Membranpumpen Pumpen mit PTFE-Membran jetzt bei 1000 bar einsetzbar

Autor / Redakteur: Matthias Sauter / Matthias Back

Bislang konnten Prozessmembranpumpen mit PTFE-Membran aus konstruktiven Gründen nur bis zu Drücken von etwa 400 bar eingesetzt werden. Mithilfe einer druckunterstützten Membraneinspannung hat ein Pumpenhersteller diese Grenze überwunden und lässt Drücke bis 1000 bar zu – ein Novum für solche Aggregate.

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Bild 1: Monoblockpumpe Lewa Triplex G3G; der M800-Pumpenkopf ist mit einer PTFE-Membran für Drücke bis 1000 bar ausgestattet.
Bild 1: Monoblockpumpe Lewa Triplex G3G; der M800-Pumpenkopf ist mit einer PTFE-Membran für Drücke bis 1000 bar ausgestattet.
(Bild: Lewa)

Ein zentraler Vorteil von Membranpumpen ist deren Leckagefreiheit, ist doch das Fördermedium durch die Membran vom Antrieb und damit von allen dynamischen Dichtungen getrennt. Prozessmembranpumpen fördern typischerweise kritische Flüssigkeiten wie toxische, brennbare oder explosive Fluide; sie beherrschen zudem extrem dünnflüssige, nicht schmierende Fluide oder abrasive Suspensionen. Je nach Applikation kann der Pumpenkopf dieser Prozesspumpen mit einer PTFE-Membran oder mit einer Metallmembran ausgerüstet werden.

PTFE-Membran mit kleinerem Durchmesser bei gleicher Leistung

Wann empfiehlt sich welche Ausführung? Platzbedarf und Gewicht einer Hochdruck-Prozessmembranpumpe werden primär durch den Durchmesser des Pumpenkopfes bestimmt. Dieser wiederum hängt von der Geometrie der Membran ab. Auf den ersten Blick überraschend ist, dass PTFE-Membranen bei gleicher Pumpenleistung einen kleineren Durchmesser benötigen als Metallmembranen. Das liegt daran, dass sich eine hochelastische PTFE-Membran stärker verformen lässt ( also bei gleichem Durchmesser ein größeres Hubvolumen erlaubt) als eine doch recht steife Metallmembran. Deren geringere Auslenkung würde einen größeren Durchmesser erfordern.

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Die Vorteile einer PTFE-Membran gegenüber einer Metallmembran sind aus diesem Grund beeindruckend. Neben dem klaren Platz- und Gewichtsvorteil zeichnen sich die so ausgerüsteten Prozesspumpen durch eine längere Membranstandzeit und die größere Toleranz gegenüber Partikeln aus.

Geometrie sorgt für spezielles Bewegungsverhalten der Einspannung

Nicht zuletzt: PTFE ist chemisch weitgehend inert – dieser Werkstoff bietet sich an zum Fördern der meisten Säuren, Laugen und Lösungsmittel. Ein wesentlicher Nachteil, nämlich die Beschränkung von PTFE-Membranen auf Drücke bis zu 400 bar, wurde nun von den Lewa-Entwicklern mithilfe einer patentierten Einspannung überwunden. Damit sind Drücke bis zu 1000 bar möglich.

Die konstruktive Einbindung einer PTFE-Membran im Hochdruckbereich bis 1000 bar ist alles andere als einfach und erfordert sehr spezielle Fertigungs- und Materialkenntnisse. Lewa löste diese Aufgabe durch die patentierte druckunterstützte Membraneinspannung.

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