隔膜泵工作原理

防腐蚀隔膜真空泵用于化学、制药、石化，生物，环境等行业对腐蚀性气体的处理，如抽滤，减压蒸馏，旋转蒸发，真空浓缩，离心浓缩，固相萃取等使用隔膜泵使用简单，即不需要使用水泵的换水操作，也不需要使用油泵的换油操作，其化学耐腐蚀性远高于水泵和油泵。隔膜泵是抽真空领域的多面手，也是实验室最常用的真空泵之一。隔膜泵因为耐腐蚀性原因，在气路中要要将气体和机械部件阻隔，活塞部分需要使用膜片（材质PTFE）用于气体的抽取。因此隔膜泵的价格往往较为昂贵。WIGGENS，A系列防腐蚀隔膜泵为了满足实验室对经济型隔膜泵的需要，WIGGENS推出了性价比极高的A系列真空泵，最大抽气速率50L/min,最高真空度2mbar。 A系列防腐蚀隔膜真空泵流量曲线图WIGGENS的A系列防腐蚀隔膜泵具有优异的耐化学腐蚀设计，所有与气体接触部分，均为聚四氟乙烯 (PTFE) 材料，不仅进气口到出气口的化学腐蚀性气体有很好的耐受性，而且对冷凝液有很好的耐受性。抽气腔和驱动部件所在的腔室是密封分离的，确保机械部件的使用寿命。 WIGGENS旋蒸套装—隔膜泵、旋蒸、冷水机WIGGENS同时提供防腐蚀真空调压过滤器，数字式真空表，真空控制器与防腐蚀隔膜泵联合使用，用于监测和控制体系真空度。 防腐蚀真空调压过滤器 / 数字式真空表 / 耐腐蚀真空控制器

应众多成器智造Challenge Jump D系列智能泵粉丝的要求，成器智造技术支持团队与大家分享一个话题：如何才能延长隔膜泵的使用寿命？并使其维持性能稳定。针对具体问题，我们总结了如下几点：问题1：四元隔膜泵的常见耗材--膜片的使用寿命是多久？答：我司智能四元隔膜泵的泵头和膜片均采用德国Quattroflow原厂进口，其官方推荐膜片的使用寿命为1000小时，但这并不是一个最长时限。首先，与用户具体的使用工况相关，如传输料液的温度、压力等。其次，每次使用过后及时而正确的保养也非常重要。比如每次使用后及时清洗，避免因料液结晶产生的不溶性颗粒研磨导致膜片破裂，长期不用时可使用0.1N的NaHO或20%的乙醇进行保存。另外，需要注意的是，在运行仪器前，切记不可关死出液端背压阀，否则会造成膜片因瞬间压力增大而破裂。问题2：什么情况下需要更换四元隔膜泵膜片？答：在隔膜泵出现漏液或流速偏差较大时，则很大可能是膜片破裂，需要拆开泵腔检查并更换膜片。更换完毕安装时需要注意偏心轴卡环的方向要与底座安装孔一致，先紧固固定泵头的四个螺丝，再将偏向轴的卡环拧紧，偏心轴的卡环如果没有拧紧，则会造成泵头噪音增大、流量不准，若长时间运行会造成泵头损坏。问题3：运行过程中，可以快速关闭背压阀吗？答：除有特殊的实验要求外，不可快速关闭背压阀，如果压力控制系统没有开启（或不存在压力控制系统），会因瞬间高压直接将膜片击穿。但如果您使用的是Challenge Jump智能四元隔膜泵，具有压力保护和报警功能，是可以完美解除这个烦恼，我们可以通过设置压力上限，让系统超压前及时停机，避免膜片的损坏。问题4：第一次使用四元隔膜泵，即便加大流速为何仍无法吸液？答：四元隔膜泵由于不使用机械密封，可以实现干吸运行。隔膜泵第一次运行时由于膜片处于干燥状态，在较低的转速下可能也会出现难以自吸的情况；建议在首次运行时，用注射器在泵腔入口注入纯水将膜片润湿，以达到泵腔内更好的密闭效果就实现自吸并正常运行了。问题5：隔膜泵选择管线有那些注意事项呢？答：四元隔膜泵在运行前,需要按照设计标准推荐的管线内径尺寸配备合适的管路，入口端的管路尺寸一定要和泵接口尺寸一致，并且在入口端尽量不要安装过滤器等阻碍吸入的设备，确保吸入端流路畅通。问题6：四元隔膜泵CIP和SIP有哪些注意事项？CIP-在线清洗1.第一步：用纯水预冲洗泵，直到残留的产品已被除去。 2.第二步：用 0.5M NaOH（约50℃），在80％最大转速下清洗约 30 分钟。注意：需要在清洗之前检查周围条件（如管道直径，系统压力等级等）是否允许以此速度运行泵。 