Factoren om rekening mee te houden bij het kiezen van vacuümpompen 26 augustus 2020
5 MIN READ
Wanneer het tijd is om een nieuwe vacuümpomp of pompset te kiezen, of het nu gaat om een nieuw systeem of om een upgrade van een bestaand systeem, is het belangrijk om met verschillende belangrijke factoren rekening te houden. Deze bepalen het/de pomptype(s) en de vereiste pompcapaciteit.
Verschillende factoren beïnvloeden de algehele efficiëntie en capaciteiten van een vacuümpomp. Elke pomp vereist zijn eigen procesomstandigheden, heeft zijn eigen bedrijfsbereik en biedt zijn eigen set voordelen en beperkingen. Deze kenmerken zijn afhankelijk van vier factoren:
- Vacuümniveau en pompsnelheid
- Impact van proces of toepassing op pomp
- Impact van de pomp op het proces of de toepassing
- Kosten en onderhoud
Vacuümniveau en pompsnelheid
Het vacuümniveau en de pompsnelheid zijn kritieke overwegingen.
Het beïnvloedt elk van de andere factoren. Typische classificaties en bereiken zijn:
- Grof vacuüm: van 10 3 mbar tot 1 mbar
- Middenvacuüm: 1 mbar tot 10 -3 mbar
- Hoog vacuüm: 10 -3 mbar tot 10 -7 mbar
- Ultrahoog vacuüm: 10 -7 mbar tot 10 -12 mbar
- Extreem hoog vacuüm: minder dan 10 -12 mbar
Pompsnelheid
De pompsnelheid van voorvacuümpompen wordt gemeten in m3h-1 en voor hoogvacuümpompen wordt l/s gebruikt: 1m3 h -1 = 3,6 l/s
Er zijn twee overwegingen bij het kiezen van de juiste pompsnelheid:
- Afpomptijd voordat een proces kan starten – deze moet zo kort mogelijk zijn om de productiekosten te minimaliseren
- Processtromen – hier moet de pompsnelheid in staat zijn om een geschikte druk te handhaven wanneer procesgassen worden gebruikt.
Afhankelijk van het beoogde vacuümniveau en de afpomptijd kunnen verschillende vacuümpomptechnologieën nodig zijn.
Voorvacuümpompen - die werken in het grof- en middenvacuümbereik. Deze typen pompen werken door gassen samen te drukken en vervolgens af te voeren naar de atmosfeer. Toepassingen zijn onder meer voedselverpakking, warmtebehandeling en vriesdroging.
Hoog- en ultrahoogvacuümpompen - zoals turbopompen en diffusiepompen – werken alleen in combinatie met een voorvacuümpomp en werken volgens de moleculaire overdrachtsmethode. Toepassingen omvatten coating, metallurgie en analytische toepassingen.
Ionen-, niet-verdampbare getterpompen en cryopompen werken door gassen op te vangen. In het geval van een cryopomp wordt dit bereikt door de gassen te bevriezen. Evacuatie en af en toe voorvacuüm zijn in bepaalde stadia nodig. Toepassingen zijn onder meer R&D, straallijnen met hoge energie en ruimtesimulatie.
Impact van de pomp op processen of toepassingen
Het beoordelen van de impact van de vacuümpomp op de toepassing of het proces is net zo belangrijk als de pompsnelheid. Verschillende factoren kunnen van invloed zijn op de keuze van een vacuümpomp, waaronder, maar niet beperkt tot:
- Olie- of koolwaterstofemissies of terugstroming
- Door de pomp geproduceerde/geïnduceerde trillingen
- Geluid
- Door de pomp geproduceerde magnetische velden (zelden)
- Warmteafgifte
- Energieverbruik
Voorvacuümpomp
Er zijn verschillende soorten voorvacuümpompen
- Oliegesmeerde schottenvacuümpompen
- Scrollpompen
- Membraanpompen
- Schroefpompen
Draaischuiftechnologie is een populaire keuze voor middenvacuümtoepassingen, maar zal olie terugstromen. Dit kan een probleem zijn als een proces gevoelig is voor verontreinigingen, bijvoorbeeld precisiecoating. Als de toepassing een olievrije omgeving vereist, zijn met name membraan- en scrollpompen geschikt. Beide hebben echter lagere pompsnelheden dan een draaischuifpomp en de scroll kan deeltjes genereren uit zijn tipafdichtingen en is het meest geschikt voor goedaardige toepassingen. Bovendien hebben membraanpompen een slechte basisdruk.
Voor hoge pompsnelheden met een goede basisdruk zal de toevoeging van stuwpompen in combinatie met een draaischuifpomp de pompsnelheid verhogen, maar er zal nog steeds olie terugstromen. Drooglopende schroefpompen zijn een olievrije optie met hoge pompsnelheden, zelfs zonder extra stuwpomp, en kunnen ook moeilijke procestoepassingen aan.
Er zijn verschillende opties beschikbaar voor een extra pomp voor hoogvacuümprocessen:
- Diffusiepompen
- Turbomoleculaire pomp
- Opvangpompen inclusief cryopompen
Zowel diffusiepompen als turbopompen bieden vergelijkbare basisdrukken. Net als bij RV-pompen zijn diffusiepompen een bron van olieverontreiniging, maar bieden ze hoge pompsnelheden. Turbomoleculaire pompen zijn een olievrije optie. De maximale pompsnelheid van de grootste turbo is echter slechts ongeveer 5% van die van een grote diffusiepomp.
Voor processen die een hoge doorvoer vereisen in het hoogvacuümbereik, vergelijkbaar met een diffusiepomp, maar zonder het probleem van olieverontreiniging, kan een cryopomp geschikt zijn waarbij gassen worden opgevangen bij lage temperaturen. Voor deze pompen is tijdens bedrijf geen hulppomp nodig, maar wel een voorvacuümpomp voor regeneratie, waarvan de frequentie afhankelijk is van het proces.
Kosten en onderhoud
Naast de initiële kapitaalkosten zijn er kosten verbonden aan de werking en het onderhoud of de service.
De werking van een diffusiepomp is waarschijnlijk duurder in vergelijking met een turbomoleculaire pomp op het gebied van energie en koelwater. Diffusiepompen zijn geschikt voor vuilere, industriële processen, terwijl turbopompen voornamelijk worden gebruikt in schone processen.
Cryopompen bieden vergelijkbare prestaties als diffusiepompen, zijn olievrij en hebben lagere energiekosten, maar zijn niet geschikt voor vuile industriële processen.
Eindconclusie
De juiste pompkeuze voor effectieve vacuümopwekking vereist inzicht in hoe pompen processen beïnvloeden – en hoe processen pompen beïnvloeden. Vacuümniveauvereisten, pompsnelheden, bedrijfskosten en onderhoud zijn ook van invloed op de keuze van de vacuümpomp.
Het kiezen van de verkeerde pomp kan duur zijn en mogelijk schadelijk zijn voor uw bedrijf als de pomp niet presteert zoals vereist. Geen enkele lectuur kan een snelle vergadering vervangen met een team dat alle vragen kan beantwoorden, zelfs de meest tijdrovende onderzoeken. Neem contact met ons op.
Zorg ervoor dat u de juiste keuze maakt, met de hulp van ons team van toonaangevende experts op het gebied van vacuümtechnologie.
