ВАКУУМНАЯ
ВАКУУМНАЯ ТЕХНИКA Пластинчато-роторный вакуумный насос Рис. 2: Реалистичные параметры испытания с использованием вакуумного контейнера, вакуумного усилителя и испытываемого вакуумного насоса в качестве форвакуумного насоса Были испытаны те же вакуумные насосы, что и в испытании 1. Однако в этот раз была смоделирована реальная работа без перерывов и ночных остановок. Испытание 2 имитировало рабочий цикл вакуум-упаковочной машины. Это обычная сфера применения вакуумных насосов в промышленности. Как часто бывает в таких случаях, оба вакуумных насоса дополнительно поддерживаются идентичными вакуумными усилителями (бустерными вакуумными насосами). Кроме того, параметры и процедура испытания были проверены известным производителем вакуумупаковочных машин и признаны реалистической имитацией. В качестве примера применения была выбрана упаковочная машина с большим объемом камеры, которая используется для упаковки мясных или сырных продуктов. Как правило, такая машина с автоматической подачей продукта выполняет несколько циклов в минуту. В ходе испытания эта машина была смоделирована с использованием камеры объемом 300 l и системы труб длиной 11,5 m между камерой, вакуумным усилителем и вакуумным насосом. Вакуумирование камеры проводилось циклически, до уровня вакуума 5 mbar. Время вакуумирования зависело от производительности вакуумных насосов. Промежуток между циклами вакуумирования был установлен равным 14 s — типичный промежуток времени для упаковочных машин такого размера. Фиксировалось требуемое время вытягивания вакуумных насосов и их потребление энергии. Однозначные результаты Результаты различных испытаний были согласованными и однозначными: пластинчато-роторный вакуум ный насос (RVVP) выполняет 60 Wh/m 3 40 Wh/m 3 20 Wh/m 3 0 Wh/m 3 вакуумирование быстрее и потребляет меньше энергии, чем винтовой вакуумный насос (SVP). В зависимости от установленной скорости RVVP это приводит к сокращению времени вакуумирования или увеличению энергосбережения. Например, RVVP работает на 11 % быстрее в режиме 40 Hz и потребляет на 42 % меньше энергии. Помимо времени вытягивания и потребления энергии, во время данного испытания измерялись скорость откачки и потребление энергии как функция впускного давления (рис. 3). По этим измеренным значениям рассчитывалось удельное потребление энергии (SEC) при различных уровнях вакуума. Это дает точную информацию о том, сколько ватт необходимо для извлечения одного кубического метра воздуха в час, чтобы достичь определенного уровня вакуума. В этом случае RVVP также превосходит SVP на всех уровнях вакуума. Экономия энергии составляет от 13 до 73 %. При уровне вакуума 10 mbar (типично для практического применения) RVVP потребляет на 38 % меньше энергии, чем SVP (рис. 3). Принципиальный вопрос Результаты являются на удивление однозначными. RVVP — это класси- Удельное потребление энергии (SEC) при заданном впускном давлении Пластинчато-роторный вакуумный насос Винтовой вакуумный насос с масляным уплотнением 0,5 mbar 10 mbar 100 mbar 300 mbar Рис. 3: Сравнение удельного потребления энергии (SEC) испытываемых вакуумных насосов как функции впускного давления 18 НАСОСЫ, КОМПРЕССОРЫ, АРМАТУРА 2021 22
ка в технологиях вакуумных насосов. Используемый здесь R5 RA 0630 C прошел десятилетия технической оптимизации процесса генерации вакуума. В отличие от него, насос SVP является, по сути, переоборудованным компрессором. Хотя и создание вакуума, и сжатие связаны с откачкой газа, различные цели требуют различных технических решений. Для компрессоров степень сжатия обычно составляет 1 : 10; для вакуумных насосов она составляет от 1 : 100 до 1 : 1000, то есть намного выше. С технической точки зрения это означает, что в винтовом компрессоре оба винта и корпус могут быть изготовлены с большими допусками. Это означает, что производство является более рентабельным и целевая степень сжатия 1 : 100 достигается несмотря на увеличение количества внутренних утечек. Однако это происходит только потому, что имеет место более быстрое вращение, примерно 7000 rpm при полной нагрузке. С другой стороны, RVVP представляет собой чис тый вакуумный насос с прецизионными деталями и минимальными допусками, что сводит к минимуму внутренние утечки и в конечном итоге обеспечивает гораздо более высокую степень сжатия. Поэтому он обеспечивает постоянную производительность от начала до конца вакуумирования при низком потреблении энергии. Максимальная скорость данного насоса составляет всего лишь 1000 rpm. Более низкая скорость уменьшает механическую нагрузку и, как следствие, снижает требования, предъявляемые к техническому обслуживанию. Это также позволяет значительно увеличить срок службы насоса и сократить затраты на его обслуживание. С другой стороны, насосы SVP требуют отдельного регулирования давления с помощью впускного регулирующего клапана, чтобы предотвратить перегрузку вакуумного насоса в диапазоне от 1000 до 300 millibar. Между атмосферным давлением и грубым вакуумом их производительность в значительной мере снижается. Это, а также конструкция, характерная для компрессора, вносит существенный вклад в увеличение времени вытягивания. Именно эти различия в конечном итоге повлияли на результаты сравнительного испытания. Вывод Испытание 2 проводилось в реальных условиях. Яблоки сравнивались с яблоками — другими словами, были собраны и сравнены фактические данные о производительности процесса генерации вакуума. Масляный пластинчатороторный вакуумный насос R5 RA 0630 C (RVVP) производства Busch работал гораздо эффективнее, чем винтовой вакуумный насос (SVP), изначально разработанный как компрессор, как с точки зрения времени вытягивания, так и в плане потребления энергии. Результаты испытаний подтверждают превосходство самого продаваемого вакуумного насоса в этом классе производительности. Автор: Ули Меркле (Uli Merkle) Руководитель отдела маркетинговых услуг Busch Dienste GmbH, Маульбург, Германия Мы работаем для вас по всему миру Наши сферы применения не знают границ. Наши насосы и системы очистки используются во всем мире. В том числе и в вашей отрасли. Ваш проект — это наш стимул. Мы работаем с высоким давлением, поэтому добавляются всё новые и новые сферы деятельности. Присмотритесь: что мы можем сделать для вас? URACA GmbH & Co. KG • Sirchinger Str. 15 • 72574 Бад-Урах Германия • info@uraca.de • www.uraca.com
