空気式ダブルダイヤフラムポンプ(AODD)用のダイヤフラムを選択する場合、以前の経験は常に非常に役立つガイドですが、新しいアプリケーションでは、特定のアプリケーション要件とパラメーターを満たす適切なダイヤフラムを決定するために、調査と外部のアドバイスが必要になることがよくあります。

ダイヤフラムを選択する際には、考慮すべき7つの主な要素があります。

1.耐薬品性–ポンプで送られる流体との材料の適合性。汲み上げられる液体のスペクトルは、水から攻撃的な酸やコースティクスまでさまざまです。各ダイヤフラム材料は、多くの化学物質に対する適合性を測定するためにテストされています。オペレーターは、公開されている化学的適合性ガイドに対してポンプで送られた流体を評価する必要があります。

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2.温度範囲–低温でも柔軟性を維持し、高温で劣化しない機能。温度は非常に重要な要素であり、ダイヤフラム材料で利用可能な動作範囲は大きく異なります。流体の種類は、材料の使用温度範囲にも影響を与える可能性があります。

3.耐摩耗性–ポンプで送られる流体中の固体や粒子との接触による摩耗や摩擦に耐える能力。ダイヤフラムは、透明なスラリーから重いスラリー、ドライバルクポンピングまで、さまざまな流体を処理するために利用できます。

4.衛生基準–ダイヤフラムが衛生基準または衛生基準に準拠していることの要件。食品および飲料業界のアプリケーションでは、米国食品医薬品局(FDA)21 CFR 177規格に準拠したダイヤフラムを使用する必要があります。製薬業界で使用されるダイアフラムは、米国薬局方条約(USP)のクラスVI規格に準拠する必要があります。

5.入口条件(浸水吸引および吸引リフト)–ある場所から別の場所に流体を送り込む能力。さまざまなポンプ構成と条件に対して、特定のダイヤフラム材料は他のダイヤフラム材料よりも効率的で長持ちします。次のような専門家からの外部アドバイスワイルデンディストリビューターは、特定の用途に最適な材料を決定するのに役立ちます。

6.フレックス寿命–交換が必要になる前にダイヤフラムの予想される寿命。最大平均修理間隔(MTBR)を達成することは、ダイヤフラムを選択する際の重要な目標です。ただし、一部の材料は、理想的な条件下でも、他の材料よりも本質的に短いフレックス寿命を持っています。

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7.コスト–初期価格、アプリケーションの定格フレックス寿命、ダウンタイムとダイヤフラム交換作業のコストなどの複数の要因によって決定される総所有コスト。多くの変数が関係しているため、外部の専門ディストリビューターからのアドバイスは、個々のアプリケーションに対して最高のパフォーマンスと費用効果の高いオプションを選択するのに大いに役立ちます。

長年にわたり、AODDポンプのダイヤフラムで使用するために多くの材料がテストされてきました。これらの材料は、ゴム、TPE(熱可塑性エラストマー)、PTFE(ポリテトラフルオロエチレンまたはテフロン)の3つの主要なファミリーに分類できます。各ファミリと各ファミリ内の材料は、さまざまな用途に適した特性と属性を提供します。

ゴム製ダイヤフラム

ゴムダイヤフラムは、合成ゴムを圧縮成形したもので、生地メッシュをゴム内に配置して、ダイヤフラムの屈曲特性を向上させています。以下は、利用可能なゴム製ダイアフラム材料です。

•ネオプレンは、優れた汎用、低コストのダイアフラムです。水性スラリー、井戸水、海水などの非攻撃的な化学用途向けに設計されており、優れた耐屈曲寿命と耐摩耗性を提供します。

• Buna-Nは、有鉛ガソリン、燃料油、灯油、テレビン油、モーターオイルなどの石油/油ベースの流体を含むアプリケーションで使用されます。燃料加工業界全体で広く使用されているBuna-Nはニトリルとも呼ばれ、適度な屈曲寿命と適度な耐摩耗性を提供します。食品および飲料用途向けに、FDA 21 CFR 177規格に準拠したバージョンが利用可能です。

• EPDMは非常に低温に適しており、希酸またはコースティクスをポンピングする際の経済的な代替品です。EPDMダイアフラムは、製造、食品、製薬、塗料/コーティング業界で使用されています。この材料は、優れた屈曲寿命と中程度の耐摩耗性を示し、FDA 21 CFR 177規格に準拠したバージョンで入手可能です。EPDMは、静電気散逸性材料が必要な場合にも適しています。

