Uanset om det drejer sig om transport-, destillerings- eller tørringsprocesser, bruges vakuum overalt. Vakuum bruges for at gør processerne mere sikre, mere økonomiske samt overhoved at gøre dem mulige i første omgang.
Væskeringsvakuumpumper og trykluft ejektorer har været de robuste arbejdsheste i mange årtier, når det gælder generering af vakuum.
Ligesom lamelvakuumpumper med recirkulerende oliesmøring har de imidlertid en ulempe, de kræver en eller anden form for drift væske som kommer i kontakt med procesgassen. I midten af 1990’erne lancerede Busch Vacuum Solutions den første skruevakuumpumpe på markedet, COBRA.
Den største forskel sammenlignet med de mere velkendte vakuumpumper var, at skruevakuumpumper ikke krævede nogen former for drift væske til at komprimere procesgassen. Derfor kaldes de “tørtløbende” skruevakuumpumper (fig. 1). Skruevakuumteknologi anvendes nu også i vid udstrækning i den kemiske og farmaceutiske industri.
Funktion
I en skruevakuumpumpe roterer to skrueformede rotore i modsatte retninger (fig. 2). Procesgasserne trækkes ind, fanges mellem cylinderen og skruekamrene, hvorefter den komprimeres og transporteres til gasudladningen. Under kompressionsprocessen kommer skruerotorerne ikke i kontakt med hinanden eller cylinderen.
Den minimale afstand og høje præcision af de bevægelige dele, muliggør dette driftsprincip og sikrer desuden et lavt ultimativt tryk på op til 0,01 millibar (absolut).
COBRA skruevakuumpumper kan bruge et kølesystem, der sikrer jævn varmefordeling, større termisk effektivitet og stabilitet i hele pumpens ”krop”.
Dette gør det muligt at indstille pumpens temperatur, så den ikke er for høj og man undgår potentielle temperaturrelaterede problemer, såsom gasaflejring eller spontan antændelse, eller den er for lav og procesgassen kondensere.
Da processen køre uden drift væsker, sker der ingen forurening eller reaktioner i proceskammeret.
Beskyttelse af vakuumsystemet
Afhængig af procesgassen kan vakuumpumpen udsættes for visse risici.
Det er derfor vigtigt, at man er bekendt med procesgasserne for at minimere disse risici. Der kræves ofte forskellige komponenter, som kan installeres på ind- eller afgangssiden for at transportere procesgassen uden at beskadige vakuumpumpen. Dette kan f.eks. være i et vakuumsystem, som kan bestå af flere vakuumpumper (fig. 3).
For at bruge vakuumsystemet sikkert, er det vigtigt at beskytte det mod korrosion og aflejringer forårsaget af krystallisation eller polymerisation samt øge materialemodstanden.
Beskyttelse mod korrosion
Forskellige tiltag kan være effektive for at beskytte vakuumsystemet eller de individuelle vakuumpumper mod korrosion.
Den første mulighed er at forhindre, at ætsende stoffer trænger ind i det indre af vakuumpumpen.
Dette kan gøres ved hjælp af en opstrøms kondensator eller gas skrubber.
Den anden mulighed for at undgå korrosion er at holde processtrømmen i gasfasen.
I en skruevakuumpumpe kan dette gøres ved at indstille pumpen til en bestemt driftstemperatur. Desuden kan procesgassen fortyndes med tilføjelsen af en ballastgas for at reducere trykket af de kondenser bare gasser.
I så fald gælder følgende enkle logik: insugning i gasform og udstødning i gasform. Minimumstemperaturen skal derfor vælges, så den er høj nok til at forhindre, at gasser kondenseres. Den maksimale temperatur skal vælges, så vakuumpumpen ikke beskadiges, eller således at den maksimalt tilladte temperatur i henhold til ATEX-klassificering ikke overskrides.
Den tredje mulighed er at anvende specialiserede materialer inde i vakuumpumpen.
I COBRA skruevakuumpumper fra Busch Vacuum Solutions er alle dele, der er i kontakt med processen, fremstillet af støbejern som standard og har en speciel belægning, der er modstandsdygtig over for næsten alle kemikalier.
Beskyttelse mod partikler, der kommer ind i systemet
Skruevakuumpumper skal altid bruge et indgangsfilter. Dette er for at forhindre partikler i at komme ind i vakuumpumpens inderside.
På grund af fremstilling af skruevakuumpumper, med minimal afstand og tolerancer mellem de indre dele, er der en hvis følsomhed over for ”medfølgende partikler”. Skruevakuumpumper bruges ofte sammen med partikelformede tørrere, især i den farmaceutiske industri.
Et vist antal partikler kan let passere gennem vakuumpumpen sammen med procesgassen eller skylles ud ved afslutningen af processen. Ikke desto mindre anbefales det at tage passende forholdsregler for at forhindre, at partikler suges ind.
For eksempel tilbyder Busch et stort antal forskellige partikelfiltre til enhver applikation.
Læggage tæthed i vakuumpumpen/vakuumsystemet
Vakuumpumper og vakuumsystemer i et kemisk miljø skal være så tæt, at intet eller så lidt som muligt af den omgivende luft kan trænge ind og skabe en potentielt eksplosiv atmosfære, eller giftige samt eksplosive gasser kan sive ud.
For at forhindre lækager mellem to stationære dele bruges ofte Polymer O-ringe. Modstanden i materialet afhænger af den valgte polymer.
Forseglingsmaterialet skal derfor også tilpasses efter mulige procesgasser.
Busch Vacuum Solutions har haft et dynamisk tætningskoncept til roterende akseltilførsler, der er certificeret af TÜV SÜD i overensstemmelse med de tekniske instruktioner om luftkvalitetskontrol (TA Luft).
Disse tætninger betragtes som teknisk lækketætte.
Tips til betjening
For de fleste applikationer anbefales det, at vakuumpumpen opvarmes i et bestemt stykke tid inden drift. Dette gør det muligt at nå den specificerede temperatur.Efter afslutningen af processen anbefales det at rense vakuumpumpen med en ikke-kondenserbar inert gas for at fjerne procesgassen helt fra vakuumpumpen, før den slukkes. Kvælstof bruges normalt til denne skylningsproces.Skylning af vakuumpumpen med en rengøringsvæske i slutningen af processen er også mulig og anbefales, hvis der er risiko for, at der dannes aflejringer inde i vakuumpumpen under afkøling.
Eksplosionsbeskyttelse
Med forskellige tætningssystemer, forskellige belægninger og passende tilbehør kan COBRA skruevakuumpumper fra Busch konfigureres til at være kompatible med praktisk talt ethvert kemikalie.
Derudover er forskellige ATEX-versioner tilgængelige til COBRA skruevakuumpumper i overensstemmelse med EU-direktiv 2014/34 / EU. Enhver anden national regulering kan også tilpasses til disse vakuumpumper som EX-proof i USA eller KOSHA i Sydkorea. Dette betyder, at disse vakuumpumper kan bruges over hele verden i potentielt eksplosive områder og til transport af eksplosive gasser og dampe.
Flammespærre kan også installeres hvis nødvendigt.
Vil du høre mere om de forskellige løsninger kan du kontakte Busch,
Du kan også skrive dig op til Buschs nyhedsbrev eller følge dem på LinkedIn.
