Vakuumpumper vs. vakuumejektorer

Vakuumteknologi spiller en afgørende rolle på tværs af en lang række brancher, fra pakning til træbearbejdning og plastforarbejdning. Både vakuumpumper og vakuumejektorer bruges til at generere vakuum i disse industrier, hvilket muliggør effektive processer som håndtering og løft, pakning og termoformning. Selvom begge teknologier er beregnet til vakuumgenerering, fungerer de forskelligt.

Vakuumpumper sikrer generelt mere konstante vakuumniveauer, hvilket gør dem til det foretrukne valg i mange industrielle anvendelser, der kræver ensartet vakuumforsyning, som f.eks. vakuumtørring.

Hvordan vakuumpumper fungerer

En vakuumpumpe fjerner luft eller andre gasser fra et tætnet miljø for at generere vakuum. Det pumpede medie kommer ind i vakuumpumpen gennem indløbet og fanges i et kammer af bevægelige dele som f.eks. lameller, kløer eller skruer. Efter højst én rotation af disse dele reduceres kammerets størrelse. Som følge heraf komprimeres gassen, indtil den når sin mindst mulige volumen. Den udstødes derefter gennem et udløb. Kontinuerlige gentagelser af denne cyklus opretholder vakuumniveauet.

Se vores vakuumpumper

Sådan fungerer vakuumejektorer

Vakuumejektorer bruger trykluft eller damp som drivkraft til at generere vakuum. Selvom de kan kategoriseres efter den type drivkraft, de bruger, er deres funktion universelt baseret på Bernoullis princip. Dette princip siger, at når en væske strømmer hurtigere, falder dens tryk. Når trykket er højt, strømmer væsken derfor langsomt.

I en vakuumejektor tvinges en højtryksstrøm fra en luftkompressor eller dampgenerator gennem en dyse. Efterhånden som dysen bliver smallere, øges lufthastigheden, så den passerer gennem det mindre rum – ligesom vandets gennemløb øges, når du klemmer på enden af en slange. Det sker, fordi den samme mængde luft skal passere, selvom der er mindre plads.

Ifølge Bernoulli-princippet medfører denne acceleration et fald i trykket, hvilket skaber et område med lavt tryk omkring dysens halssektion. Da gasser naturligt strømmer fra områder med højere tryk til områder med lavere tryk, trækker differenstrykket omkring dysen gas ind fra evakueringskammeret gennem indløbet. Dette flow evakuerer kammeret effektivt og genererer vakuum. Højtryksstrømmen medbringer og blander sig derefter med gassen fra kammeret. Under blandingen sker der en overførsel af energi fra højtryksstrømmen til den medførte gas, som driver blandingen fremad. Til sidst udstødes den gennem udledningen.

Flertrins dampejektorer

Dampejektorer kan variere fra enkelttrins-enheder til flertrins-konfigurationer, hvor antallet af nødvendige ejektorfaser bestemmes af det påkrævede vakuumniveau. Det betyder, at jo højere det påkrævede vakuum skal være, jo flere faser er der brug for i ejektoren.

En flertrins dampejektor er et system med flere serieforbundne ejektorer. Den kan opnå højere vakuumniveauer ved gradvist at sænke trykket i hver fase. Når trykket reduceres, spredes gasmolekylerne mere, og gassens densitet falder. Det betyder, at der kan opnås et højere vakuum. I denne konfiguration opsamles drivdampen og den evakuerede gasblanding, der forlader en fase, i en kondensator, hvilket reducerer den gasvolumen, der skal håndteres i næste fase.

Forskelle i anvendelse

Vakuumejektorer og vakuumpumper er forskellige, både med hensyn til driftsprincip/funktionsprincip og anvendelse. Vakuumejektorer er prisvenlige og nemme at installere. De er typisk integreret i maskiner til opgaver som pick and place. Da ejektorer genererer vakuum ved hjælp af trykluft, vælges de ofte, når processen allerede kræver trykluft til andre trin.

Selvom startomkostningerne for vakuumejektorer er lavere end for en vakuumpumpe, forbruger ejektorer en betydelig mængde trykluft eller damp, hvilket resulterer i højere driftsomkostninger over tid. Dette gør vakuumpumper til det mest effektive valg, da de sparer på energiomkostningerne. Derfor vil den højere startinvestering i en vakuumpumpe betale sig selv tilbage på kort tid.

Desuden er det vakuumniveau, som vakuumejektorer kan opnå, begrænset. Til anvendelser med almindeligt og fint vakuum, såsom frysetørring af frugt og grøntsager, kræves der vakuumpumper. Samlet set er vakuumpumper mere alsidige, da de kan dække et bredere spektrum af vakuumniveauer, fra groft til fint vakuum. Da der findes mange forskellige typer vakuumpumper, er det nemt at finde den rigtige til en specifik anvendelse.

