Quando si seleziona un diaframma per una pompa a doppio diaframma ad aria (AODD), l'esperienza precedente è sempre una guida molto utile, ma le nuove applicazioni spesso richiedono ricerca e consulenza esterna per determinare il diaframma appropriato che soddisfi i requisiti e i parametri specifici dell'applicazione.

Nella scelta di un diaframma, ci sono sette fattori principali da considerare:

1. Resistenza chimica – Compatibilità del materiale con il fluido da pompare. Lo spettro dei fluidi pompati può variare dall'acqua agli acidi aggressivi e caustici. Ogni materiale del diaframma è stato testato per misurarne la compatibilità con molte sostanze chimiche. L'operatore dovrebbe valutare il fluido pompato rispetto alle guide di compatibilità chimica pubblicate.

Sandpiper 30 Diaframma Santoprene 286-098-354

2. Intervalli di temperatura – Capacità di rimanere flessibili a basse temperature e di non deteriorarsi alle alte temperature. La temperatura è un fattore molto critico e il range di lavoro disponibile nei materiali per diaframma varia notevolmente. Il tipo di fluido può anche influenzare l'intervallo di temperatura di lavoro del materiale.

3. Resistenza all'abrasione – Capacità di resistere all'usura e all'attrito dovuti al contatto con solidi e particelle nel fluido pompato. I diaframmi sono disponibili per gestire fluidi che vanno da pasti trasparenti a quelli pesanti fino al pompaggio a secco in massa.

4. Standard igienici – Requisiti che il diaframma rispetti gli standard igienici o igienici. Le applicazioni nell'industria alimentare e delle bevande devono utilizzare diaframmi conformi agli standard 21 CFR 177 della Food and Drug Administration (FDA) degli Stati Uniti. I diaframmi utilizzati nell'industria farmaceutica devono rispettare gli standard della Convenzione della Farmacopeia degli Stati Uniti (USP) Classe VI.

5. Condizione di ingresso (aspirazione allagata e sollevamento a aspirazione) – Capacità di pompare il fluido da una posizione all'altra. Per diverse configurazioni e condizioni di pompaggio, alcuni materiali per diaframma sono più efficienti e duraturi di altri. Consigli esterni da parte di un esperto come unWildenIl distributore può aiutare a determinare il materiale ottimale per applicazioni specifiche.

6. Vita di flessibilità – Longevità prevista del diaframma prima di dover essere sostituito. Raggiungere il massimo tempo medio tra una riparazione e l'altra (MTBR) è un obiettivo chiave nella scelta di un diaframma. Tuttavia, alcuni materiali hanno una vita di flessibilità intrinsecamente più breve di altri anche in condizioni ideali.

Sandpiper 1F Diaframma in neoprene 286-008-365

7. Costo – Costo totale di proprietà determinato da molteplici fattori come il prezzo iniziale, la vita di vita flessibili nominale per l'applicazione e i costi di inattività e sostituzione del diaframma. A causa delle numerose variabili coinvolte, il consiglio di un distributore esterno esperto può essere di grande aiuto nella scelta dell'opzione più performante ed economica per le singole applicazioni.

Nel corso degli anni, diversi materiali sono stati testati per l'uso nei diaframmi delle pompe AODD. Questi materiali possono essere raggruppati in tre famiglie principali: gomma, TPE (elastomero termoplastico) e PTFE (Politetrafluoroetilene o Teflon). Ogni famiglia e i materiali all'interno di ciascuna famiglia offrono proprietà e caratteristiche che li rendono adatti a diverse applicazioni.

Diaframmi in gomma

I diaframmi in gomma sono stampati a compressione in gomma sintetica con una rete di nylon posizionata all'interno della gomma per migliorare le caratteristiche di flessione del diaframma. Di seguito sono riportati i materiali in gomma per il diaframma disponibili:

• Il neoprene è un diaframma eccezionale a uso generale e a basso costo. Progettato per applicazioni chimiche non aggressive come le paste a base d'acqua, acqua di pozzo o acqua di mare, offre una buona durata di flessibilità e resistenza all'abrasione.

• Buna-N è impiegato in applicazioni che coinvolgono petrolio/fluidi a base di petrolio come benzina a piombo, oli combustibili, cherosene, trementina e oli motore. Ampiamente utilizzato nell'industria della lavorazione dei combustibili, il Buna-N è anche chiamato nitrile e offre una durata moderata di flessibilità e una resistenza moderata all'abrasione. Per applicazioni alimentari e di bevande, sono disponibili versioni che rispettano gli standard FDA 21 CFR 177.

• L'EPDM è adatta a temperature estremamente basse ed è un'alternativa economica durante il pompaggio di acidi diluiti o caustici. I diaframmi EPDM sono utilizzati nelle industrie manifatturiera, alimentare, farmaceutica e pittura/rivestimenti. Il materiale presenta una buona durata di flessibilità e una resistenza all'abrasione moderata, ed è disponibile in versioni che rispettano gli standard FDA 21 CFR 177. L'EPDM è anche una buona scelta dove sono necessari materiali staticamente dissipativi.

