Dacă ați trecut vreodată printr-o fabrică farmaceutică, o fabrică de semiconductori sau o unitate de procesare a alimentelor, probabil ați văzut unități de vid Roots-Screw fredonând în fundal - sunt niște niște cai de muncă pentru a trage și a menține presiunea joasă precisă de care aceste industrii au nevoie pentru a funcționa. În calitate de furnizor care lucrează cu aceste unități zi de zi, am învățat că, chiar dacă alegeți un sistem de calitate precum unitatea noastră de vacuum Roots-Screw, performanța acestuia poate varia vertiginos în funcție de modul în care îl utilizați, îl configurați și îl întrețineți. Astăzi vă dezvăluiesc factorii cheie pe care îi vedem care fac sau sparg aceste unități, direct din teren, pentru a vă ajuta să profitați la maximum de sistemul dumneavoastră de vid.
Mai întâi, să începem cu elementele de bază pentru a ne asigura că suntem pe aceeași pagină. O unitate de vid Roots-Screw combină două componente de bază: o suflantă Roots (care trage rapid un volum mare de gaz) și o pompă cu șurub uscat (care comprimă gazul până la presiunea atmosferică). Fără ulei, fără etanșări dezordonate, motiv pentru care este popular pentru industriile curate - mult mai bine decât pompele sigilate cu ulei pentru lucrări sensibile la contaminare. Dacă doriți să vă scufundați mai adânc în pompa în sine, consultați pagina noastră cu pompele de vid cu șurub uscat, dar astăzi vorbim despre întreaga unitate, nu doar despre pompă.
Cel mai mare factor de departe? Presiunea de funcționare și sarcina de gaz. Nu vă pot spune de câte ori un client mi-a spus „unitatea mea nu va trage suficient de adânc”, doar pentru a realiza că încearcă să aspire un volum uriaș de aer sau de gaz de proces pentru care unitatea nu este dimensionată. Să fim specifici: unitățile de vid Roots-Screw funcționează cel mai bine în intervalul de vid mediu - de obicei, 1 mbar până la 100 mbar. Dacă rulați o unitate proiectată pentru acea gamă la presiune atmosferică toată ziua, suflanta Roots se va supraîncălzi deoarece împinge mai mult gaz decât poate suporta pompa cu șurub. Acest lucru duce la o uzură mai mare a șuruburilor și angrenajelor suflantei și, în cele din urmă, la o performanță mai scăzută a vidului în timp.
Apoi este compoziția gazului. Nu toate gazele sunt create la fel și acest lucru are un impact direct asupra performanței. Dacă pompați aer uscat sau azot, aceasta este o navigare lină – unitățile noastre se ocupă de asta fără probleme. Dar dacă aveți de-a face cu vapori de apă, gaze corozive sau praf de proces, aveți grijă. Vaporii de apă sunt mari: dacă se condensează prea mult în pompă, se poate amesteca cu cantități mici de ulei rezidual (stai, nu, pompele noastre cu șuruburi uscate nu au ulei, nu-i așa? rău) se condensează, poate crea o suspensie groasă care gumărește filetele șuruburilor. Gazele corozive, cum ar fi clorul sau amoniacul, consumă șurubul și materialele suflantei în timp, ducând la scurgeri și la o compresie mai scăzută. Praful este o altă problemă – particulele fine pot fi prinse între rotoarele șuruburilor și carcasa pompei, provocând frecare care face ca unitatea să lucreze mai greu, să consume mai multă energie și să reducă nivelurile de vid. Am lucrat odată cu un client de procesare a alimentelor care pompa praf de făină; nu aveau un prefiltru pe unitatea lor și, în șase luni, eficiența pompei cu șurub a scăzut cu 30% din cauza reziduurilor de făină acumulate. Deci tipul de gaz nu este doar un detaliu minor - este un ucigaș de performanță dacă îl ignori.