• Vitonは非常に高温に優れており、芳香族/塩素化炭化水素や強力で攻撃的な酸などの攻撃的な流体で優れた性能を発揮します。Vitonは、その高い温度限界と化学的弾力性のために、過酷な化学物質が使用される用途に適した唯一のダイアフラム材料であることがよくあります。適度な屈曲寿命と適度な耐摩耗性を提供します。

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熱可塑性エラストマー(TPE)ダイアフラム

TPEダイアフラムは射出成形によって製造されます。寸法安定性と引張強度の結果として、TPEダイアフラムは布地の補強を必要としません。利用可能なTPEダイアフラムのタイプは次のとおりです。

• ポリウレタンは、水、廃水、海水などの非攻撃的な化学用途向けの汎用ダイアフラムです。優れた屈曲寿命、耐摩耗性、耐久性を経済的な価格で提供します。

•Wil-Flexは、ネオプレンに匹敵するコストでPTFEに代わる低コストの代替品を提供します。サントプレン製のWil-Flexは、水酸化ナトリウム、硫酸、塩酸などの酸性および苛性流体で使用されます。屈曲寿命、耐摩耗性、温度範囲、耐久性を示し、化学プロセス、食品、製薬、廃水産業で広く使用されています。Wil-Flexのバージョンは、食品および飲料用途のFDA 21 CFR 177規格に準拠しています。

• サニフレックスは食品加工用途に適しています。ハイトレル製で、優れた屈曲寿命と優れた耐摩耗性を示します。Hytrelはまた、その低い圧縮永久歪特性のために優れたシーリングまたはシール通電を提供します。サニフレックスは、FDA 21 CFR 177規格に準拠したバージョンをご用意しています。

•Geolastは、強化された耐油性と低油膨張を示し、石油産業の用途に最適です。ニトリル(Buna-N)と同等のGeolastは、布で強化されたBuna-Nよりも低コストで、広い温度範囲にわたって適度な屈曲寿命と優れた耐摩耗性を提供します。

ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)ダイアフラム

PTFEは、入手可能な最も化学的に不活性な化合物の1つであるため、非常に幅広い流体に使用できます。テフロンとしても知られるPTFEは、芳香族または塩素化炭化水素、酸、コースティクス、ケトン、酢酸塩などの非常に攻撃的な流体で使用されます。その特性は、優れた屈曲寿命と中程度の耐摩耗性を提供します。さらに、PTFEは、食品、飲料、医薬品用途のFDA 21 CFR 177およびUSPクラスVI規格に準拠しています。PTFEは非弾性であるため、柔軟性とメモリを提供するために、異なる材料のバックアップダイアフラムを使用する必要があります。バックアップダイアフラムの材料オプションは、ネオプレン、サニフレックス、高温ブナ-Nです。

ダイヤフラム材料の評価と比較

広範な材料試験とフィールドデータを使用して、ワイルデン、米国カリフォルニア州グランドテラスは、各材料タイプの屈曲寿命、耐摩耗性、耐薬品性、温度制限、および相対コストを比較および評価するダイヤフラム選択ガイドをまとめました。このチャートは、ある要因が別の要因に影響を与える可能性があるため、個々のアプリケーションに対するダイアフラム材料の適合性を判断するためのガイドラインとして、また徹底的な追加調査および専門家のアドバイスと組み合わせて使用 する必要があることに注意することが重要です。

チャートを使用するときは、常に「A」または「B」の評価を目指し、アプリケーションの最大流体温度を「動作温度制限」の中心にできるだけ近づけてください。「C」定格の材料の選択は一般的に推奨されませんが、流体が高度に特殊化されているか、極端な条件下で処理されるまれな例外で必要になる場合があります。一部のアプリケーションでは、コストが最終的な決定要因である2つの異なる材料が適している場合があります。

適切なダイヤフラムを選択する際に考慮すべきその他の要因には、ポンプのハードウェア構成、洗浄液の種類と頻度、ポンプの動作(断続的または連続的)、およびダイヤフラムの交換頻度が含まれます。平均して、3か月ごとよりも頻繁に交換する必要があるダイヤフラムは、アプリケーションに適したものについてさらに評価する必要があります。