無論是在食品業還是製藥產業，化學或者工藝工程，金屬加工業抑或汽車產業： 在眾多工業領域，最高效的製造工序需要的氣體環境壓力遠低於大氣壓力。 負 700 mbar（絕對壓力為 300 mbar）的壓力 被視為負壓。 真空範圍從 300 mbar 以下開始，細分為粗略真空、精細真空、高真空和超高真空（請見圖表）。
在真空技術中，我們接觸的是以毫巴（mbar）為單位的絕對壓力。 「絕對」一詞表示相應數值指的是絕對完全的真空。 絕對真空的絕對壓力為 0.0000 mbar。 在真空技術中，顯示的始終是絕對壓力，因此通常不帶 "abs" 這個詞。在工廠中，如果使用所謂的泵組，就可以以經濟節約的方式實現粗略真空、精細真空和高真空。 這些真空泵組至少為雙級運作。 前級泵和正排量鼓風機一同運作。 AERZEN 機械設備製造有限公司自 1868 年開始製造正排量鼓風機，自 1940 年起也開始製造用於生成真空的專用正排量鼓風機。 因此，AERZEN 不僅僅是這一技術的先驅者。 如今，AERZEN 公司已經是全球領先的製造商，生產各式各樣的負壓和真空鼓風機。 AERZEN 所取得的成就，離不開其高超的技術水準、高精度的生產製造、夜以繼日的研發、經驗豐富的工作人員以及與客戶之間持續而深入的溝通。 適用於高達 500 mbar 絕對壓力的負壓範圍。 AERZEN 提供 Delta Blower G5 系列正排量鼓風機。 近期開發的 Delta Hybrid 系列扭葉轉子壓縮機甚至可以生成高達 300 mbar 絕對壓力的負壓。 高達 500 mbar 絕對壓力和高達 300 mbar 絕對壓力的負壓各自只需單級便可達到。
但是，300 mbar 絕對壓力以下的負壓僅可在所謂的泵組中雙級實現，並需要結合使用前級泵與真空正排量鼓風機。 由此便穩妥地實現了操作設備（所謂的操作點）所需體積流量。 在第一級中，前級泵將容器或房間中的可用介質的壓力降低至預真空狀態，例如 200 mbar 絕對壓力。 然後，在第二級中，真空正排量鼓風機啟動並持續與前級泵共同運作，從而達到規定的最終真空或規定的體積流量。 真空廠區將來的運營商（例如中國某家鋼鐵廠）將該廠區的所有關鍵參數告知泵組製造商（例如德國某家設施製造商）：
泵組製造商隨即與 AERZEN 一同選擇相應的前級泵和相應的真空鼓風機。
根據應用領域，盡可能為中性氣體使用前級泵系統、水環式真空泵、滑油滑片泵或可控爪型泵。 對於尤其需要高品質的化工產業應用，排空工藝氣體時可能需要使用昂貴的螺杆真空泵。 作為具備多年經驗的專業企業，AERZEN 擁有大量關於所有前級泵系統的性能檔案，可在泵組製造商挑選最優前級泵系統時提出中肯的建議，並與泵組製造商一同選擇最理想的 AERZEN 真空正排量鼓風機。 為了達到泵組運營商規定的參數，前級泵與 AERZEN 真空鼓風機的能效和隔熱方面應達到與彼此相匹配的最優狀態。
圖 1 以理論計算的形式示出了前級泵（橘色線條）和 AERZEN GMa 系列真空鼓風機（綠色線條）雙級解決方案之間的互動。 但是，為了縮短抽真空時間，可能需要採取多級解決方案並使用一台前級泵和多台連續工作的真空鼓風機。 X 軸顯示前級泵和真空鼓風機的壓力範圍，Y 軸則顯示體積流量。 在此例中，前級泵首先單獨啟動。 達到 200 mbar 絕對壓力的真空時，AERZEN 真空鼓風機啟動。 在達到 1 mbar 操作點之前，綠色曲線大幅上升。 在操作點上，組合的體積流量率約為 1,750 m³/h。 可以透過在設計程式中修改參數來糾正本次理論計算中最先出現的兩個溫度臨界壓力範圍，這樣，此例所選前級泵與 AERZEN 真空鼓風機組合即可確保達到規定操作點（在此即 1 mbar），並且能在組合中成功運作。 透過觀察熱限值並使用最佳前級泵與真空泵組合，泵組製造商與 AERZEN 就能達到運營商規定的泵組參數。 AERZEN
對前級泵與真空鼓風機的適當組合進行最優選擇，可確保實現具有成本效益的泵組以及長期耐久、經濟節約且具有最高能效的運作狀態。
