Alles wat u moet weten over schroefpompen 22 november 2019

1. Hoe werken schroefpompen?
2. De prestaties van schroefpompen
3. Voor- en nadelen van schroefpompen 
4. Toepassingen van schroefvacuümpompen 

Schroefpompen behoren tot de familie van droge compressie-gastransferpompen.  Het zijn verdringerpompen die gebruikmaken van twee schroefvormige in elkaar grijpende rotoren om gas langs de as van de schroef te verplaatsen. Ze worden vaak gebruikt in industriële vacuümtoepassingen, vaak in combinatie met rootsblowers en als olievrije voorpompen in hoog- en ultrahoogvacuümsystemen.

Schroefpompen werken met twee tegengesteld draaiende schroefrotoren die zo zijn ontworpen dat ze 'naar elkaar toe' draaien. Dit houdt het gas vast in de ruimte tussen de 'schroeven' van hun rotoren. Naarmate de schroeven draaien, neemt dit opgesloten volume af, waardoor het gas niet alleen wordt gecomprimeerd, maar ook naar de uitlaat wordt verplaatst.

1. Rotoren
2. Motor
3. Luchtkoeling en warmtewisselaar
4. Enkelzijdige lagering van de rotoren 

Mechanische lagers ondersteunen de rotors aan beide uiteinden. Het cantilever-ontwerp ondersteunt de rotors aan de hogedrukzijde en de rotors kunnen intern worden gekoeld.  Een motor drijft de twee rotoren aan via een tandwiel. Het tandwiel en de lagers worden gesmeerd, maar via asafdichtingen of labyrintafdichtingen gescheiden van het pompmechanisme ('vacuümgenerator'), waardoor de compressie olievrij is. De rotoren hebben geen mechanisch contact tussen elkaar en het pomphuis, waardoor er geen mechanische slijtage optreedt. Om het geïnstalleerde elektrische vermogen laag te houden, worden moderne pompen aangedreven door een elektronische frequentieomvormer en draaien ze langzamer bij drukbereiken die dicht bij de atmosferische druk liggen. Sommige uitvoeringen gebruiken in plaats daarvan zogenaamde afblaaskleppen om het toerental ook bij hoge druk constant te houden.  Koeling gebeurt gewoonlijk met water.

Schroefpompen kunnen einddrukken van ~ 1e ^-3 mbar bereiken. Het werkdrukbereik is 103 tot 10 ^-2 mbar. Verschillende maten met een pompsnelheid van ~ 60 – 1200 m³/u zijn verkrijgbaar. De pompsnelheid in het vacuümbereik < 10 – 50 mbar kan worden verhoogd door er een rootsblazer bovenop te plaatsen. Deze combinaties, vaak in één enkele pompbehuizing, zijn beschikbaar tot 9000 m³/u

Voordelen

• Uiterst robuust
  
• hoge tolerantie tegen waterdamp en deeltjes/stof
• weegschalen aan de eisen van de klant 
• zeer hoge pompsnelheden
• geen verontreiniging van het verpompte medium
• wrijvingsloze rotatie – slijtage van de rotor wordt geëlimineerd
• zeer efficiënt dankzij interne compressie 
• relatief lage bedrijfskosten en onderhoudsvereisten
• werking van de frequentieomvormer – eenvoudig te optimaliseren voor procesvereisten – leidt tot een hoge energie-efficiëntie

Nadelen

• een gasballast nodig om lichte gassen te verpompen 

  slechtere einddruk en lagere pompsnelheid voor lichte gassen (helium en waterstof) als er geen gasballast is

  kan niet worden gereduceerd tot lage pompsnelheden onder 50 m³/u; onder ca. Er worden meertraps stuw- of scrollpompen van 100 m³/u gebruikt

Schroefpompen zijn de standaardoplossing geworden in bijna elk industrieel vacuümproces. Vacuümovens voor solderen of sinteren, metallurgische systemen en zelfs staalontgassingsinstallaties profiteren van de stofbestendigheid en lange onderhoudsintervallen. In de voedselverwerking, voedseldroging, voedselverpakking en zelfs vriesdrogers worden vaak olievrije schroefpompen gebruikt om verontreiniging van de pompolie door water of procesresten te voorkomen. Grootschalige coatingbedrijven zoals architectonische glascoaters gebruiken schroefpompen als opvoerpompen voor de hoogvacuümpompen. Schroefpompen zijn ook de ideale keuze voor de regeneratie van grotere cyropompen.

Schroefpompen zijn tegenwoordig ook de standaard primaire pomp in grootschalige wetenschappelijke experimenten zoals grote opslagringen, zwaartekrachtgolfdetectoren of ruimtesimulatiekamers.