공기 작동 이중 다이어프램 펌프(AODD)용 다이어프램을 선택할 때는 이전 경험이 항상 매우 유용하지만, 새로운 적용 시에는 특정 적용 요구사항과 매개변수를 충족하는 적절한 다이어프램을 찾기 위해 연구와 외부 조언이 필요한 경우가 많습니다.

다이어프램을 선택할 때 고려해야 할 주요 요소는 일곱 가지입니다:

1. 화학 저항성 – 펌핑되는 유체와의 재료 적합성. 펌핑되는 액체의 범위는 물부터 공격적인 산과 부식성 물질까지 다양합니다. 각 다이어프램 재료는 다양한 화학물질에 대한 적합성을 측정하기 위해 테스트되었습니다. 운영자는 출판된 화학 적합성 가이드와 비교해 펌핑된 유체를 평가해야 합니다.

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2. 온도 범위 – 저온에서도 유연함을 유지하고 고온에서 손상되지 않는 능력. 온도는 매우 중요한 요소이며, 다이어프램 재료의 작업 범위는 매우 다양합니다. 유체의 종류도 재료의 작업 온도 범위에 영향을 줄 수 있습니다.

3. 마모 저항성 – 펌핑되는 유체 내 고체 및 입자와의 접촉으로 인한 마모 및 마찰을 견딜 수 있는 능력. 다이어프램은 투명한 슬러리부터 무거운 슬러리부터 건식 벌크 펌핑까지 다양한 유체를 처리할 수 있습니다.

4. 위생 기준 – 다이어프램이 위생 또는 위생 기준을 준수해야 하는 요구사항. 식품 및 음료 산업에서의 적용은 미국 식품의약국(FDA) 21 CFR 177 기준을 준수하는 다이어프램을 사용해야 합니다. 제약 산업에서 사용되는 다이어프램은 미국 약사전 협약(USP) 클래스 VI 기준을 준수해야 합니다.

5. 유입구 상태 (침수 흡입 및 흡입 리프트) – 한 위치에서 다른 위치로 유체를 펌핑할 수 있는 능력. 다양한 펌핑 구성과 조건에 따라 특정 다이어프램 재료는 다른 재료보다 더 효율적이고 오래 지속됩니다. 전문가와 같은 외부 조언와일든배급사는 특정 용도에 최적의 재료를 결정하는 데 도움을 줄 수 있습니다.

6. 플렉스 수명 – 교체가 필요하기 전까지 다이어프램의 예상 수명. 최대 평균 수리 간격(MTBR)을 달성하는 것은 다이어프램 선택의 핵심 목표입니다. 하지만 일부 재료는 이상적인 조건에서도 본질적으로 다른 재료보다 짧은 플렉스 수명을 가집니다.

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7. 비용 – 초기 가격, 적용 시 평가된 플렉스 수명, 가동 중단 및 다이어프램 교체 인력 등 여러 요인에 의해 결정되는 총 소유 비용. 다양한 변수가 관련되어 있기 때문에, 외부 전문 유통업체의 조언은 개별 애플리케이션에 가장 효율적이고 비용 효율적인 옵션을 선택하는 데 큰 도움이 될 수 있습니다.

수년간 AODD 펌프의 다이어프램에 사용하기 위해 여러 재료가 시험되었습니다. 이 재료들은 고무, TPE(열가소성 엘라스토머), PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌 또는 테플론) 세 가지 주요 계열로 나눌 수 있습니다. 각 계열과 각 계열 내 재료는 다양한 용도에 적합한 특성과 특성을 제공합니다.

고무 다이어프램

고무 다이어프램은 합성 고무로 압축 성형된 것으로, 고무 내부에 나일론 원단 메시가 위치하여 다이어프램의 굴곡 특성을 향상시킵니다. 다음은 사용 가능한 고무 다이어프램 재료입니다:

• 네오프렌은 뛰어난 범용 저비용 다이어프램입니다. 수성 슬러리, 우물 또는 해수와 같은 비공격적인 화학 용도를 위해 설계되어 우수한 유연성 수명과 마모 저항성을 제공합니다.

• 부나-N은 납 함유, 연료유, 등유, 테레빈유, 모터 오일과 같은 석유/유성 유체와 관련된 응용 분야에 사용됩니다. 연료 가공 산업 전반에 걸쳐 널리 사용되는 부나-N은 니트릴이라고도 불리며, 중간 정도의 플렉스 수명과 중간 정도의 마모 저항성을 제공합니다. 식품 및 음료 용도로는 FDA 21 CFR 177 기준을 준수하는 버전이 제공됩니다.

• EPDM은 극한의 저온에 적합하며, 희석산이나 가성제를 펌핑할 때 경제적인 대안입니다. EPDM 다이어프램은 제조, 식품, 제약 및 페인트/코팅 산업에서 사용되고 있습니다. 이 소재는 우수한 유연성 수명과 중간 정도의 마모 저항성을 보이며, FDA 21 CFR 177 기준을 준수하는 버전으로 제공됩니다. EPDM은 정적 소산 소재가 필요한 경우에도 좋은 선택입니다.