AERZEN 提供帶有預進氣冷卻裝置（所謂預進氣鼓風機）的 mHV 系列真空鼓風機，有 11 種結構尺寸可選，以實現 250 至 61,000 m³/h 的理論標稱進氣流量。 其最大允許壓力差取決於相應的熱負載。 預進氣鼓風機作為前級泵主要用於粗略真空和負壓範圍或相對於大氣的負壓級，以在第一級實現較高的壓力差，以及在粗略真空範圍內實現高達 p2/p1 = 5 的壓縮比。 最好使用 mHV 系列預進氣鼓風機來實現持續運作，避免過熱問題。 為此，設備將大氣空氣或已經再次冷卻的氣體經過第三方進氣通道送入整機排氣端，無需其他閥門或調節器。 使用已冷卻的氣體時，先在前級泵和預進氣鼓風機之間的氣體-空氣冷卻器或氣體-水冷卻器中進行再次冷卻。 預進氣鼓風機的殼體輪緣配有 O 形密封圈，安裝的潤滑油防濺裝置用於向帶有預進氣冷卻裝置的真空鼓風機供應潤滑油。 如果窄 V 帶壓力差受限，透過直接耦合的電機或正齒輪驅動真空鼓風機。 輸送室由組合防濺環-活塞環迷宮密封件密封，驅動軸則由帶有油欄的雙徑向密封環密封。
適用於 200 至 10-3mbar 真空範圍的 HV 系列空冷鼓風機有 12 種結構尺寸可選，以實現 180 至 97,000 m³/h（速度從 3,000 至 3,600 rpm）的理論標稱進氣流量。 GMa 結構形式適用於縱向流動方向，GLa 結構形式適用於橫向流動方向，這樣可實現非常緊湊的設計。 這兩種結構均可用於噴漆工藝、化學和工藝工程、冶金和包裝工業、中央真空設備、氦壓縮和氦洩漏檢測系統以及燈具、管具、太陽能設備的製造和汽車產業等等。 對於特殊應用，可以為風冷防濺潤滑鼓風機使用專用密封件，為鑄件和轉子使用專用材料變體等。 由於 IE 3 結構形式採用標準驅動裝置，鼓風機能夠以最高能效運作並適用於眾多市場，包括美國、加拿大和俄羅斯。 另外，它們還適用於變頻器操作。 電機直接連接到鼓風機上。 專用防濺環-活塞環迷宮密封件可避免油從軸承室滲入輸送室。 另外還安裝了一個配有冷凝通道的大尺寸中和室。 為了增強淨化效果，可以用密封氣體來清洗中和室。 可以選擇根據 ATEX 94/9/EG 指令來製造 HV 系列真空鼓風機，這是一個獨有的特點。 它們提供高達 13 bar 的爆炸壓力衝擊阻力，無需分流調節即可運作，並且是唯一經過批准可用於 0 區（內部）和 T4 溫度等級（外部）的真空鼓風機。 為了增強工藝安全性，可以關閉 50 mbar 以下的監測選項。
AERZEN CM 系列（適用於腐蝕性氣體）和 HM 系列（適用於中性氣體）密閉式電機鼓風機適於持續運作，可實現極短的泵送時間，並且用於 200 至 10-5mbar 真空範圍的工業高真空技術。 此類鼓風機結合密封驅動裝置運作，因為驅動軸由一體化密閉式電機密封，無需排向大氣的連接通道。 由於此類鼓風機的轉速高達 6,000 至 7,200 rpm，幾乎是同尺寸產品的轉速的兩倍，因此在第二級獲得了極短的泵送週期，為運營商極大地加快了生產速度。 即使為了進一步增強性能，兩台前級泵和一台密閉式電機鼓風機集成為一個泵組，整個系統仍然以特別的緊湊設計脫穎而出——這是配有大量泵組的多設備系統的特殊優勢。 AERZEN 生產的密閉式電機鼓風機
這些系統可生成工業真空，適用於化學和工藝工程、箔紙和玻璃噴漆、氫的抽空、氦洩漏檢測系統等領域以及任何必須完全杜絕洩漏的情況。 另外，這些鼓風機還可用於半導體產業、微電子技術、平面螢幕製造、雷射技術和太陽能技術。 鼓風機可以以縱向和橫向形式交付。 由於採用標準水冷，鼓風機適用於無塵室環境。 極佳的機械阻力（高達 230 mbar）可縮短泵送時間。 變頻器的使用實現了較高的控制範圍（1:5），因此可以使用較小結構尺寸的鼓風機。 有了適用於網路、週期和持續運作的不同電機變體，AERZEN 始終可以提供個人化的解決方案，即使是針對特殊應用。
要想透過對泵組進行最優設計來生成真空，沒有「現成」的解決方案，因為前級泵和真空正排量鼓風機的性能參數必須達到與彼此理想匹配的狀態。 只有透過這種方式，泵組才能達到運營商要求的和操作點規定的參數。 因此，只有根據真空泵供應商 AERZEN 的有效建議，泵組製造商才能實現最優解決方案，因為泵組製造商從外部供應商手中購買前級泵和真空鼓風機。 AERZEN 藉助大量軟體來檢驗由前級泵和 AERZEN 真空鼓風機（由泵組製造商規劃或規定）組成的泵組合。 「我們尤其注意避免溫度臨界壓力範圍，並在能效層面上提供最佳分級率。 AERZEN 銷售產品時秉承的原則是：不僅就工藝真空應用也會就整個泵組組合的設計向泵組製造商提出意見和建議。」
作者： 壓縮空氣專業記者 Norbert Barlmeyer 編輯於德國比勒費爾德（Bielefeld）