• Viton è eccellente per temperature estremamente elevate e offre prestazioni eccezionali con fluidi aggressivi come idrocarburi aromatici/clorurati e acidi forti e aggressivi. Il Viton è spesso l'unico materiale per diaframma adatto ad applicazioni in cui si usano sostanze chimiche aggressive, grazie al suo elevato limite di temperatura e alla sua resilienza chimica. Offre una durata moderata di flessibilità e una resistenza all'abrasione moderata.

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Diaframmi a elastomero termoplastico (TPE)

I diaframmi in TPE sono prodotti tramite stampaggio a iniezione. Grazie alla loro stabilità dimensionale e resistenza alla trazione, i diaframmi in TPE non necessitano di rinforzo in tessuto. Di seguito sono riportati i tipi disponibili di diaframmi TPE:

• Il poliuretano è un diaframma a uso generale per applicazioni chimiche non aggressive come acqua, acque reflue e acqua di mare. Offre un'eccellente durata di flessibilità, resistenza all'abrasione e durabilità a un prezzo economico.

• Wil-Flex offre un'alternativa a basso costo al PTFE con un costo paragonabile al neoprene. Realizzato in Santoprene, il Wil-Flex viene utilizzato con fluidi acidi e caustici come idrossido di sodio, acidi solforico o cloridrico. Con una durata di flessibilità, resistenza all'abrasione, intervallo di temperatura e durata, è ampiamente utilizzato nei settori dei processi chimici, alimentare, farmaceutico e delle acque reflue. Sono disponibili versioni di Wil-Flex che rispettano gli standard FDA 21 CFR 177 per applicazioni alimentari e di bevande.

• Saniflex è adatto per applicazioni di trasformazione alimentare. Realizzato in Hytrel, presenta una buona durata di flessibilità e un'eccellente resistenza all'abrasione. Hytrel offre anche una sigillatura o un'energizzazione superiore grazie alle sue caratteristiche di bassa compressione. Sono disponibili versioni Saniflex che rispettano gli standard FDA 21 CFR 177.

• Geolast presenta una maggiore resistenza al petrolio e bassa ondata di petrolio, rendendolo ideale per applicazioni nell'industria petrolifera. Equivalente al nitrile (Buna-N), il Geolast offre una vita moderata di flessibilità e una buona resistenza all'abrasione su un'ampia gamma di temperature a un costo inferiore rispetto al Buna-N rinforzato con tessuto.

Diaframmi in politetrafluoroetilene (PTFE)

Poiché è uno dei composti chimicamente più inerti disponibili, il PTFE può essere utilizzato con una gamma estremamente ampia di fluidi. Conosciuto anche come Teflon, il PTFE è utilizzato con fluidi altamente aggressivi come idrocarburi aromatici o clorurati, acidi, caustici, chetoni e acetati. Le sue proprietà garantiscono un'eccellente flessibilità e una resistenza moderata all'abrasione. Inoltre, il PTFE è conforme agli standard FDA 21 CFR 177 e USP Classe VI per applicazioni alimentari, bevande e farmaceutiche. Poiché il PTFE è non elastico, è necessario utilizzare un diaframma di riserva di un materiale diverso per fornire flessibilità e memoria. Le opzioni di materiale per i diaframmi di riserva sono Neoprene, Saniflex e Buna-N ad alta temperatura.

Valutazione e confronto dei materiali per diaframma

Utilizzando estesi test dei materiali e dati sul campo,Wilden, Grand Terrace, CA, USA, ha compilato una Guida alla Selezione del Diaframma che confronta e valuta la durata della flessione, la resistenza all'abrasione, la resistenza chimica, i limiti di temperatura e il costo relativo di ciascun tipo di materiale. È importante notare che questa tabella dovrebbe essere utilizzata solo come linea guida e in combinazione con ricerche approfondite e consigli esperti per determinare l'idoneità dei materiali per diaframma a singole applicazioni, poiché un fattore può influenzarne un altro.

Quando si utilizza la tabella, punta sempre a una classificazione 'A' o 'B' e mantieni la temperatura massima del fluido dell'applicazione il più vicino possibile al centro dei 'Limiti di Temperatura Operativa'. La selezione dei materiali classificati 'C' generalmente non è raccomandata, ma può essere necessaria in rare eccezioni in cui i fluidi sono altamente specializzati o lavorati in condizioni estreme. Per alcune applicazioni, due materiali diversi possono essere adatti, con il costo come fattore decisivo finale.

Altri fattori da considerare nella scelta del diaframma giusto includono la configurazione hardware della pompa, il tipo e la frequenza dei fluidi di pulizia, il funzionamento della pompa (intermittente o continuo) e la frequenza con cui i diaframmi vengono sostituiti. In media, i diaframmi che devono essere sostituiti più spesso di ogni tre mesi richiedono ulteriori valutazioni per valutare quale sia il più adatto all'applicazione.