Vakuumpump jämfört med vakuumejektorer

Vakuumteknik spelar en avgörande roll inom många olika branscher, från förpackning till träbearbetning och plastbearbetning. Både vakuumpumpar och vakuumejektorer används för att generera vakuum i dessa industrier, vilket möjliggör effektiva processer som hantering och lyft, förpackning eller termoformning. Även om båda teknologierna har tagits fram för vakuumgenerering fungerar de olika.

Vakuumpumpar uppnår i allmänhet mer konstanta vakuumnivåer, vilket gör dem till det föredragna valet för många industriella tillämpningar som kräver en jämn vakuumförsörjning, till exempel vid vakuumtorkning.

Så här fungerar vakuumpumpar

En vakuumpump avlägsnar luft eller andra gaser från en sluten omgivning för att generera vakuum. Det pumpade mediet kommer in i vakuumpumpen genom dess inlopp och fångas upp i en kammare av rörliga delar som lameller, klor eller skruvar. Inom en rotation av dessa delar minskar kammarens storlek. Följden blir att gasen komprimeras tills den når sin minsta möjliga volym. Det trycks sedan ut genom ett utlopp. Genom att kontinuerligt upprepa denna cykel upprätthålls vakuumet.

Upptäck våra vakuumpumpar

Så fungerar vakuumejektorer

Vakuum-ejektorer använder komprimerad luft eller ånga som drivkraft för att generera vakuum. Även om de kan kategoriseras efter vilken typ av motiv som används är deras funktion universellt beroende av Bernoullis princip. Denna princip säger att när en vätska rör sig snabbare minskar dess tryck. Därför rör sig fluiden långsamt när trycket är högt.

I en vakuumejektor tvingas en högtrycksström från en luftkompressor eller ånggenerator genom ett munstycke. När munstycket blir smalare ökar lufthastigheten för att passera genom det mindre utrymmet – precis som vattnets flöde ökar när du klämmer på änden av en slang. Detta beror på att samma mängd luft måste passera igenom, även om utrymmet är mindre.

Enligt Bernoullis princip leder denna acceleration till en tryckminskning, vilket skapar ett område med lågt tryck runt munstyckets hals. Eftersom gaser naturligt flödar från områden med högre tryck till områden med lägre tryck drar differenstrycket runt munstycket in gas från evakueringskammaren genom inloppet. Detta flöde evakuerar effektivt kammaren och genererar vakuum. Högtrycksströmmen medför sedan gasblandning med gasen från kammaren. Under blandningen överförs energin från högtrycksströmmen till den medföljande gasen, vilket driver blandningen framåt. Slutligen släpps det ut genom utloppet.

Flerstegs ångejektorer

Ångejektorer kan variera från enstegs- till flerstegs-enheter, där antalet nödvändiga ejektor-steg bestäms av erforderlig vakuumnivå. Det innebär att ju högre vakuum som krävs, desto fler ejektorsteg behövs.

En flerstegs ångejektor är ett system med flera ejektorer som är seriekopplade. Den kan uppnå högvakuum genom att gradvis sänka trycket i varje steg. När trycket minskar sprids gasmolekylerna mer och gasens densitet minskar. Detta innebär att högvakuum kan uppnås. I denna konfiguration samlas drivångan och den evakuerade gasblandningen som lämnar ett steg upp i en kondensator, vilket minskar gasvolymen som ska hanteras i nästa steg.

Olika tillämpningar

Vakuum-ejektorer och vakuumpumpar skiljer sig åt både vad gäller driftsprincipen och tillämpningen. Vakuumejektorer är billiga och enkla att installera. De är vanligtvis integrerade i maskiner för uppgifter som plocka och placera. Eftersom ejektorer genererar vakuum med hjälp av komprimerad luft väljs de ofta när processen redan kräver komprimerad luft för andra steg.

Även om de initiala kostnaderna för vakuumejektorer är lägre än för en vakuumpump, förbrukar ejektorer en betydande mängd komprimerad luft eller ånga, vilket med tiden leder till högre driftskostnader. Detta gör vakuumpumpar till det effektivare valet och sparar energikostnader. Därför kommer den initialt högre investeringen i en vakuumpump att betala sig efter en kort tid.

Dessutom är vakuumnivån som vakuumejektorer kan uppnå begränsad. För tillämpningar med medel- och högvakuum, som frystorkning av frukt och grönsaker, krävs vakuumpumpar. Sammantaget är vakuumpumpar mer mångsidiga eftersom de kan locka till ett bredare spektrum av vakuumnivåer, från grovvakuum till högvakuum. Tack vare de olika typerna av vakuumpumpar som finns tillgängliga är det enkelt att hitta rätt matchning för en specifik tillämpning.

