Gıda veya ilaç sanayinde, kimya veya proses mühendisliğinde, metal işleme veya otomotiv endüstrisinde: Birçok endüstri kolundaki farklı üretim proseslerinin çoğu, atmosfer basıncının oldukça altında basınçlı hava koşullarına ihtiyaç duymaktadır. -700 mbar (300 mbar abs.) basınç negatif basınç olarak değerlendirilmektedir. 300 mbar'ın altında mutlak vakum aralığı başlar ve düşük, orta, yüksek ve ultra yüksek alt bölümlerine ayrılır (tabloya bakınız).
Vakum teknolojisinde, milibar (mbar) olarak ifade edilen mutlak basınçlarla çalışmaktayız. İlave edilen "mutlak (abs)” ifadesi, değerin kesinlikle mükemmel vakumu ifade ettiği anlamına gelir. Mükemmel vakum, 0,0000 mbar mutlak basınç değerine sahiptir. Vakum teknolojisinde daima mutlak basınç belirtilir, böylece genellikle "abs" işareti kullanılmayabilir.Tesislerde, eğer söz konusu pompa seti kullanılırsa, düşük, orta ve yüksek vakum ekonomik olarak elde edilebilir. Bu vakum pompa setleri en az iki kademeli olarak çalışır. Destek pompaları ve pozitif deplasmanlı blowerler birlikte çalışır. 1868'den bu yana pozitif deplasmanlı blower üreticisi olan AERZENER Maschinenfabrik GmbH, 1940’tan beri de vakum için özel pozitif deplasmanlı blowerler imal etmektedir. Bundan dolayı, AERZEN sadece bu teknolojinin öncülerinden biri değildir. Bugün şirket, çok geniş bir çeşitlilikteki negatif basınç ve vakum blowerleriyle dünya çapında lider bir üreticidir. Bu başarı, teknik yeterlilik, yüksek hassasiyette üretim, kalıcı geliştirmeler, deneyimli kadro ve müşterileri ile olan kesintisiz ve yoğun diyaloğa dayanmaktadır. 500 mbar abs'a kadar olan negatif basınç üretimi için. AERZEN, Delta Blower G5 pozitif deplasmanlı blowerleri üretmektedir. Yeni geliştirilen döner loblu kompresör serisi Delta Hybrid, 300 mbar abs'a kadar bile negatif basınç üretebilir. 500 mbar abs. veya 300 mbar abs.’a kadar negatif basınç Tek bir kademe ile elde edilebilir.
Bununla birlikte 300 mbar abs altındaki negatif basınç değerleri, destek pompası ve pozitif deplasmanlı vakum blowerinden oluşan çift kademeli bir düzenekle elde edilebilir. Bu nedenle operatörün ihtiyaç duyduğu debiye ve söz konusu çalışma noktasına güvenli şekilde ulaşılabilir. Birinci kademede destek pompası, bir hazne veya odanın mevcut basıncını ön vakuma düşürür örn. 200 mbar abs. Ardından ikinci kademede, pozitif deplasmanlı vakum bloweri devreye girer ve destek pompası ile birlikte çalışarak gerekli vakum veya debi değerine ulaşılmasını sağlar. Vakum tesisinin gelecekteki operatörü (örneğin, Çin'deki bir çelik fabrikası), pompa seti üreticisine (örneğin bir Alman tesis üreticisine) gerekli tesis için tüm parametreleri belirtir:
Bunun üzerine pompa seti üreticisi, uygun destek pompasını ve uygun vakum blowerini AERZEN ile birlikte seçer.
Olası destek sistemi için, uygulamaya bağlı olarak, su halkalı vakum pompalar, döner kanatlı yağlı pompalar veya kontrol edilebilir tırnaklı pompalar kullanılmaktadır. Kimya endüstrisinde yüksek kaliteli uygulamalar ve özel olarak proses gazlarının tahliyesi için pahalı vidalı vakum pompalar gerekli olabilir. Uzun yılların getirdiği deneyime sahip bir uzman olan AERZEN, tüm destek pompa sistemlerinin kapsamlı performans belgelerine sahiptir. Optimum yedekleme pompa sisteminin seçimi ile ilgili olarak pompa seti üreticisine tavsiyelerde bulunur ve yakın işbirliği ile onun en uygun AERZEN vakum pozitif deplasmanlı bloweri seçmesine yardımcı olur. Pompa seti işleticisi tarafından istenen parametreleri karşılamak için, destek pompası ve AERZEN vakum blowerleri, enerjik ve termal olarak en uygun biçimde birbirlerine eşleştirilmiştir.
