Industriële Vacuümpompen: Typen, Toepassingen en Selectiegids

Typen Industriële Vacuümpompen

Industriële vacuümpompen zijn ontworpen om gassen en vloeistoffen uit afgedichte containers te pompen om een vacuüm te creëren. Hoewel deze technologie al sinds de 17e eeuw wordt onderzocht, heeft het zich pas recent uitgebreid tot een reeks branches. Van huishoudelijke elektronica tot vliegtuigapparatuur: vacuüms zijn in talloze toepassingen nodig.

Hoewel alle vacuümpompen zijn ontworpen om vacuüm te creëren, leveren verschillende typen pompen verschillende resultaten op. Pompen die goed werken in de ene omgeving of toepassing, kunnen in een andere setting falen. Het kennen van de juiste vacuümpomp voor een specifieke toepassing is essentieel om systemen goed te laten draaien.

Typen Vacuümpompen

Alle vacuümpompen werken op hetzelfde principe: ze verwijderen lucht- en gasmoleculen uit een vacuümkamer. Hoewel alle pompen dit doel nastreven, verschillen hun methoden.

Vacuümpompen vallen in twee primaire classificaties:

• Positieve verplaatsingspompen creëren vacuüm door te werken op een constant volume lucht en genereren hoog vacuüm met weinig doorstroming.
• Niet-positieve verplaatsingspompen versnellen lucht uit een systeem om een vacuüm aan een inlaatpoort te creëren, maar genereren weinig vacuüm met hoge doorstroming.

Veel vacuümpompen zijn positieve verplaatsingspompen en worden verder verdeeld op basis van hun functie. Enkele van de meest voorkomende typen industriële vacuümpompsystemen zijn:

1. Rotatievane-pomp

Rotatievane-pompen zijn positieve verplaatsingspompen die werken met draaiende vaten in een cilindrische behuizing. Terwijl deze vaten in en uitglijden rond de excentrisch gemonteerde rotor, vangt de pomp lucht en beweegt deze van de inlaat- naar de uitlaatpoort, wat vacuüm genereert. In totaal genereren rotatievane-pompen typisch 20 tot 28 inHg, hoewel sommige tweetrapsontwerpen tot 29,5 inHg vacuüm kunnen produceren.

• Voordelen: Rotatievane-pompen zijn effectief, compact en goedkoop. Hoewel deze pompen klein zijn vergeleken met andere typen, hebben ze een hoge doorstroomcapaciteit voor hun formaat en zijn ze veel goedkoper dan pompen met vergelijkbare vacuümniveaus. Bovendien werken ze zeer soepel en stil zonder trillingen, met een geluidsniveau van slechts 45 dBA.
• Nadelen: Rotatievane-pompen liggen in het middenveld van vacuümpompen – ze zijn niet zo krachtig als andere typen, zoals zuigerpompen.
• Toepassingen: Vanwege hun compacte aard en effectiviteit vind je rotatievane-vacuümpompen in diverse branches, vooral in milieutechniek, medische en commerciële sectoren. Ze worden veel gebruikt in airconditioning- en aeratiesystemen, maar ook in voedselverwerking, chirurgische zuiging en vijveraeratie.

2. Rokerende Zuigerpomp

Rokerende zuigerpompen zijn positieve verplaatsingspompen die een stijf gemonteerde zuiger en een excentrische verbindingsstang gebruiken. Als de krankas draait, rokkert de zuiger heen en weer, duwt en trekt lucht met een elastomeren beker als afdichting. Een enkele pomp produceert een vacuüm tot 27,5 inHg, terwijl een tweetrapsontwerp tot 29 inHg kan genereren.

• Voordelen: Zonder de polpen die in membraanunits zitten, zijn rokerende zuigervacuümpompen veel lichter en compacter dan veel andere opties. Ze zijn ook relatief stil tijdens de werking, met geluidsniveaus van slechts 50 dBA.
• Nadelen: Rokerende zuigerpompen kunnen niet veel luchtstroom genereren – zelfs de grootste modellen hebben doorstroomsnelheden onder 10 cfm.
• Toepassingen: Rokerende zuigerpompen worden veel gebruikt in vijveraeratiesystemen, maar hun stille werking maakt ze een goede keuze voor gevoelige omgevingen zoals medische, tandheelkundige en laboratoriumtoepassingen. Ze worden ook gebruikt in drankdoseringssystemen, autoveringssystemen en zelfs papiertelmachines.

3. Wisselende Zuigerpomp

Wisselende zuigerpompen hebben één of meer zuigers bevestigd aan een draaiende krankas. Als de krankas draait, bewegen de zuigers wisselend, en de afwisselende zuigeractie verplaatst lucht om een vacuüm te creëren. Deze positieve verplaatsingspompen genereren relatief hoge vacuüms van 27 tot meer dan 29 inHg.

• Voordelen: Wisselende zuigerpompen genereren relatief hoge vacuüms en werken goed in een breed scala aan bedrijfsomstandigheden. Ze hebben ook een lange levensduur.
• Nadelen: De primaire nadelen zijn dat ze zwaarder en duurder zijn dan veel andere systemen. Ze hebben ook beperkte capaciteit en werken doorgaans op hogere geluidsniveaus dan andere systemen.
• Toepassingen: Wisselende zuigerpompen zijn het meest geschikt voor toepassingen in harde omstandigheden, ideaal voor vluchtige toepassingen en de petrochemische, menthol- en aromatische industrie.

