Le pompe a membrana vengono utilizzate in svariati campi ogni giorno ma, anche se gli impieghi risultano ampi e frequenti, non tutti ne conoscono a fondo dettagli e caratteristiche.
Per questo abbiamo realizzato un articolo per rispondere alle dieci domande che vengono maggiormente poste a proposito delle pompe a membrana.
COME FUNZIONANO LE POMPA A MEMBRANA
Una pompa a membrana è una pompa a dislocamento positivo che contiene al suo interno un diaframma capace di muoversi in maniera alternativa, creando una camera di compressione che aspira ed espelle il fluido attraverso la pompa stessa.
La membrana, inoltre, agisce da parete di separazione tra l'aria e il fluido pompato, offrendo la possibilità di gestire liquidi con vari livelli di viscosità e sostanze chimiche corrosive e particolarmente aggressive senza compromettere i componenti della pompa.
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LE POMPE A MEMBRANA HANNO UN MOTORE?
Le pompe a membrana sono composte da due parti fondamentali: la trasmissione e l’unità di pompaggio. Questo tipo di pompa converte l’energia meccanica di un motore - elettrico, a scoppio o idraulico – nella pressione dinamica del fluido che viene pompato.
La trasmissione, quindi, trasferisce l’energia dal motore alla pompa, mentre l’unità di pompaggio trasforma l’energia meccanica in pressione.
È l’albero rotazionale della trasmissione a ricevere l’energia dal motore e a trasformare il movimento rotatorio in oscillatorio attraverso un sistema biella-manovella che collega albero e pistone. Questo sistema di trasmissione è molto simile a quello di un motore a scoppio a due tempi, ma in questo caso l’energia, anziché dal pistone all’albero, si trasmette dall'albero al pistone e alla membrana.
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COME SI DIMENSIONA UNA POMPA A MEMBRANA?
Il giusto dimensionamento di una pompa a membrana è fondamentale per ottenere risultati efficaci. Se, quindi, la versatilità di questi strumenti ne permette l’uso con un’ampia gamma di fluidi, bisogna saper identificare alcuni parametri per scegliere la pompa più adatta e delle dimensioni adeguate:
- il tipo di fluido da gestire;
- la portata desiderata;
- la pressione di mandata;
- il sollevamento e la prevalenza di aspirazione;
- l’intervallo di temperatura del fluido.
Individuati tali parametri, bisognerà poi procedere alla scelta tra pompe ad aria compressa, pompe azionate meccanicamente e pompe elettriche: una scelta che dipende da natura del fluido, pressione richiesta e, soprattutto, dalla disponibilità di fonti di energia per l’attivazione della pompa.
È altrettanto importante valutare il materiale della pompa e della membrana. Sono diversi i materiali a disposizione per la realizzazione delle membrane (gomma, termoplastica, PTFE, ecc.): la scelta dovrà ricadere sul materiale più adatto a resistere a corrosività o abrasività del fluido pompato. Altrettanto vale per i materiali utilizzati per gli altri componenti della pompa, che dovranno essere compatibili con il fluido e con le condizioni ambientali dettate dal lavoro da compiere.
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FINO A CHE PUNTO PUÒ POMPARE UNA POMPA A MEMBRANA?
Le pompe a membrana possono sviluppare pressioni di scarico relativamente elevate. Ad esempio, sono spesso utilizzate nelle applicazioni delle filtropresse e, se opportunamente modificate, possono raggiungere anche i 200 Psi.
Possono raggiungere anche elevate prevalenze di scarico e sono in grado di sollevare liquidi fino a 70 metri di altezza; pertanto, vengono spesso impiegate per il trasferimento di liquidi da pozzi sotterranei o adoperate anche completamente sommerse nel liquido da pompare, purché collegate a uno scarico che consenta alla poma di espellere l’aria.
In modalità autoadescante, invece, è possibile installare una pompa a membrana sopra il fluido che si sta trasferendo con un'altezza di aspirazione fino a 8 metri da un tubo bagnato e di 5 metri se il tubo di aspirazione è vuoto (la capacità di aspirazione dipenderà dalla dimensione della pompa).
QUANTA ASPIRAZIONE HA UNA POMPA A MEMBRANA?
Le pompe a membrana ad aria compressa, nella maggior parte dei casi, possono gestire pressioni fino a 125 psi o 8,6 bar.
Per evitare, però, che la pompa superi tali parametri causando guasti, è opportuno monitorare la pressione installando un regolatore dell'aria sulla via d'ingresso, potendo al contempo controllare anche la portata.
Se si supera il limite di pressione consentito, infatti, la pompa potrà incorrere in problemi di vario tipo:
- la sfera della valvola più vicina all'aspirazione verrà spinta fuori dalla sua sede;
- se la pompa viene avviata al limite del suo intervallo di pressione non sarà ancora riempita di liquido, quindi la sede della valvola non si chiuderà correttamente e non verrà creato il vuoto necessario;
- l'uso costante ad alta pressione può causare danni permanenti al diaframma e altri componenti interni.
