del corpo pompa in modo da evitare trafilamenti del fluido e garantiscono il passaggio del fluido attraverso il diametro interno. La sfera poggia completamente sulla circonferenza interna per evitare inversione del moto del fluido e la gabbia la vincola al solo movimento verticale, non trasversale.
- Collettori: Sono i canali di passaggio del fluido della pompa a doppia membrana, suddivisi in collettore di aspirazione e collettore di mandata. Essi collegano le due camere di lavoro contrapposte.
Ciclo di Lavoro
Il funzionamento della pompa a doppia membrana si articola in due fasi principali:
- Fase 1 lato aria: L’aria, tramite l’apertura dei canali del distributore, passa nella membrana sinistra che si gonfia. L’albero trascina la membrana di destra che si sgonfia convogliando l’aria in eccesso allo scarico.
- Fase 1 lato fluido: Nella camera di sinistra il fluido sta uscendo dal collettore di mandata sotto la pressione creata dalla membrana. La sfera di aspirazione è chiusa e quella di mandata è aperta. Nella camera di destra si sta creando il vuoto (per lo svuotamento dell’aria della membrana) permettendo l’apertura della sfera di aspirazione e il passaggio del fluido attraverso il collettore di aspirazione.
- Fase 2 lato aria: Finito il carico della membrana sinistra inizia il suo scarico. Si aprono così altri canali sul distributore che convogliano l’aria nella membrana di destra che si gonfia.
- Fase 2 lato fluido: Quando la membrana di sinistra si scarica la camera sinistra si riempie di fluido. Si apre la sfera di aspirazione tramite il vuoto creato e il fluido passa attraverso il collettore di aspirazione.
Caratteristiche e Vantaggi
Le pompe a membrana offrono numerosi vantaggi rispetto ad altre tipologie di pompe:
- Autoadescante: La pompa a membrana può aspirare fluido anche se posizionata al di sopra del pelo libero, fino a 4 metri d’altezza.
- Non stalla e non cavita: A differenza di una pompa centrifuga, la pompa a membrana pneumatica può lavorare con qualsiasi portata senza cavitare.
- Facilmente regolabile: È possibile variare la portata diminuendo il carico pneumatico di aria compressa in ingresso, oppure chiudendo il collettore d’aspirazione.
- Versatilità: È in grado di elaborare quasi tutti i tipi di fluidi esistenti, inclusi liquidi acidi, corrosivi, alcalini, vernici, colle, prodotti alimentari, o liquidi con particelle solide.
Materiali di Costruzione
La scelta del materiale della pompa a membrana è fondamentale per assicurare performance adeguate all’impianto e la compatibilità chimica e di temperatura del liquido con i materiali costruttivi. I materiali si differenziano in base ai corpi pompa con collettori, alle membrane, alle valvole di non ritorno con la loro sfera e alle guarnizioni.
Materiali Comuni
- Corpi pompa in PVDF per alta resistenza chimica agli acidi e alle alte temperature.
- Membrane in NBR per fluidi a base d’oli, petrolio, acqua e idrocarburi.
- Membrane in EPDM per soluzioni alcaline, acidi diluiti, chetoni e alcoli.
- Membrane in PTFE per vasta compatibilità chimica e resistenza alla corrosione.
- Sfere in AISI per ottima resistenza all’abrasione e alla corrosione.
- Guarnizioni in VITON per resistenza al calore e agli agenti chimici aggressivi.
Applicazioni
Le pompe a doppia membrana sono adatte per la movimentazione di solventi, inchiostri, vernici, carburanti, prodotti chimici ed abrasivi. Fluimac S.r.l. produce anche varianti specifiche per contesti particolari:
- Pompe a membrana Phoenix ATEX: Progettate per operare in ambienti con atmosfere potenzialmente esplosive.
- Pompe a membrana Phoenix FOOD: Specificamente progettate e costruite per soddisfare gli standard richiesti per l'utilizzo nell'industria alimentare.