在隔膜驱动装置的作用下，隔膜作往复运动，使泵的压力腔的容积呈周期性变化。当容积变大时，由于外界大气压的作用，出口单向阀关闭，进口单向阀开启，介质进人压力腔;当容积变小时，腔内压力变大，使进口单向阀关闭，出口单向阀开启，介质从出口被挤出。由于隔膜的密封作用，介质可无泄漏地被不断输送出去。隔膜式容积泵极适于输送有自吸性的粘稠介质，例如初沉池或浓缩池的污泥。
隔膜泵的流量也是呈周期性变化的，即随着隔膜的往复运动，介质被一股一股地挤出。平均流量决定于隔膜运动的频率及幅度，不随管网压力的变化而变化。因此隔膜泵可以当作计量泵使用，例如在污泥脱水工序，常常使用小型隔膜泵投加絮凝剂溶液。隔膜泵的输出压力与驱动装置的输出功率及隔膜的强度有关，一般不超过0.5MPa，压力过大会使隔膜破裂。
隔膜泵的构造
隔膜泵的主要部件有隔膜和单向阀。隔膜用弹性良好的材料制成，有一定强度和韧性，以保证在较高的压：匀下不致于破裂;经过上千万次动作而不会疲劳损坏。通常使用夹布氯丁橡胶隔膜及金属隔膜。前者成本低、弹性好、耐腐蚀性较好，但寿命低、易老化，有时会被介质中的尖锐杂质刺破;后者是由复合金属板制成，与介质接触的一面用不锈钢制成，另一面用高韧性材料制成。其外观为圆形，上有环状波纹。这种金属隔膜可耐受较高的压力，经数千万次往复运动而不致损坏，还可以耐受较高温度。
单向阀是维持隔膜泵正常运转的关键环节，分出口单向阀和进口单向阀两种，近年来球式单向阀使用较多。阀球一般由高分子材料制成，直径大于管口直径，当介质正向流动时，球脱离管口;当介质反向流动时球紧压在管口上截住介质流动。单向阀工作状态的好坏直接影响着隔膜泵的工作状态。
隔膜驱动装置主要有液压式、气动式与曲柄连杆式。液压式的工作原理是由齿轮油泵向液压油缸输出高压油，使油缸活塞作往复运动，用活塞杆推动隔膜运动。其优点是活塞的工作进程及频率可通过调整液压油的流量和换向阀来调整，进而控制泵的流量。
气动式是通过压缩机向气缸输出高压空气，使气缸作往复运动。其优点是由于气体可压缩，如输出管道万一发生堵塞，气缸内的气体可进一步被压缩，从而保证了隔膜的安全。
曲柄连杆式是由电机带动飞轮旋转，飞轮上装有曲柄，实现曲柄连杆的往复运动进而带动隔膜的运动。它可通过电机调速、皮带轮调速来改变隔膜的运动频率，达到调节流量的目的。优点是成本低，缺点是对管道压力突然增高或堵塞的适应能力差。
隔膜泵的优点是结构简单，成本低，管理方便，可输送粘稠的介质，无泄漏和滴漏，若介质中含有较多的砂粒，对泵的磨损也非常小。缺点是介质流动不均匀，单机流量较小，对于自吸性差的介质，如浮渣，输送效果差，甚至无法工作。
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