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Configuratore AODD

Configuratore AODD

Pompe a membrana: il funzionamento!

8 Febbraio 2019

AODD, in inglese Air Operated Double Diaphragm, sono pompe volumetriche alternative a doppia membrana, che utilizzano aria compressa come fluido motore.

Si possono riconoscere tre sezioni principali nella costruzione di una pompa AODD:

  • CORPO CENTRALE: comprende l’ingresso e lo scarico dell’aria di alimentazione e lo scambiatore pneumatico;
  • CAMERE FLUIDO: ospitano i volumi in cui il fluido viene aspirato e pompato, comprendenti le membrane (verdi e gialle nell’immagine sottostante). Talvolta includono l’alloggiamento delle sfere (con funzione simile a valvola di non ritorno in ingresso ed uscita).;
  • COLLETTORI: offrono l’interfaccia di collegamento all’impianto. Talvolta includono l’alloggiamento delle sfere (con funzione simile a valvola di non ritorno in ingresso ed uscita).
Spaccato Pompa AODD

Spaccato Pompa AODD

A seconda della dimensione della pompa e della serie a cui appartengono, i vari componenti possono presentare disposizioni diverse pur mantenendo lo stesso principio di funzionamento.

Pompe a membrana: qual’è il funzionamento? Come già menzionato, l’intero ciclo di funzionamento di una pompa AODD si basa sull’utilizzo di aria compressa come fluido motore.

Ciclo aria

Come si vede dalla figura accanto, l’aria entra nel corpo centrale attraverso un foro, e dopo aver scambiato lavoro all’interno dello scambiatore pneumatico, fuoriesce nell’ambiente esterno.

In questo passaggio l’aria subisce una brusca espansione che provoca un abbassamento della temperatura all’uscita, creando le condizioni per la formazione di ghiaccio, qualora l’aria di alimentazione non sia stata opportunamente essiccata/filtrata.

Un elemento chiave al funzionamento della pompa a membrana è lo scambiatore pneumatico (brevetto Debem).

Esso si compone di:

  • Un cilindro esterno, a sua volta suddiviso in tre sezioni; in quello centrale l’aria entra, in quelli laterali l’aria fuoriesce verso l’ambiente;
  • Una spola che, muovendosi lungo l’asse, indirizza alternativamente l’aria alle due membrane;
  • Un albero, su cui scorre la spola e sul quale vengono fissate le membrane stesse.

Scambiatore pneumatico

Il ciclo di scambio

Il ciclo di scambio è composto essenzialmente da tre fasi che si ripetono alternativamente per ogni camera.

FASE 1

Scambiatore fase 1

L’aria, passando attraverso il foro nel corpo pompa, arriva all’anello centrale, dove attraverso una serie di passaggi tra spola e anello esterno raggiunge una delle due anticamere (in figura il percorso è evidenziato in rosso e l’anticamera in colore azzurro).

La membrana, spinta dalla pressione dell’aria, sposta il liquido nel collettore. Il verso corretto è garantito dalle sfere sottostanti che, per gravità, chiudono il passaggio, impedendo la caduta del liquido.

FASE 2
Nella seconda fase la spola, spinta dall’aria, batte sul lato opposto nello scambiatore pneumatico, scorrendo lungo l’albero, e manda in pressione l’altra anticamera.

Scambiatore fase 3

FASE 3

La terza ed ultima fase è quella di scarico.
L’anticamera della membrana che prima era in pressione vede ora un passaggio aperto verso l’ambiente esterno: la trazione della membrana opposta, che si sta gonfiando, ritrae la membrana e in questo modo viene a crearsi una depressione nella camera fluido, che permette la risalita del fluido e il suo riempimento.

Nello stesso momento, la fase 1 si ripete per la seconda camera e il ciclo riparte.
La gamma di pressioni di alimentazione supportate dalla maggior parte dei prodotti Debem è tra 2 bar (minima) e 8 bar (massima), sebbene sia comprovato che pressioni persino inferiori ad 1 bar riescono ad innescare alcuni modelli.

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