În continuare, sistemele de pre și post-tratare. Acestea sunt lucrurile pe care oamenii le ignoră adesea, dar sunt esențiale. După cum am menționat mai devreme, dacă pompați gaz umed sau praf, un filtru bun de admisie sau un condensator va ține acei contaminanți departe de pompă. Dacă nu aveți pretratamentul potrivit, vă deteriorați unitatea de aspirare Roots-Screw înainte ca aceasta să-și facă treaba. Pe partea de ieșire, un amortizor de eșapament și un răcitor de gaz dimensionați corespunzător vor ajuta unitatea să-și mențină presiunea proiectată. Recent, am avut un client care a sărit peste răcitor pentru unitatea sa care pompa gaz fierbinte de proces; gazele de eșapament erau prea fierbinți, ceea ce a ridicat temperatura internă a pompei, făcând ca rotoarele să se extindă și să se frece de carcasă — vidul lor a scăzut de la 5 mbar la 20 mbar într-o săptămână. Acest lucru se poate repara, dar numai dacă remediați lacunele pre și post tratament.
Apoi sunt condițiile de întreținere și funcționare. Aceasta nu este știință rachetă, dar ați fi surprins câți operatori omit verificările de bază. Pentru pompele cu șurub uscat, chiar dacă nu există ulei de schimbat, trebuie totuși să verificați filtrele de admisie și de evacuare în mod regulat - filtrele murdare restricționează fluxul de gaz, făcând unitatea să funcționeze mai greu și reducând vidul. De asemenea, trebuie să vă asigurați că jocurile rotorului sunt setate corect. În timp, uzura poate face ca rotoarele să se frece, ceea ce reduce eficiența. Am văzut clienții să-și conducă unitățile de ani de zile fără să verifice spațiul liber, iar când le-am deschis, rotoarele aveau o uzură atât de mare încât scurgeau 20% din gazul pompat imediat înapoi în sistem. De asemenea, temperatura mediului ambiant contează foarte mult. Dacă unitatea dvs. se află într-o încăpere la 100°F (38°C), în loc de o temperatură rece de 70°F (21°C), gazul din interiorul pompei se extinde, ceea ce înseamnă că unitatea nu poate trage un vid atât de adânc. Umiditatea din aerul ambiant se adaugă, de asemenea, la sarcina de vapori de apă despre care am vorbit mai devreme, astfel încât mediile cu umiditate ridicată pot face și performanța să scadă.
Setările sistemului de control sunt altele importante. Cele mai moderne unități de vid Roots-Screw, cum ar fi sistemele noastre de pompe de vid cu șurub PM VFD, folosesc variatoare de frecvență (VFD) pentru a regla viteza în funcție de cerere. Dacă VFD-ul nu este programat corect, fie risipiți energie, fie răniți performanța. De exemplu, dacă setați VFD să funcționeze la viteză maximă chiar și atunci când aveți nevoie doar de o încărcare redusă de gaz, veți suprasolicita suflanta, ceea ce provoacă uzură inutilă. Pe de altă parte, dacă limitați viteza prea mică, unitatea nu poate trage vidul necesar. Am avut un client de semiconductori care își setează VFD-ul la o viteză fixă în loc să-l lase să se ajusteze în funcție de presiune; odată ce am ajustat setările, astfel încât să ruleze la viteze mai mari atunci când presiunea a scăzut, consumul lor de energie a scăzut cu 25%, iar performanța lor în vid a rămas constantă. Acesta este genul de ajustare mică care face o diferență uriașă.
Stai, ar trebui să menționez și designul montat pe skid - unele unități sunt ambalate ca un singur skid, cu toate piesele pre-asamblate, în timp ce altele sunt construite bucată cu piesă pe teren. Dacă mergeți cu un derapaj asamblat prost, acest lucru poate duce la scurgeri în conductele dintre suflanta Roots și pompa cu șurub. Chiar și o scurgere mică (cum ar fi 1 sccm de aer) poate afecta nivelul de vid, mai ales dacă rulați în intervalul de vid mediu profund. De aceea, vă recomandăm întotdeauna o unitate de aspirare cu palete montată pe skid (stați, nu, paleta este diferită de Roots-Screw, dar montată pe skid are beneficiile sale) Ne pare rău, haideți să corectăm asta - pentru testarea consecventă a conductelor și a scurgerilor, unitățile pre-asamblate sunt mult mai fiabile. Testăm fiecare unitate de vacuum Roots-Screw montată pe patin înainte de a părăsi unitatea noastră, astfel încât să nu trebuie să vă faceți bătaia de cap de a verifica fiecare îmbinare a țevilor din instalația dvs. Acesta este un mare plus pentru consecvența performanței imediat din cutie.
