Vakuumpumpen für die pneumatische Saugförderung

Die pneumatische Saugförderung ist heute eine wichtige Technologie, um Schüttgüter produktschonend durch Rohrleitungssysteme den unterschiedlichen Prozessschritten zuzuführen. Im Bereich der Lebensmittelverarbeitung, der pharmazeutischen und chemischen Industrie und bei der Materialzuführung in der Kunststoffverarbeitung ist die Saugförderung nicht mehr wegzudenken, wenn es darum geht, pulver- oder granulare Stoffe zu transportieren. Die richtige Auswahl des Vakuumerzeugers bestimmt im Wesentlichen die Betriebskosten einer pneumatischen Förderanlage.

Moderne Vakuumtechnologie ermöglicht heute den wirtschaftlichen und umweltfreundlichen Betrieb von Saugförderanlagen. Um die effektivste Möglichkeit der Vakuumerzeugung auswählen zu können, ist es erforderlich, die Betriebsbedingungen der Saugförderanlage genau zu kennen und diese Kenntnisse bei der Auswahl der Vakuumpumpe einfließen zu lassen. Diese Parameter sind von entscheidender Wichtigkeit, um aus verschiedenen Prinzipien zur Vakuumerzeugung das geeignetste auszuwählen. Zum einen muss das Fördergut mit seinen Eigenschaften bekannt sein. Weitere Einflussgrößen sind die Leitungsführung, deren Länge und Durchmesser sowie die Förderart (Abb. 2). Anhand dieser Parameter lässt sich der benötigte Differenzdruck (∆p) ermitteln. Der Differenzdruck und der Volumenstrom sind die Haupteinflussgrößen für die technische Auswahl der Vakuumpumpe oder des Vakuumsystems. Bei der Wirtschaftlichkeitsberechnung müssen neben den Anschaffungskosten auch die Betriebskosten berücksichtigt werden. Dazu gehören der Energieverbrauch, eventuell von der Vakuumerzeugung abhängige weitere Anschaffungskosten für Drosselregelung, Ventile oder Steuerung, die Betriebszeit (z. B. kontinuierlicher Betrieb, Batch-Betrieb) sowie der Wartungsaufwand und dessen Kosten.

Verschiedene Prinzipien der Vakuumerzeugung

Bei der Saugförderung werden vor allem folgende mechanische Vakuumpumpen eingesetzt, die unterschiedliche Differenzdrücke beziehungsweise Vakuumniveaus erreichen (Abb. 3):

Seitenkanalgebläse

Seitenkanalgebläse erreichen bei kleiner Baugröße hohe Volumenströme, sodass sie für den Einsatz bei kurzen Förderstrecken und bei der Flugförderung geeignet sind, wenn geringe Differenzdrücke und hohe Volumenströme gefordert werden. Seitenkanalgebläse verdichten ölfrei und sind in der Anschaffung verhältnismäßig preisgünstig. Allerdings weisen Seitenkanalgebläse keine stabile Kennlinie auf, sind also nicht volumenstabil. Werden sie an ihren Leistungsgrenzen betrieben, haben sie einen überdurchschnittlich hohen Energiebedarf.

Drehkolbengebläse

Drehkolbengebläse (Abb. 1) arbeiten berührungsfrei und somit ohne Öl im Verdichtungsraum. Sie können für Differenzdrücke bis 500 hPa (mbar) eingesetzt werden. Aufgrund dieser relativ geringen Differenzdrücke sind die Einsatzgebiete von Drehkolbengebläsen bei der Saugförderung auf Anwendungen eingeschränkt, für die bei geringen Differenzdrücken hohe Volumenströme benötigt werden. In diesem Einsatzbereich zeichnen sich Drehkolbengebläse durch ihren niedrigen Leistungsbedarf aus.

Drehschieber-Vakuumpumpen

Drehschieber-Vakuumpumpen (Abb. 4) sind die idealen Vakuumerzeuger bei der Saugförderung, wenn hohe Differenzdrücke gefordert werden und lange Förderstrecken zu überwinden sind. Außerdem eignen sich Drehschieber-Vakuumpumpen immer dann, wenn Produkte langsam gefördert werden müssen (Pfropfenförderung, Abb. 2). Mit Drehschieber-Vakuumpumpen sind Enddrücke bis 0,1 hPa (mbar) erreichbar, was einem Vakuum von 99,99 Prozent entspricht. Kein anderer Vakuumerzeuger in der Saugförderung erreicht ein solch hohes Vakuum (Abb. 3) und kann gleichzeitig aber auch bei niedrigeren Differenzdrücken arbeiten. Dies garantiert eine stabile Kennlinie im gesamten Druckbereich von Atmosphärendruck bis Arbeitsdruck. Drehschieber-Vakuumpumpen sind ölumlaufgeschmiert. Das bedeutet, dass sie einen internen Ölkreislauf haben, was eine regelmäßige Wartung bedingt.

MINK Klauen-Vakuumpumpen

MINK Klauen-Vakuumpumpen (Abb. 5) von Busch Vacuum Solutions sind seit einigen Jahren die Standardvakuumerzeuger in der pneumatischen Saugförderung. Eine Entwicklung, die sich mit deren Energieeffizienz, annähernden Wartungsfreiheit und durch die bedarfsabhängige Regelbarkeit begründen lässt. MINK Klauen-Vakuumpumpen gibt es in verschiedenen Ausführungen und Baugrößen von 60 bis 1200 m3/h jeweils mit Standardmotoren oder mit frequenzgeregelten Antrieben. Außerdem bietet Busch auch individuelle zentrale Vakuumversorgungen für mehrere Förderanlagen oder ganze Betriebe an. MINK Klauen-Vakuumpumpen verdichten ölfrei und berührungslos. Dadurch sind sie annähernd wartungsfrei und äußerst energieeffizient.

Fazit

Das Vakuum für pneumatische Saugförderungsprozesse kann durch verschiedene mechanische Vakuumpumpen erzeugt werden. Welche Vakuumpumpe die richtige Wahl ist, hängt von den technischen Parametern der Förderanlage ab. Wichtig ist es, alle diese Parameter genau zu kennen, um den geeigneten Vakuumerzeuger auszuwählen. In die Wirtschaftlichkeitsberechnung müssen die Anschaffungskosten für den Vakuumerzeuger und eventuell weitere Investitionen, die Betriebszeit und der Wartungsaufwand beziehungsweise die daraus resultierenden Kosten einbezogen werden. Die Firma Busch Vacuum Solutions hat alle hier vorgestellten Vakuumpumpen und Gebläse in ihrem Portfolio. Ein Vakuumexperte findet die technisch sinnvollste und wirtschaftlich günstigste Lösung zur Vakuumerzeugung.