Un discorso particolare può essere fatto per le pompe agricole. Molto impiegate per l'irrorazione, il diserbo e per il trattamento di frutteti, vigneti e uliveti, le pompe a membrana per l’agricoltura si dividono in:
- pompe a bassa pressione (fino a 20 bar): destinate all'applicazione su irroratrici a barra per il trattamento delle colture in pieno campo come cereali, pomodori e ortaggi;
- pompe ad alta pressione (tra 30 e 50 bar): vengono utilizzate su atomizzatori per il trattamento di vigneti, frutteti e uliveti.
LE POMPE A MEBRANA SONO EFFICIENTI?
Abbiamo già parlato della versatilità delle pompe a membrana; inoltre sono molto facili da usare e richiedono poca manutenzione. Vediamone, ora, i principali motivi per cui risultano strumenti molto efficienti.
A partire dall’eccellente capacità di adescamento ed auto-adescamento derivante dalla capacità di creare una buona depressione sulla linea di aspirazione. Una pompa a membrana, infatti, può sollevare fluidi da livelli inferiori a quello in cui si trova, riuscendo ad aspirare liquidi da canali o bacini sottostanti ad essa, avvantaggiando di molto le fasi di caricamento di una cisterna.
Inoltre, queste pompe non necessitano di riempire il tubo di aspirazione per essere attivate (come le pompa centrifuga), grazie alla capacità di aspirare l’aria contenuta nella tuberia di aspirazione durante la fase di messa in moto ed eliminarla attraverso la linea di mandata (auto-adescamento).
Inoltre, grazie al meccanismo di azionamento lubrificato, le pompe a membrana possono sopportare periodi ragionevoli di funzionamento a secco senza conseguenze negative in modalità auto-adescamento o in caso di rottura della linea di aspirazione.
Infine, non avendo diretto contatto con il liquido, la pompa a membrana è l’unica che può pompare liquidi non perfettamente filtrati con residui di particelle solide.
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PER QUALI FLUIDI SONO PIÙ ADATTE LE POMPE A MEMBRANA?
Grazie all’ampia gamma di materiali impiegati per produrle, le pompe a membrana sono adatte all’uso con vari fluidi da pompare, anche di difficile trattamento come:
- prodotti chimici corrosivi;
- solventi volatili;
- fluidi viscosi e appiccicosi;
- prodotti alimentari e farmaceutici sensibili al taglio;
- acqua sporca e fanghi abrasivi;
- piccole particelle solide;
- creme, gel e oli.
IN QUALI CAMPI SONO PIÙ ADATTE LE POMPE A MEMBRANA?
Già ampiamente chiarito il tipo di impiego in campo agricolo, dobbiamo dire che le pompe a membrana sono comunque usate in molti settori professionali. In generale, sono utilizzate per il trasferimento di fluidi e applicazioni di spruzzatura a bassa pressione che richiedono un flusso regolare e costante.
Per tali ragioni, le pompe a membrana vengono utilizzate nei seguenti settori professionali e per i relativi usi:
- automotive: trasferimento vernici e smaltimento rifiuti;
- ceramica: trasferimento di liquami e acque reflue;
- lavorazione chimica: trasferimento di materiali e trasferimento di acidi e pompaggio di prodotti chimici;
- alimenti e bevande: lavorazione di alimenti e bevande e trasferimento degli ingredienti;
- stampa, imballaggio, pasta di legno e carta: trasferimento di inchiostri, colle, solventi e adesivi;
- trattamento acqua: trattamento e trasferimento delle acque e gestione delle acque reflue;
- produzione di vernici: miscelazione, carico, scarico e trasferimento di acrilici, solventi, resine, pigmenti e additivi.
LE POMPE A MEMBRANA HANNO PROBLEMI?
Una pompa a membrana funziona in maniera ottimale se ben installata e sottoposta ad attenta manutenzione. Talvolta, però, può comunque presentare problemi di pressione, adescamento, rumore, pulsazioni anomale ed eccessivo consumo dell’olio.
Ci si accorge dei problemi della pompa, la maggior parte delle volte, quando si notano delle perdite di liquido; un inconveniente che può dipendere da diversi fattori: alloggiamenti allentati, problemi alle tubazioni, membrana rotta o danneggiata, valvole bloccate, ecc.
Di seguito puoi trovare un apposito articolo dedicato alla manutenzione necessaria a garantire l’efficienza ottimale della pompa a membrana.
LEGGI: MANUTENZIONE DI UNA POMPA A MEMBRANA: COSA FARE PER EVITARE PROBLEMI
LE POMPE A MEMBRANA HANNO BISOGNO DI LUBRIFICAZIONE?
Per il buon funzionamento di una pompa a membrana, una corretta lubrificazione è fondamentale.
Parti mobili come membrana e steli delle valvole vanno periodicamente lubrificate, seguendo le indicazioni del produttore della pompa.
Lubrificare regolarmente, infatti, riduce l’attrito tra le parti e la loro usura, e prolunga il ciclo di vita complessivo della pompa.
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