3.第三步：使用纯水冲洗，直到电导率为0或pH值=7。注意：1.在线清洗(CIP)介质的温度不要超过90°C（194°F），最大压力不要超过4 bar (58 PSI)，流量不应高于所用泵的最大流量的 80％。 2.请检查产品接液部件对使用的在线清洗(CIP)介质的耐化学性。 3.泵内的流体只能在指定方向上流动，即从入口端到出口端。由于止回阀不会打开，因此无法反向冲洗泵。 SIP-原位灭菌 1.对于原位灭菌，泵腔必须安装在泵驱动环上，在原位灭菌过程中，泵禁止运行，泵的温度不得超过 130°C（266°F），过程不应超过 30 分钟。 2.泵腔在室温下自然冷却 3.每个原位灭菌(SIP)循环后，必须验证泵腔前端紧固螺栓的扭矩4.如果遵循以上注意事项，相同的弹性体部件（隔膜、阀门、O 型圈）可以进行 6-8 次原位灭菌(SIP)循环。原位灭菌(SIP)循环次数的最大值取决于进一步的工艺条件（例如介质，温度，流量，背压等）。5.在原位灭菌(SIP)工艺之后，泵可能残留一定量的不可回收的冷凝水，需要将储存的冷凝水去除。再此过程中，可以将泵安装在垂直位置，将泵腔向下摆放，可完全排空。或使用吹气冷却，并通过蒸汽疏水阀将残留的冷凝水排出系统。压缩空气需要在系统中保持恒定的过压，以避免由冷凝蒸汽引起的真空。 需要注意的是原位灭菌(SIP)会降低膜片的使用寿命，在工艺条件允许的情况下可以尽量减少原位灭菌(SIP)的次数，这会很大程度的延长膜片寿命。成器智造拥有强大的售前、售后技术支持团队，可以帮助您解决工艺中遇到的各种问题，为您的研发和生产保驾护航。

真空泵是实验室中获得真空的重要设备之一，其包括水循环真空泵、真空油泵、隔膜泵等种类。隔膜泵作为国际真空泵发展的前沿产品，正逐步被国内广大实验室用户所接受，彰显出巨大的应用与市场潜力。 　　德国KNF泵业集团(以下简称“KNF”)是国际知名的隔膜泵生产厂商，其OEM类隔膜泵(安装在设备中的隔膜泵)广泛应用于医疗器械、化学化工、生物制药、食品工业等领域；而其LAB类隔膜泵(实验室用隔膜泵)也延续了KNF产品一贯的品质。 　　近日，仪器信息网编辑(以下简称：Instrument)走访了KNF的中国子公司——德国楷孚贸易(上海)有限公司(以下简称：KNF中国)，就KNF概况及其在中国的发展情况，以及实验室用隔膜泵的技术优势与在中国应用的市场前景，采访了德国楷孚贸易(上海)有限公司总经理陈震先生。 德国楷孚贸易(上海)有限公司总经理 陈震先生 KNF：专注隔膜泵领域 引领“技术革命” 　　Instrument：请介绍KNF的发展概况? 　　陈震先生：德国KNF泵业集团是专门从事隔膜泵研发、生产、销售的典型的中型德国企业。其成立于1946年，1962年将隔膜泵产品引入公司产品线，此后一直专注于隔膜泵领域。我们公司是目前全球唯一一家几十年来一直只专注于隔膜泵生产的公司。 　　KNF目前在全球大约拥有员工800余名，生产工厂设在德国、美国、法国和瑞士。公司在欧洲、美洲、亚太地区建立了15个分支机构，其中亚太区设有五个分公司，分别设在日本、韩国、中国大陆、中国台湾、印度。 　　Instrument：KNF专注于隔膜泵技术已近50年，能否介绍下贵公司历年来在隔膜泵技术上的革新? 　　陈震先生：隔膜泵技术领域的许多“技术革命”都是KNF领导的。20世纪80年代，KNF成功将隔膜泵的体积缩小，开创小型隔膜泵的先河。后来，KNF隔膜泵的应用领域逐步扩展到化工等50多个领域，我们开始关注隔膜泵的防腐蚀性，并成为世界上第一个发明并推广耐腐蚀隔膜泵的企业。最近十年，我们致力于降低隔膜泵的噪音，取得了很好的效果，让我们的隔膜泵在实验室工作时能“默默无闻”。此外，KNF在气体隔膜泵的技术基础上还研发出了液体隔膜泵，这是独一无二的。虽然目前很多公司也做防腐蚀、低噪音的隔膜泵，但无论是技术还是工艺，KNF还是比较领先的。 　　