Selectarea materialului este un alt factor care se leagă de tipul de gaz și durabilitatea. Unitățile noastre de vid Roots-Screw folosesc materiale rezistente la coroziune pentru șuruburi și carcasă, dar dacă aveți o aplicație personalizată cu gaze cu adevărat agresive, este posibil să trebuiască să faceți upgrade la ceva de genul Hastelloy în loc de fonta standard. Am văzut clienții încercând să treacă gaz corosiv printr-o unitate standard și, în decurs de trei luni, carcasa avea scurgeri de orificii care au făcut ca vidul să scadă – au ajuns să fie nevoiți să înlocuiască întreaga pompă pentru că au omis upgrade-ul de material în avans. Este un mic cost suplimentar la început, dar mult mai ieftin decât reparațiile de urgență ulterioare.
Să vorbim foarte repede despre cum se adună acești factori. Luați un client din industria farmaceutică: trebuie să liofilizeze (liofilizeze) vaccinuri, ceea ce necesită un vid constant de 0,5 mbar. Și-au dimensionat corect unitatea, dar au pompat mulți vapori de apă, au sărit peste condensator, au condus unitatea într-o cameră fierbinte și nu au verificat filtrele. În termen de patru luni, vidul lor a fost la 2 mbar, ceea ce le distrugea calitatea lotului. Am lucrat cu ei pentru a adăuga un condensator, pentru a instala un filtru mai bun, pentru a muta unitatea într-o parte mai rece a instalației și pentru a le ajusta setările VFD. Odată făcut acest lucru, vidul lor a revenit la 0,45 mbar, consumul de energie a scăzut, iar deșeurile lor de lot au scăzut cu 15%. Acesta este tipul de impact pe care acești factori îl pot avea – schimbările mici duc la rezultate mari.
Deci, care este mâncarea la pachet aici? Dacă doriți ca unitatea dvs. de vid Roots-Screw să funcționeze cât mai bine, trebuie să obțineți dimensiunea potrivită pentru presiunea și sarcina dvs. de gaz, să potriviți materialele cu compoziția dvs. de gaz, să adăugați sisteme de pre și post-tratare, să respectați un program regulat de întreținere, să vă setați corect sistemul de control și să luați în considerare un design pre-testat montat pe skid pentru a evita scurgerile de conducte. Fiecare parte a acestui proces afectează cât de bine funcționează unitatea, cât de mult durează și cât de consistent este vidul final.
La sfârșitul zilei, scopul este de a obține un vid de încredere, fără timpi neaștepți. Dacă sunteți în căutarea unei unități de vid Roots-Screw sau dacă unitatea dvs. actuală nu funcționează ca înainte, echipa noastră vă poate ajuta să o dimensionați corect, să o personalizați pentru aplicația dvs. și chiar să vă ghideze prin cele mai bune practici de întreținere. Nu vindem doar pompe de vid, ci lucrăm cu dumneavoastră pentru a ne asigura că sistemul dumneavoastră de vid funcționează pentru nevoile dumneavoastră specifice.
Referinte:
- „Tehnologia vacuumului: principii și practică”, ediția a treia, Elsevier, 2019.
- „Manualul sistemelor industriale de pompe de vid”, McGraw-Hill, 2021.
- „Pompe de vid uscat: proiectare, operare și întreținere”, Vacuum Technology Journal, voi. 58, nr. 2, 2020, pp. 45-52.
- Asociația producătorilor de echipamente de vid industrial (IVEMA), „Best Practices for Roots-Screw Vacuum Unit Performance”, 2022.
