Suchá technologie vakuování pro chemický a farmaceutický průmysl

Vakuum hraje zásadní roli v chemických a farmaceutických procesech. Vakuum se používá ve všech oblastech pro vytváření bezpečnějších, rychlejších a úspornějších procesů nebo pro jejich vytvoření, bez ohledu na to, zda se jedná o vakuovou dopravu, inertizaci, destilaci nebo procesy sušení.

Různé technologie pro generování vakua jsou univerzální. Kapalinokružné vývěvy a parní ejektory byly při generování vakua hlavní hybnou silou po celá desetiletí.
Nicméně stejně jako rotační lamelové vývěvy s recirkulačním olejovým mazáním mají jednu nevýhodu: vyžadují provozní kapalinu, která se dostává do kontaktu s technologickým plynem.

Inovativní: Suchoběžné šroubové vývěvy

V polovině 90. let společnost Busch Vacuum Solutions uvedla na trh první šroubovou vývěvu, byla jí COBRA. Rozdíl mezi tehdejšími vývěvami spočíval v tom, že suché šroubové vývěvy nepotřebovaly žádnou provozní kapalinu ke stlačování technologického plynu. Proto se nazývají „suché“ šroubové vývěvy (obr. 1). Technologie vakuování využívající suché šroubové vývěvy se v oblasti chemického a farmaceutického průmyslu také hojně využívá.

Provozní princip

Suchoběžná šroubová vývěva disponuje dvěma rotory ve tvaru šroubu, které se otáčejí v opačném směru (obr. č. 2). Technologické plyny jsou zachycovány mezi válcem a šroubovými komorami. Poté jsou stlačovány a přenášeny k výstupu plynu. Během procesu stlačování nepřijdou šroubové rotory do vzájemného kontaktu a ani nedojde ke kontaktu mezi nimi a válcem. Precizní konstrukce a minimální vůle mezi pohyblivými částmi umožňují výše popsaný princip fungování a navíc je zajištěn nízký koncový tlak, který nepřesáhne úroveň 0,01 mbaru.

Suchoběžné šroubové vývěvy COBRA využívají vodní chlazení, které zajišťuje rovnoměrnou distribuci teploty, vyšší tepelnou efektivitu a stabilitu v těle vývěvy. To umožňuje nastavení teploty dostatečně vysoké na to, aby nedocházelo ke kondenzování technologického plynu, ale dostatečně nízké na to, aby nedocházelo ke vzniku potenciálních problémů spojených s teplotou, jako např. depozice plynu nebo samovolného vznícení.

Ochrana vakuového systému

V závislosti na technologickém plynu mohou být vývěvy vystaveny určitým rizikům. Proto je důležité, aby se pro minimalizaci těchto rizik jednalo o dostatečně známé technologické plyny. Často jsou vyžadovány různé komponenty, které lze nainstalovat na straně vstupu nebo tlaku, aby mohlo dojít k přepravě technologického plynu bez poškození vývěvy. Tento systém se nazývá vakuový systém, který se může rovněž skládat z několika vývěv (obr. 3).

Pro bezpečný provoz vakuového systému je důležité systém chránit před korozí a vznikem usazenin způsobeným krystalizací nebo polymerizací, a zvýšit odolnost materiálu.

Ochrana proti korozi

Různá opatření mohou být účinná při ochraně vakuového systém nebo jednotlivých vývěv proti korozi.

Ochrana proti částicím proudícím do systému

Šroubové vývěvy by měly být vždy používány se vstupní clonou nebo vstupním filtrem. Toto opatření má zabránit, aby částice proudily do vnitřního prostoru vývěvy. Vzhledem k přesné výrobě šroubových vývěv s příslušně malými vůlemi a tolerancemi, jsou vývěvy určitým způsobem citlivé na zavlečené malé částice.

Suchoběžné šroubové vývěvy se často používají s vysoušeči částic, zejména ve farmaceutickém průmyslu. Určité množství takových částic může snadno projít vývěvou spolu s technologickým plynem nebo být vyplaveno na konci procesu.

Je nicméně doporučeno přijmout vhodná opatření, aby nedocházelo k pravidelnému nasávání částic. Busch například nabízí pro všechny druhy použití velké množství různých filtrů částic.

Utěsnění vývěvy / vakuového systému

Vývěvy a vakuové systémy v chemickém prostředí musejí být tak těsné, aby do nich nemohl proniknout žádný ani minimální vzduch z okolního prostředí a vytvořit potenciálně výbušnou atmosféru, nebo aby z nich nemohly uniknout jedovaté nebo výbušné plyny.

Polymerové o-kroužky se používají všeobecně pro zabránění unikání plynů mezi dvěma stacionárními díly. Odpor se odvíjí od zvoleného polymeru. Těsnicí materiál proto musí být přizpůsoben podle možných technologických plynů.

Firma Busch Vacuum Solutions má koncept dynamického těsnění pro rotační hřídelové průchodky certifikované TÜV SÜD dle technických pokynů pro kontrolu kvality vzduchu (TA Luft). Tato těsnění jsou považována za technicky těsná.

Ochrana proti výbuchu

Různé těsnicí systémy, různé povrchové vrstvy a vhodné příslušenství umožňují, aby šroubové vývěvy COBRA od společnosti Busch byly naprogramovány tak, aby byly kompatibilní téměř s jakoukoli chemickou látkou.

Pro šroubové vývěvy COBRA jsou navíc k dostání různé verze ATEX v souladu se směrnicí EU 2014/34/EU.

Na tyto vývěvy mohou být aplikovány také jakékoli jiné národní předpisy, jako např.EX-proof v USA nebo KOSHA v Jižní Koreji To znamená, že tyto vývěvy lze používat kdekoli na světě v potenciálně výbušném prostoru a pro dopravu výbušných plynů a par. V případě potřeby mohou být zabudovány také

lapače jisker.