KNF在技术上取得的成就与公司对研发的重视分不开。目前，公司每年将超过20%的收入投入到研发中。KNF生产自动化程度很高，生产线上的工人并不多，但我们研发部门的队伍却很庞大，约占公司总人数的10%。 　　Instrument：KNF产品种类相对单一，主要是隔膜泵，请问未来KNF是否会有扩充产品线的打算?比如生产分子泵等其他种类的真空泵? 　　陈震先生：KNF暂时没有扩充隔膜泵之外的产品线的打算，这并不是因为我们在技术上存在瓶颈，而是与KNF的发展理念及当前发展现状有关。 　　KNF是一个非常正统、专业的德国企业，我们立志做隔膜泵领域的技术精英，不会随意扩张。这可能是与其他隔膜泵生产厂家不一样的地方。 　　目前，KNF的产品种类虽然单一，但产品却不单一。从大类上讲，我们产品分为OEM类隔膜泵(即安装在设备中的隔膜泵)、PROCESS类隔膜泵(工业流程泵)、LAB类隔膜泵(实验室用隔膜泵)三大类，每个大类又分为许多小类。以LAB类隔膜泵为例，其包括隔膜真空泵、隔膜压缩机、真空系统、隔膜液体计量泵以及各类配件，其中隔膜真空泵又有多个型号，适用于不同使用环境。 　　我们在隔膜泵这个产品种类内部做了一些扩展的尝试。比如，上述的隔膜压缩机、真空系统、隔膜液体计量泵就是在隔膜真空泵的技术基础上扩展而来的。隔膜泵的应用领域很广，我们现有的可扩展的空间还很大，还有许多工作要做。未来如果我们客户有这样的要求，公司可能会考虑研发生产其他种类的真空泵。 KNF实验室用隔膜真空泵 隔膜泵技术发展趋势与市场前景 　　Instrument：相比于循环水真空泵、真空油泵等其他种类的真空泵，KNF的隔膜泵具有哪些优势?隔膜泵未来的技术发展趋势是什么样的? 　　陈震先生：KNF的LAB类隔膜泵定位于高端市场，相比于其他种类的真空泵，其设计紧凑，体积小，不会占用实验室太多空间；采用专利的膜片结构，使用寿命长，免维护，膜片便于更换；可24小时连续工作，无须担心泵因过热保护而造成实验中断；无油，不会对介质造成污染，不浪费水资源，安静更环保；全特氟龙泵，抗强酸强碱，可耐强化学腐蚀气体或蒸气介质。总结起来就是，隔膜泵具有环保、体积小、耐腐蚀、维护容易、经久耐用等优势。 　　未来隔膜泵将做得更小巧、更便携、更精准，其应用领域将拓展得更宽广。同时，在限定脉冲、降低噪音等方面，我们还有更多的工作要做。 　　Instrument：请谈谈隔膜泵在国内外实验室的应用情况?其在中国的市场前景如何? 　　陈震先生：隔膜泵进入中国市场时间相比于水循环真空泵、油泵等较晚，且其价格稍高。所以目前国内实验室用真空泵还是以水循环真空泵、油泵为主，隔膜泵较少。但在对仪器设备排放要求严格的欧美国家，这些地区的实验室基本采用隔膜泵，水循环泵已被禁用，油泵也只在某些特定领域使用。 　　我们非常看好隔膜泵在中国的市场前景。一方面， 隔膜泵能够获得的真空度范围是2mbar到7x103mbar，适用于实验室的常规使用，可完全取代水循环真空泵，在对真空度要求高于2mbar的情况下可以替代油泵。另一方面，中国民众的环保意识日渐强烈，政府对于环保越来越重视，隔膜泵在环保方面的优异表现也将会使其获得很好的发展机遇。KNF在中国的销售情况也是一个有力的佐证：2010年，LAB类隔膜泵销售额增长了200%。 　　真空泵犹如天平，是几乎所有实验室都会具备的常用设备。十五年前，各实验室里分光天平比较多，电子天平作为后起之秀还数量较少；但现在，电子天平独霸天下，分光天平几乎难觅踪迹，这就是产业的发展趋势。同样在真空泵领域，隔膜泵的应用也会越来越广泛，也许随着技术的发展，其日后会完全替代水循环真空泵、油泵，由实验室用真空泵中的“新贵”晋升为“霸主”。 　　Instrument：目前国内隔膜泵的生产厂商为数众多，且近年来在产品技术与市场运作上进步较大，贵公司如何看待与应对这样的市场形势? 　　陈震先生：中国市场实在太大，国内外隔膜泵生产厂商之间竞争非常激烈。