Resim 1 teorik bir hesaplamada çift kademeli bir çözüm olarak, destek pompası (turuncu çizgi) ve AERZEN vakum blower GMa serisi (yeşil hat) etkileşimini göstermektedir. Bununla birlikte pompalama süresini azaltmak için, bir destek pompası ve ardışık çalışan birkaç vakum blower içeren çok kademeli çözümler de mümkündür. x ekseni üzerinde destek pompası ve vakum bloweri basınç aralıkları, y ekseni üzerinde ise debiler gösterilmektedir. Bu örnekte, ilk önce destek pompası tek başına çalışmaya başlar. 200 mbar abs değerinde bir vakuma ulaşıldığında, AERZEN vakum bloweri devreye girer. 1 mbar'lık çalışma noktasına kadar yeşil eğri büyük ölçüde yükselir. Çalışma noktasında, kombinasyonun toplam debisi yaklaşık 1.750 m³/s olur. Bu teorik hesaplamada ilk görünen iki termal kritik basınç aralığı, tasarım programında modifiye edilecek parametrelerle düzeltilebilir; böylece bu örnek için seçilen destek pompası ve AERZEN vakum bloweri kombinasyonu gereken çalışma noktası olan 1 mbar sağlanabilir. Bu prosedüre dayanarak, termal sınırları gözlemleyerek ve mümkün olan en iyi detsek pompası ve vakum bloweri kombinasyonunu kullanarak pompa seti üreticisi ve AERZEN, operatör tarafından öngörülen pompa seti parametrelerini karşılar. AERZEN şunları sunmaktadır...
Doğru destek pompası ve vakum blower kombinasyonunun optimal seçimi, uygun maliyetli bir pompa seti ile birlikte en yüksek enerji verimliliği eşliğinde uzun vadeli ve ekonomik bir işletmeyi garanti eder.
AERZEN, teorik nominal emiş debisi 250 ila 61.000 m³/s arasında olan 11 farklı boyutta mHV serisi ön emiş soğutuculu vakum bloweri (ön emişli blowerler) tedarik etmektedir. Maksimum kabul edilebilir fark basıncı, karşılık gelen termal yüke bağlıdır. Ön emişli blowerler genelde, tek kademede yüksek fark basıncı ve p2/p1=5'e kadar olan düşük vakum aralığında yüksek sıkıştırma oranları elde etmek için, negatif basınç pompası veya destek pompası olarak kullanılırlar. mHV Serisi ön emişli blowerler, tercihen aşırı ısınma problemi olmaksızın kesintisiz çalışma elde etmek için kullanılır. Bu amaçla atmosferik hava veya tekrar soğutulmuş gaz, paket üniteye çıkış tarafından ek bir valf, regülatör vb. olmaksızın üçüncü bir emiş kanalından beslenir. Soğutulmuş gaz kullanıldığında, bu gaz destek pompası ve ön emişli blower arasına monte edilmiş bir gaz / hava soğutucu veya gaz / su soğutucuda önceden tekrar soğutulur. Ön emişli blowerlerin gövde flanşları o-ring contaları ile donatılmıştır, bir sıçratmalı yağlama, yağlama yağı ile vakum blowerlere giriş öncesi soğutma beslemesi sağlamaktadır. Blowerler direkt akuple motor veya sınırlı fark basıncı olması durumunda kayış-kasnak sistemi ile tahrik edilir. Gövde sızdırmazlığı; kombine sıçratma halkası, piston halkası ve labirent salmastra ile sağlanır Tahrik mili ise yağ bariyerli çift radyal conta halkaları ile yalıtılmıştır.
HV serisi hava soğutmalı blowerlerin, 200 ila 10-3 mbar vakum aralığı ve 180 ila 97.000 m³/saat arası teorik nominal emiş debisi (3.000 ila 3.600 rpm arasındaki hızlar) için 12 farklı modeli bulunmaktadır. GMa modellerinin dikey akış yönüyle çalışmaları, GLa modellerinin ise yatay akış yönüyle çalışmaları sayesinde özellikle kompakt bir tasarım mümkün olmaktadır. Her iki yapı tipi de kimya ve proses mühendisliği, metalürji ve ambalaj endüstrileri, merkezi vakum tesisleri, helyum sıkıştırması,helyum kaçak tespit sistemleri, otomotiv endüstrisi ile lamba, boru ve güneş enerjisi ekipmanlarının üretiminde kullanılmaktadır. Özel uygulamalarda, hava soğutmalı ve sıçratmalı yağlamaya sahip blowerler için özel contalar, döküm parçalar vedöner pistonlar içinse özel malzemeler kullanılabilir. Standart tahrikli IE 3 yapıdaki motor tipleri sayesinde blowerler, maksimum enerji verimliliği ile çalışırlar ve başlıca ABD, Kanada ve Rusya olmak üzere çok sayıda pazarda kullanılırlar. Dahası, frekans invertörü çalışması için de uygundurlar. Motorlar doğrudan flanşla blowerlere bağlanır. Özel bir sıçratma halkası-segman boğumlu salmastra contası, rulman haznelerinden taşıma haznesine yağın nüfuz etmesini önler. Buna ek olarak, yoğuşma kanalları olan büyük ölçekli bir nötr bölme de tesis edilmiştir. Artan bir temizleme etkisi elde etmek için, nötr bölme conta gazı ile temizlenebilir. Eşsiz bir özellik olarak, HV serisi vakum blowerlar isteğe bağlı olarak ATEX onayı 94/9/EG'ye uygun olarak imal edilebilmektedir. 13 bar'a kadar patlama basınç direnci sunarlarve baypas düzenlemesi olmadan çalışırlar. 0 bölgesi (dâhili olarak) ve harici olarak T4 sıcaklık sınıfı için onaylanmış tek vakum blowerdir. Artırılmış proses güvenliği için 50 mbar'ın altında izleme seçeneğini kapatmak mümkündür.