4. Membraanpomp

In membraanpompen is de vloeistofkamer afgedicht van het pompmechanisme. In plaats daarvan buigt een excentrische verbindingsstang een membraan in deze kamer, wat het vacuüm genereert. Membraanpompen leveren matige vacuüms: eentrapsversies bereiken tot 25,5 inHg, en tweetrapsunits 29 inHg.

• Voordelen: Membraanpompen hebben een lage compressieverhouding met lage doorstroom, grote diameter en korte slagen. Dit betekent dat ze zeer stil werken. Ze zijn ook uitzonderlijk betrouwbaar en kostenefficiënt.
• Nadelen: Membraanpompen produceren iets lagere vacuüms vergeleken met andere positieve verplaatsingsvacuümpompen.
• Toepassingen: Deze pompen zijn erg populair in de medische industrie vanwege hun betrouwbaarheid en stille werking. Ze worden vaak gebruikt voor bloeddrukmeters, borstkolfjes, sterilisatoren, aspiratoren en diverse mobiele apparatuur. Ook in lucht- en watermonsters, waterzuivering en algemeen laboratoriumapparaat.

5. Droge Klauwpomp

Deze positieve verplaatsingsvacuümpompen gebruiken twee klauwvormige rotoren die in tegengestelde richtingen draaien. Deze rotoren raken elkaar noch de pompkamer, wat betekent dat ze minder slijtage ondervinden over tijd.

• Voordelen: Droge klauwvacuümpompen hebben een lange levensduur door hun laag-slijtage ontwerp. Ze gebruiken ook geen smering, wat verontreiniging van verwerkte stoffen uitsluiten. Ze zijn ook een van de stilste pompen op de markt.
• Nadelen: Droge klauwpompen zijn zware systemen ontworpen voor industriële toepassingen, dus niet geschikt voor kleinere schaal. Ze werken ook slecht op grote hoogtes.
• Toepassingen: Droge klauwpompen zijn ontworpen voor industriële omgevingen en vaak te vinden op productielijnen, pneumatische systemen en centrale vacuümvoorzieningssystemen.

6. Vloeistofringpomp

Vloeistofringpompen werken met een excentrisch gemonteerde wieltje met meerdere bladen. Als het wieltje draait, verplaatst het vloeistof in zijn behuizing om een vloeistofring te vormen. De uitrekking van de luchtruimte tijdens deze rotatie creëert een vacuüm, dat gebruikt wordt om lucht met hoge snelheid te comprimeren en af te voeren.

• Voordelen: Vloeistofringpompen zijn effectief in het absorberen van de warmte die tijdens compressie ontstaat. De vloeistof in het systeem fungeert ook als manier om poeder of vloeistof in de lucht op te vangen. Deze pompen zijn ook bekend als een van de stilste in de industrie, met een geluid van ongeveer 75 decibel.
• Nadelen: Vloeistofringpompen zijn groter in ontwerp en het best geschikt voor grootschalige industriële installaties.
• Toepassingen: Deze pompen worden meest gebruikt in industriële toepassingen, vaak in toepassingen die profiteren van de luchtzuiverende eigenschappen van het vloeistofringontwerp. Voorbeelden zijn de chemische, milieutechnische, mijnbouw-, petrochemische en textielindustrie.

7. Rotatieschroefpomp

Rotatieschroefvacuümpompen zijn positieve verplaatsingspompen. In dit ontwerp draaien twee helicaalvormige rotoren in tegengestelde richtingen, vangen lucht en verplaatsen deze door de kamer om een vacuüm te creëren. Hoewel dit ontwerp hoge luchtstroom toelaat, bereikt het relatief lage vacuüms beperkt tot ongeveer 15 inHg.

• Voordelen: In tegenstelling tot zuigerpompen, werken schroefpompen door een gladde, continue beweging, wat betekent dat ze niet de pulseringen hebben die vaak bij zuiger-ontwerpen worden gezien.
• Nadelen: Vanwege de grootte van de benodigde onderdelen, zijn rotatieschroefpompen onhandig bij kleinere maten. Ze worden daarom meest in grotere installaties gezien. Ze produceren ook niet zoveel vacuüm als zuiger-ontwerpen en hebben lagere inlaatcapaciteiten. Bovendien kunnen schroefpompen problemen ondervinden met smering die in de pompkamer migreert, wat leidt tot onderhoudsproblemen.
• Toepassingen: Deze pompen zijn vaak te vinden in grootschalige industriële toepassingen die schone gassen hanteren.

Hoog vs. Laag Vacuümpompen

Naast de verschillende typen industriële vacuümpompsystemen, worden pompen ook gecategoriseerd op basis van de hoeveelheid vacuüm die ze kunnen genereren. Vacuümniveaus zijn verdeeld in vier niveaus gedefinieerd door het drukniveau in de vacuümkamer. Hieronder weergegeven in torr-eenheden van druk, hoewel mmHg ook veel gebruikt wordt. Ter referentie: één eenheid torr is gelijk aan 1/760 van de atmosferische druk.