Fordele ved vakuumpumper

Energieffektivitet og driftsomkostninger

Dampejektorer bruger trykdamp til at generere vakuum. For at skabe dampen fordampes der vand i en kedel. Denne proces kræver betydelig energi til opvarmning og store mængder vand. En del af denne varme frigives til miljøet omkring ejektoren, hvilket i sidste ende fører til ineffektiv drift, varmetab og højere driftsomkostninger. Vakuumpumper arbejder ved lavere temperaturer og kræver ingen ekstra varme- eller vandforsyning. Dette sparer på omkostningerne og reducerer vakuumpumpens samlede strømforbrug, hvilket gør den til det mest energieffektive valg.

I et flertrins dampejektorsystem kræver den sidste fase mest energi for at generere sluttrykket. Der kan opnås betydelige besparelser ved at udskifte denne sidste ejektor med en væskeringsvakuumpumpe og dermed skabe et hybridsystem. Væskeringsvakuumpumpens effektive drift bidrager til at reducere strømforbruget. Men udskiftning af alle dampejektorer i et vakuumsystem med vakuumpumper er stadig den bedste løsning for at reducere både effektforbruget og driftsomkostningerne.

Derudover kan vakuumpumper fra Busch udstyres med ECOTORQUE, det variable hastighedsdrev (VSD) fra Busch. Med VSD kan vakuumpumpens rotationshastighed justeres præcist til processens behov, så der kun bruges den påkrævede mængde energi. Det gør vakuumpumper fra Busch til det ideelle valg for alle industrier, hvor man ønsker at reducere driftsomkostningerne.

Miljøpåvirkning

Miljøpåvirkning er direkte forbundet med emnet effektivitet. Varmen til dampgenerering kræver energi. Hvis denne energi kommer fra ikke-vedvarende kilder som kul eller naturgas, bidrager den til CO2-aftrykket.

Derudover skaber damp et andet problem. I flertrins-ejektorer opsamles damp- og procesgasblandingen i en kondensator for at reducere den gasvolumen, der skal håndteres i ejektorens næste fase. I kondensatoren køles dampen ned og kondenserer til vand, når den afgiver varme til omgivelserne. Dette vand, eller kondens, udledes nu fra systemet. Det indeholder dog ofte forurenende stoffer, som det har absorberet fra procesgassen, hvilket resulterer i store mængder forurenet vand. Opsamling og behandling af dette spildevand øger driftsomkostningerne yderligere, og hvis det ikke behandles korrekt, resulterer det i miljøforurening.

For at sikre en fuldstændig ren vakuumforsyning kan vakuum genereres med tørtløbende COBRA skruevakuumpumper fra Busch. Disse vakuumpumper har ikke brug for olie i kompressionskammeret.

Kundetilpasning

I modsætning til vakuumejektorer er vakuumpumper velegnede til en lang række anvendelser og kan bruges i forskellige industrier, også dem, hvor der kræves fint vakuum eller arbejdes med flere gastyper. Derudover er det muligt at centralisere vakuumforsyningen, hvilket giver forbedret proceskontrol og effektivitet. Busch tilbyder turn-key vakuumsystemer, der kan skræddersys, så de opfylder de unikke behov i forskellige industrier. De bygges på lokale centre for bygning af systemer og kan installeres i et separat rum hos kunden. Lokale eksperter fra Busch forbinder dem med produktionsprocessen ved at indbygge de nødvendige rør og kanaler. Forsyning af vakuum fra et separat teknikrum indebærer en række fordele, såsom reducerede støjniveauer, pladsoptimering og forbedret luftkvalitet i produktionsområderne.

Derudover fås Busch vakuumpumper i forskellige designs, herunder specielle korrosionsbestandige coatings (Aqua) og ATEX-versioner til brug i potentielt eksplosive områder. Denne omfattende portefølje sikrer, at der kan vælges vakuumpumper til en lang række anvendelser og miljøer.

Støjniveauer

Den konstante strøm af trykdamp eller -luft i vakuumejektorer genererer høje lydtryksniveauer på grund af dens hastighed. Det betyder, at ejektorer kan støje 16 gange mere end vakuumpumper under evakueringsprocessen. Dette kan være problematisk i miljøer, hvor det er afgørende at kontrollere lydtryksniveauet og undgå høje vibrationer. Reduktion af dette lydtryksniveau for vakuumejektorer kræver omfattende foranstaltninger som f.eks. indbygning af lyddæmpere.

Vakuumpumper fra Busch arbejder mere stille og bidrager til et bedre arbejdsmiljø ved at sænke støjniveauet.