这说明隔膜泵越来越多地被广大用户所接受，所以才孕育出了这样群雄逐鹿的市场竞争现状。客观来说，目前隔膜泵所占市场并不太大，其要变成实验室里主流的真空获得设备还有一段路要走。当前这种群雄逐鹿的市场竞争格局对于隔膜泵的推广有非常积极的一面。 　　至于竞争，我认为，中国市场是开放的，大家各有各的产品定位，各有各的应用经验。国内一些产品确实有它的特色，但需要假以时日来验证其品质。当然，也有一些产品做得很好，但这些企业能否长期专注于这个领域就难说了。 　　隔膜泵的机械原理其实并不复杂，复杂的地方在于其加工工艺与应用经验。KNF几十年来累积了丰富的生产制造与产品应用经验。面对竞争，我们要保持竞争优势，服务好用户，积极迎接市场的考验。 前进中的KNF中国：保持100%的增长速度 　　Instrument：目前KNF中国的发展情况如何?对于2011年的中国市场有怎样的预期? 　　陈震先生：KNF于2005年在中国建立办事处，于2007年成立中国分公司，也就是德国楷孚贸易(上海)有限公司。KNF中国在北京、深圳建立了办事处，现有员工15名，预计2011年年末将扩编到20人，现有员工分为两个团队，分别从事工业隔膜泵与实验室隔膜泵的销售与技术支持工作。 　　日前，KNF中国建立了技术支持中心，购进了一套与德国原厂一模一样的检测设备。这样我们就可以将许多原先只能在德国原厂才能进行的检测服务放在中国，并且相关检测数据能够获得总部的承认。此外，我们还扩大了仓储空间，建立了备件库，一些比较重要的型号都备有安全库存，尽量保证中国客户在常规型号上能尽快拿到产品，减短交货周期。通过这些措施，我们希望可以给中国用户提供更便利的服务。 　　2010年，KNF中国的总收入相比于2009年翻了一番。2011年，我们希望能保持同样的增长速度。 KNF中国建立的技术检测中心 　　Instrument：中国市场在KNF全球市场中处于什么样的地位?未来几年KNF将如何拓展中国市场? 　　陈震先生：近几年来，中国市场是大家都关注的“热土”。就KNF而言，中国市场是增长最快的市场，2010年中国大陆的销售额超过日本，居KNF亚太区首位。KNF中国成立之后，Lab类隔膜泵新品实现了在国内与欧洲市场同步上市。KNF新推出的、配备触摸屏与无线蓝牙控制系统的、全球最先进的实验室真空控制系统的标配语言中就添加了中文。不能不说，KNF德国总部越来越重视中国市场。 　　未来几年，KNF中国在保持发展工业隔膜泵业务的同时，将大力推广实验室用隔膜泵业务。公司将密切关注国家的政策导向，积极进军环保、食品、制药等领域的市场。此外，我们还将积极了解一些目前还不是很了解的行业，把在其他国家获得了成功经验与市场推广模式复制、推广到中国来，更好地为中国用户服务。 德国楷孚贸易(上海)有限公司外景 采访现场 　　后记 　　此次采访中，陈震先生反复强调KNF是典型的德国公司。那么这个“典型”体现在哪些地方?笔者思索后认为，专业、专研、专注之“专”乃是这个“典型”的精髓。由此，笔者回想2011年4月26日召开的2011年中国科学仪器发展年会上，陆婉珍院士在致辞中提到的两点建议，其中一点就是“国内现在已有的仪器企业，不要太快转移市场研发的方向，这是累积实力非常重要的办法”。“专”或许是企业成功的重要因素之一。 　　采访编辑：杨丹丹 　　附录1：陈震先生简介 　　毕业于复旦大学化学系，并获得德国STEINBEIS大学MBA学位，曾就职于德国KNF泵业集团德国总部；于 2005年底归国创立KNF中国公司，现担任KNF集团中国区总经理。他凭借其优秀的管理能力、多年对隔膜泵行业的研究以及KNF产品自身卓越的品质，使得KNF隔膜泵迅速占领中国市场，成为Top 1的隔膜泵顶级品牌。 　　附录2：德国楷孚贸易(上海)有限公司 　　http://www.knf.com.cn/ 　　http://knf.instrument.com.cn/