Fördelar med vakuumpumpar

Energieffektivitet och driftskostnader

Ångejektorer använder trycksatt ånga för att generera vakuum. För att skapa ångan förångas vatten i en panna. Denna process kräver betydande energi för uppvärmning och stora kvantiteter vatten. En del av denna värme släpps ut i området runt ejektorn, vilket i slutändan leder till ineffektiv drift, värmeförluster och högre driftskostnader. Vakuumpumpar arbetar vid lägre temperaturer och kräver ingen extra värme- eller vattenförsörjning. Detta sparar kostnader och minskar vakuumpumpens totala effektförbrukning, vilket gör den till ett mer energieffektiva val.

I ett flerstegs ångejektorsystem kräver det sista steget mest energi för att generera sluttrycket. Betydande besparingar kan uppnås genom att ersätta denna slutliga ejektor med en vätskeringvakuumpump, vilket skapar ett hybridsystem. Den effektiva driften av vätskeringvakuumpump bidrar till att minska effektförbrukningen. Att byta ut alla ångejektorer i ett vakuumsystem mot vakuumpumpar är dock fortfarande den bästa lösningen för att minska både effektförbrukningen och driftskostnaderna.

Dessutom kan vakuumpumpar från Busch utrustas med ECOTORQUE, drivenheten med variabelt varvtal (VSD) från Busch. Med VSD kan vakuumpumpens varvtal justeras exakt efter processens behov så att endast den mängd energi som krävs förbrukas. Detta gör vakuumpumpar från Busch till det perfekta valet för alla branscher som vill spara driftskostnader.

Miljöpåverkan

Direkt relaterat till ämnet effektivitet är miljöpåverkan. Värme för ångproduktion kräver energi. Anskaffning av energi från icke-förnybara källor som kol eller naturgas bidrar till koldioxidavtrycket.

Dessutom skapar ånga ett annat problem. I flerstegs ejektorer samlas blandningen av ånga och processgas i en kondensator för att minska mängden gas som ska hanteras i nästa steg av ejektorn. I kondensatorn kyls ångan ned och kondenseras till vatten när den avger värme till omgivningen. Detta vatten, eller kondensat, töms nu ut ur systemet. Den innehåller dock ofta föroreningar som den har kommit att absorbera från processgasen, vilket resulterar i stora mängder förorenat vatten. Insamling och behandling av detta avloppsvatten ökar driftskostnaderna ytterligare och – om det inte behandlas korrekt – leder till miljöföroreningar.

För att säkerställa en helt ren vakuumförsörjning kan vakuum genereras med COBRA torrgående klovakuumpumpar från Busch. Dessa vakuumpumpar kräver ingen olja i kompressionskammaren.

Personanpassning

Till skillnad från vakuumejektorer är vakuumpumpar lämpliga för ett brett spektrum av tillämpningar och kan användas i olika industrier, inklusive de som kräver högvakuum eller arbetar med flera gastyper. Dessutom är centralisering av vakuumförsörjning möjlig, vilket ger förbättrad processtyrning och effektivitet. Busch erbjuder nyckelfärdiga vakuumsystem som kan skräddarsys för att uppfylla de unika behoven i olika branscher. Dessa byggs i lokala centrum för systembyggnation och kan installeras i ett separat rum hos kunden. Lokala experter från Busch ansluter den till produktionsprocessen genom att integrera nödvändiga rör och kanaler. Att leverera vakuum från ett separat utrustningsrum innebär en rad fördelar som minskade bullernivåer, utrymmesoptimering eller förbättrad luftkvalitet i produktionsområdena.

Dessutom finns Busch vakuumpumpar i olika designalternativ, inklusive speciella korrosionsbeständiga beläggningar (Aqua) och ATEX-versioner för användning i potentiellt explosiva områden. Denna omfattande portfölj säkerställer att vakuumpumpar kan väljas för en mängd olika tillämpningar och miljöer.

Bullernivåer

Det konstanta flödet av trycksatt ånga eller luft i vakuumejektorer genererar höga ljudtrycksnivåer på grund av dess hastighet. Det innebär att ejektorerna under evakueringsprocessen kan vara 16 gånger högre än vakuumpumpar. Detta kan vara problematiskt i miljöer där det är viktigt att kontrollera ljudtrycksnivåerna och undvika höga vibrationer. För att minska denna ljudtrycksnivå för vakuumejektorer krävs omfattande åtgärder som att införliva ljuddämpare.

Vakuumpumpar från Busch arbetar tystare och bidrar till en bättre arbetsmiljö tack vare lägre bullernivå.