Źródło: Busch Vacuum Solutions
Chłodzenie pomp próżniowych w miesiącach letnich
Wzrost temperatur może znacząco wpłynąć na osiągi i trwałość pomp próżniowych. Utrzymanie chłodnego środowiska pracy dla tych urządzeń ma kluczowe znaczenie, ponieważ większość z nich działa efektywnie przy temperaturach otoczenia do 40°C. Przegrzanie może prowadzić do przyspieszonej degradacji oleju, wyższych kosztów konserwacji i potencjalnej awarii sprzętu. Grozi to przerwaniem produkcji i koniecznością kosztownych napraw.
Znaczenie utrzymywania niskiej temperatury
W przypadku pomp próżniowych pracujących w temperaturach otoczenia wyższych niż te, do których zostały zaprojektowane, olej ulega szybszej degradacji niż w przypadku pomp pracujących w niskich temperaturach. Oznacza to, że olej do pompy próżniowej będzie musiał być wymieniany częściej, co zwiększa koszty konserwacji. Jeśli temperatura w pomieszczeniu instalacyjnym przekroczy 40°C, pompy próżniowe mogą się przegrzać, co może doprowadzić do awarii. Może to nie tylko zakłócić procesy produkcji i skutkować utratą zysków, ale także wymuszać kosztowne naprawy.
Wentylacja pomieszczeń instalacyjnych – naturalna i wymuszona
Naturalna wentylacja z otworów wentylacyjnych i żaluzji polega na ruchu powietrza wywołanym wiatrem lub konwekcją, więc jej osiągi mogą się różnić w zależności od temperatury i prędkości wiatru. W okresach ciepłej pogody zazwyczaj nie jest możliwe osiągnięcie wymaganych wysokich natężeń przepływu powietrza tylko za pomocą wentylacji naturalnej, chyba że znaczne części ścian pomieszczeń z instalacją są otwarte lub wentylowane.
Skuteczna wentylacja pomieszczeń zakładu
Prawidłowa wentylacja jest niezbędna, aby uniknąć przegrzania w pomieszczeniach zakładu. Chociaż żaluzje i otwory wentylacyjne mogą zapewniać pewne odciążenie, często są one niewystarczające. W przypadku zamkniętych przestrzeni wdrożenie systemów wentylacji wymuszonej, takich jak wentylatory chłodzące, ma kluczowe znaczenie dla utrzymania odpowiednich temperatur. Wraz ze wzrostem temperatury otoczenia rośnie również zapotrzebowanie na wentylację, a powietrze w pomieszczeniu instalacji musi być częściej wymieniane, aby zapobiec jego nagrzaniu.
Na przykład w pomieszczeniu o wymiarach 8 m x 4 m i mocy cieplnej sprzętu wynoszącej 25 kW liczba wymian powietrza na godzinę niezbędna do uniknięcia przekroczenia 40°C znacznie różni się w zależności od temperatury zewnętrznej:
Szacowanie wymaganego przepływu objętościowego wentylacji
Zazwyczaj 80–90% absorbowanej mocy silnika pompy próżniowej zmienia się w ciepło oddawane do pomieszczenia. Poniższe obliczenie można wykorzystać do oszacowania wymaganej wentylacji w przypadku zamkniętego pomieszczenia instalacyjnego, aby utrzymać temperaturę poniżej 40°C w gorący letni dzień. Suma wszystkich wartości mocy silnika pompy próżniowej podczas pracy może zostać wykorzystana do oszacowania emisji ciepła do pomieszczenia:
Emisja ciepła (w kW) x 200 = wymagany przepływ powietrza (w m3/h)
Uwaga: Należy również uwzględnić wymagania dotyczące wentylacji innego sprzętu znajdującego się w pomieszczeniu instalacyjnym.
W przypadku pomp próżniowych pracujących w temperaturach otoczenia wyższych niż te, do których zostały zaprojektowane, olej ulega szybszej degradacji niż w przypadku pomp pracujących w niskich temperaturach. Oznacza to, że olej do pompy próżniowej będzie musiał być wymieniany częściej, co zwiększa koszty konserwacji. Jeśli temperatura w pomieszczeniu instalacyjnym przekroczy 40°C, pompy próżniowe mogą się przegrzać, co może doprowadzić do awarii. Może to nie tylko zakłócić procesy produkcji i skutkować utratą zysków, ale także wymuszać kosztowne naprawy.
Wentylacja pomieszczeń instalacyjnych – naturalna i wymuszona
Naturalna wentylacja z otworów wentylacyjnych i żaluzji polega na ruchu powietrza wywołanym wiatrem lub konwekcją, więc jej osiągi mogą się różnić w zależności od temperatury i prędkości wiatru. W okresach ciepłej pogody zazwyczaj nie jest możliwe osiągnięcie wymaganych wysokich natężeń przepływu powietrza tylko za pomocą wentylacji naturalnej, chyba że znaczne części ścian pomieszczeń z instalacją są otwarte lub wentylowane.