• 비톤은 극도로 높은 온도에 탁월하며, 방향산/염소화 탄화수소와 강하고 공격적인 산과 같은 공격적인 유체에 대해 뛰어난 성능을 제공합니다. 비톤은 높은 온도 한계와 화학적 내구성 덕분에 강한 화학물질이 사용되는 용도에 적합한 유일한 다이어프램 재료인 경우가 많습니다. 중간 정도의 플렉스 수명과 중간 정도의 마모 저항성을 제공합니다.

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열가소성 엘라스토머(TPE) 다이어프램

TPE 다이어프램은 사출 성형으로 제조됩니다. 치수 안정성과 인장 강도 덕분에 TPE 다이어프램은 직물 보강이 필요하지 않습니다. 다음은 이용 가능한 TPE 다이어프램 종류입니다:

• 폴리우레탄은 물, 폐수, 해수와 같은 비공격적인 화학 용도에 사용되는 범용 다이어프램입니다. 우수한 유연성 수명, 마모 저항성, 내구성을 경제적인 가격에 제공합니다.

• 윌-플렉스는 네오프렌과 비슷한 가격으로 PTFE의 저비용 대안을 제공합니다. 산토프렌으로 만들어진 윌-플렉스는 수산화나트륨, 황산 또는 염산과 같은 산성 및 부식성 유체와 함께 사용됩니다. 플렉스 수명, 내마모성, 온도 범위 및 내구성을 갖추고 있어 화학 공정, 식품, 제약 및 폐수 처리 산업에서 널리 사용됩니다. 식품 및 음료 용도에 대한 FDA 21 CFR 177 기준을 준수하는 Wil-Flex 버전도 제공됩니다.

• Saniflex는 식품 가공 분야에 적합합니다. 하이트렐로 만들어져 유연성 수명이 우수하고 마모 저항성이 뛰어납니다. 하이트렐은 또한 낮은 압축 세트 특성 덕분에 우수한 밀봉 또는 밀봉 에너지 공급을 제공합니다. FDA 21 CFR 177 기준을 준수하는 Saniflex 버전도 제공됩니다.

• 지오라스트는 향상된 오일 저항성과 낮은 오일 스웰을 보여 석유 산업에 이상적입니다. 니트릴(Buna-N)과 동등한 지오라스트는 넓은 온도 범위에서 중간 정도의 유연성 수명과 우수한 마모 저항성을 제공하며, 섬유 강화 부나-N보다 저렴한 비용으로 사용됩니다.

폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 다이어프램

PTFE는 가장 화학적으로 불활성인 화합물 중 하나이기 때문에, 매우 다양한 유체에 사용할 수 있습니다. 테플론이라고도 불리는 PTFE는 방향족 또는 염소화된 탄화수소, 산, 가성, 케톤, 아세테이트와 같은 매우 공격적인 유체와 함께 사용됩니다. 그 특성은 우수한 플렉스 수명과 중간 정도의 마모 저항성을 제공합니다. 또한 PTFE는 식품, 음료 및 의약품 응용 분야에서 FDA 21 CFR 177 및 USP 클래스 VI 기준을 준수합니다. PTFE는 비탄성이기 때문에, 유연성과 메모리를 제공하기 위해 다른 재질의 백업 다이어프램을 사용해야 합니다. 백업 다이어프램의 재료 옵션으로는 네오프렌, 사니플렉스, 고온 부나-N이 있습니다.

다이어프램 재료의 평가 및 비교

광범위한 재료 시험과 현장 데이터를 활용하여,와일든미국 캘리포니아주 그랜드 테라스에 위치한 다이어프램 선택 가이드를 작성하여 각 재료 유형별 플렉스 수명, 마모 저항성, 화학 저항성, 온도 한계 및 상대적 비용을 비교하고 평가했습니다. 이 차트는 지침으로만 사용되어야 하며, 개별 용도에 대한 다이어프램 재료의 적합성을 판단하기 위해 철저한 추가 연구와 전문가의 조언과 함께 사용해야 한다는 점을 유의해야 합니다. 한 요인이 다른 요인에 영향을 줄 수 있기 때문입니다.

차트를 사용할 때는 항상 'A' 또는 'B' 등급을 목표로 하며, 적용 대상의 최대 유체 온도는 가능한 한 '작동 온도 한계'의 중심에 가깝게 유지하세요. 'C' 등급 재료의 선택은 일반적으로 권장되지 않지만, 고도로 특수화되거나 극한 조건에서 처리되는 드문 예외에서는 필요할 수 있습니다. 일부 용도에서는 비용이 최종 결정 요인인 두 가지 재료가 적합할 수 있습니다.

적절한 다이어프램을 선택할 때 고려해야 할 다른 요소로는 펌프의 하드웨어 구성, 세척액의 종류와 빈도, 펌프 작동(간헐적 또는 연속적), 그리고 다이어프램 교체 빈도 등이 있습니다. 평균적으로 3개월마다 교체가 필요한 다이어프램은 해당 용도에 적합한 적합성을 추가 평가할 필요가 있습니다.