Daimi çalışmaya uygunAERZEN kapalımotorlu CM (agresif gazlar için) ve HM (nötr gazlar için) seri blowerler, özellikle kısa pompalama sürelerini mümkün kılar ve yüksek vakum teknolojisinde 200 ila 10-5 mbar vakum aralığında kullanılırlar. Tahrik mili atmosferle bağlantılı olmayan entegre bir kapalı motor ile kapatılmış olduğundan, bu blowerler hermetik tahrik ile çalışır. Aynı gövde büyüklüğü ile hızın neredeyse iki katına (6000,7,200-7.2000 d/dk) çıkması, saniyeler içinde çok kısa pompalama döngüleri ile sonuçlanır. Bu da üretim prosesinin kayda değer şekilde hızlanması anlamına gelir. Performansı daha da arttırmak için iki destek pompası ve bir kapalı motorlu blowerin pompa setine entegre edilmiş olmasına rağmen tüm ünite kendine özgü kompakt tasarımı ile kendini fark ettirir ve piyasada bulunan birçok çoklu sistemli pompa seti arasında özel bir avantaj sağlar. AERZEN tarafından üretilen kapalı motorlu blowerler,
Bu sistemler, örneğin kimya ve proses mühendisliğinde, folyo ve cam kaplamada, hidrojen tahliyesinde, helyum sızıntısı tespit sistemlerinde ve kesinlikle kaçaklardan kaçınılması gereken her durumda endüstriyel vakum üretimi için kullanılır. Buna ek olarak bu blowerler, yarı iletken endüstrisinde, mikro elektronikte, düz ekran üretiminde, lazer teknolojisinde ve güneş enerjisi teknolojisinde de kullanılır. Bu blowerler dikey ve yatay olmak üzere iki yönde de çalışabilir. Standart su soğutmalarından dolayı temiz oda koşullarındaki uygulamalar için uygundurlar. Mükemmel mekanik dirençleri (230 mbar'a kadar), pompalama süresini azaltır. Frekans invertörü kullanılması, geniş bir kontrol aralığını (1:5) ve bu sayede de daha küçük boyutları mümkün kılar. Şebeke, periyodik ve sürekli işletim için farklı motor seçeneklerine sahip olması sayesinde özel uygulamalar için bile her zaman bireysel bir çözüm bulunabilir.
Vakum üretiminde, bir pompa setinin optimal tasarımı için, destek pompası ve pozitif deplasmanlı vakum bloweri performans parametrelerinin birbirine en uygun şekilde eşleştirilmesi gerektiğinden 'rafta hazır' çözümler mevcut değildir. Ancak o zaman pompa seti, operatörün ve şart koşulmuş çalışma noktasının gerektirdiği parametrelere ulaşacaktır. Bu nedenle optimal çözüm ancak bir vakum blower tedarikçisi olarak AERZEN’in, dış tedarikçilerden vakum blower ve destek pompasını satın alan pompa seti üreticisine sağlayacağı yoğun danışmanlık ile gerçekleşebilir. Geniş yazılımı ile AERZEN, pompa setinin üreticisi tarafından planlanan veya şart koşulan destek pompasından ve AERZEN vakum blowerden oluşan pompa kombinasyonunu denetler. "Termal kritik basınç aralıklarından kaçınma ve enerjik olarak en iyi derecelendirme oranlarını sağlamaya özel önem veriyoruz. Bu AERZEN için şu anlama gelir: "sadece proses vakum uygulaması ile ilgili olarak pompa setinin üreticisine değil aynı zamanda tüm pompa seti kombinasyonunun tasarımına ilişkin danışmanlık vermekteyiz."
Yazan: Norbert Barlmeyer, basınçlı hava teknolojisi konusunda uzman gazeteci, Bielefeld