Skuteczna wentylacja pomieszczeń zakładu
Prawidłowa wentylacja jest niezbędna, aby uniknąć przegrzania w pomieszczeniach zakładu. Chociaż żaluzje i otwory wentylacyjne mogą zapewniać pewne odciążenie, często są one niewystarczające. W przypadku zamkniętych przestrzeni wdrożenie systemów wentylacji wymuszonej, takich jak wentylatory chłodzące, ma kluczowe znaczenie dla utrzymania odpowiednich temperatur. Wraz ze wzrostem temperatury otoczenia rośnie również zapotrzebowanie na wentylację, a powietrze w pomieszczeniu instalacji musi być częściej wymieniane, aby zapobiec jego nagrzaniu.
Na przykład w pomieszczeniu o wymiarach 8 m x 4 m i mocy cieplnej sprzętu wynoszącej 25 kW liczba wymian powietrza na godzinę niezbędna do uniknięcia przekroczenia 40°C znacznie różni się w zależności od temperatury zewnętrznej:
- 26 wymian przy temperaturze 10°C na zewnątrz
- 79 wymian przy temperaturze 30°C na zewnątrz
Szacowanie wymaganego przepływu objętościowego wentylacji
Zazwyczaj 80–90% absorbowanej mocy silnika pompy próżniowej zmienia się w ciepło oddawane do pomieszczenia. Poniższe obliczenie można wykorzystać do oszacowania wymaganej wentylacji w przypadku zamkniętego pomieszczenia instalacyjnego, aby utrzymać temperaturę poniżej 40°C w gorący letni dzień. Suma wszystkich wartości mocy silnika pompy próżniowej podczas pracy może zostać wykorzystana do oszacowania emisji ciepła do pomieszczenia:
Emisja ciepła (w kW) x 200 = wymagany przepływ powietrza (w m3/h)
Uwaga: Należy również uwzględnić wymagania dotyczące wentylacji innego sprzętu znajdującego się w pomieszczeniu instalacyjnym.
Rozwiązania do zarządzania ciepłem
Wentylacja wymuszona
Instalacja systemu wentylatorów do odprowadzania ciepłego powietrza wylotowego i doprowadzania zimnego powietrza jest bardzo skutecznym sposobem na utrzymanie niskiej temperatury w pomieszczeniu z instalacją. System sterowniczy, który może skutecznie regulować temperaturę w pomieszczeniu instalacyjnym poprzez włączanie wymaganej liczby wentylatorów, może zwiększyć efektywność energetyczną.
Rury wylotowe
Przekierowanie wylotu pompy próżniowej na zewnątrz pomieszczenia instalacyjnego może zmniejszyć odprowadzanie ciepła do pomieszczenia nawet o 35%. Należy dobrać odpowiedni materiał do rur, ponieważ mogą się one nagrzewać. Warto również rozważyć zaizolowanie rury w celu ochrony przed gorącymi powierzchniami i zapobiegania przedostawaniu się ciepła z powierzchni rury do pomieszczenia instalacyjnego.
Odzysk ciepła
Stosowanie zestawów do odzysku ciepła, takich jak te dostępne dla niektórych pomp próżniowych firmy Busch, umożliwia odzyskiwanie do 80% energii zużywanej przez pompy próżniowe do ogrzewania wody, zapewniając podwójne korzyści w zakresie oszczędności energii i zmniejszenia zapotrzebowania na wentylację.
Układ pomieszczenia instalacyjnego
Dobrze zaprojektowany układ może zapobiec przegrzaniu, zapewniając odpowiednią przestrzeń między sprzętem w celu prawidłowej cyrkulacji powietrza. Uwzględnienie kierunku wylotowego i kierunku wentylatora może również zapobiec przenoszeniu ciepła do sąsiednich maszyn, co jest szczególnie ważne w celu ochrony wrażliwych komponentów, takich jak systemy sterowania.
Instalacja systemu wentylatorów do odprowadzania ciepłego powietrza wylotowego i doprowadzania zimnego powietrza jest bardzo skutecznym sposobem na utrzymanie niskiej temperatury w pomieszczeniu z instalacją. System sterowniczy, który może skutecznie regulować temperaturę w pomieszczeniu instalacyjnym poprzez włączanie wymaganej liczby wentylatorów, może zwiększyć efektywność energetyczną.
Rury wylotowe
Przekierowanie wylotu pompy próżniowej na zewnątrz pomieszczenia instalacyjnego może zmniejszyć odprowadzanie ciepła do pomieszczenia nawet o 35%. Należy dobrać odpowiedni materiał do rur, ponieważ mogą się one nagrzewać. Warto również rozważyć zaizolowanie rury w celu ochrony przed gorącymi powierzchniami i zapobiegania przedostawaniu się ciepła z powierzchni rury do pomieszczenia instalacyjnego.
Odzysk ciepła
Stosowanie zestawów do odzysku ciepła, takich jak te dostępne dla niektórych pomp próżniowych firmy Busch, umożliwia odzyskiwanie do 80% energii zużywanej przez pompy próżniowe do ogrzewania wody, zapewniając podwójne korzyści w zakresie oszczędności energii i zmniejszenia zapotrzebowania na wentylację.
Układ pomieszczenia instalacyjnego
Dobrze zaprojektowany układ może zapobiec przegrzaniu, zapewniając odpowiednią przestrzeń między sprzętem w celu prawidłowej cyrkulacji powietrza. Uwzględnienie kierunku wylotowego i kierunku wentylatora może również zapobiec przenoszeniu ciepła do sąsiednich maszyn, co jest szczególnie ważne w celu ochrony wrażliwych komponentów, takich jak systemy sterowania.