De categorieën van vacuüm zijn als volgt:

• Laag vacuüm: Laag vacuüm is elk drukniveau boven één torr. Alle vacuümpompen kunnen dit niveau bereiken, en de meeste mechanische vacuümpompen werken in dit bereik. Ookwel ruw vacuüm genoemd; de meerderheid van industriële vacuümunits worden beschouwd als lage volume vacuümpompen en genereren dit niveau.
• Medium vacuüm: Een medium vacuüm heeft een drukniveau tussen één en 10^-3 torr. De meeste pompen die dit bereik leveren, zijn mechanisch. Procesapplicatie-vacuümunits zijn meestal gemaakt om dit niveau te produceren – dit omvat vacuüms voor sproeien of gasverwijderingsprocessen.
• Hoog vacuüm: Hoog vacuüm wordt aangegeven door druk tussen 10^-3 en 10^-7 torr absoluut – alles lager dan 10^-7 torr wordt zeer hoog vacuüm genoemd. Hoog vacuüm is alleen vereist in gespecialiseerde industriële en lab-toepassingen en wordt vaak bereikt door niet-mechanische vacuüms. Zeer hoge vacuüms zijn nog meer gespecialiseerd, voornodig voor laboratoriumtoepassingen en ruimtesimulaties.

Hoe de Juiste Vacuümpomp te Kiezen

Kiezen tussen de verschillende typen vacuümpompen kan lastig zijn met zoveel opties. De keuze hangt vaak af van een paar factoren, zoals:

• Vacuümniveau: Het benodigde vacuümniveau is een van de primaire factoren. Deze categorieën vertellen de gebruiker hoeveel vacuüm de pomp kan genereren.
• Gebruik: Grotere units zijn meestal ontworpen en gekwalificeerd voor continue duty, terwijl kleinere units voor intermittierend gebruik gemaakt zijn. Kleinere units die continu toegepast worden, ondervinden functionele beperkingen die hun vacuümgeneratie verminderen.
• Verwijderingssnelheid: Pompen zijn doorstroom-gekwalificeerd op basis van het volume lucht dat ze kunnen hanteren. Hoge doorstroomsnelheden betekenen dat de pompen lucht sneller kunnen verwijderen.
• Eis aan vermogen: Vacuümpompen vereisen doorgaans weinig vermogen, maar niet alle pompen zijn gelijk. Hoewel de stroomvereiste voor een unit de functionaliteit niet noodzakelijk beïnvloedt, beïnvloedt het wel het stroomverbruik en de efficiëntie van je bedrijf.
• Tijd: Als het essentieel is dat een bepaald vacuümniveau binnen een specifieke tijdsframe bereikt wordt, is een hoog-volume vacuümpomp de beste optie. Als tijd niet belangrijk is, volstaat een kleine pomp.

Veelvoorkomende Vacuümpomp Toepassingen

Vacuümtechnologie is overal in de industrie aanwezig, met bedrijven die erop vertrouwen voor een reeks processen en productiemethoden. Enkele veelvoorkomende voorbeelden:

• Automotive: Vacuüms zijn vereist in de werking van voertuigen en in hun productie en onderhoud. Kabeldruk en autoveringssystemen worden vaak onderhouden met vacuümsystemen, terwijl autodetailing en bandenoppompapparatuur vacuümpompen gebruiken om druk op te bouwen voor hun systemen.
• Medisch: Vacuümpompen worden gebruikt in een breed scala aan toepassingen in de medische industrie. Verschillende typen ventilatieapparatuur en zuurstofconcentrators gebruiken pompen voor respiratoire therapie-toepassingen. Chirurgische teams gebruiken vacuümpompen om diverse apparatuur en sterilisatiesystemen aan te drijven. Zelfs medische pompen zelf, zoals borstkolfjes en zuigeenheden, gebruiken vacuümpompen.
• Tandheelkundig: De tandheelkundige industrie gebruikt vaak een reeks vacuümpompen in diverse toepassingen. Tandheelkundige compressors en draagbare apparatuur gebruiken vaak vacuümpompen om druk in systemen op te bouwen, terwijl vacuümovens gebruikt worden om implantaten te vormgeven.
• Milieutechniek: Luchtmonstering en bodemaeratieapparatuur gebruiken beide vacuümpompen om hun processen aan te drijven. Vacuümpompen zijn ook een essentieel onderdeel van elk luchtsupply- of rioolaeratiesysteem.
• Voedsel en drank: Voedselverwerking en waterzuiveringssystemen gebruiken vaak vacuüms als onderdeel van hun processen. Van aeratie en mengen tot verpakking, vacuüms worden door deze industrie heen gebruikt.
• Landbouw: De landbouw gebruikt vaak vacuümpompen in de ontwikkeling en toepassing van landbouwsproeiers. Plaagbestrijdingsapparatuur en gewassproeiers worden vaak aangedreven door vacuümpompen. Melkapparatuur gebruikt ook vacuümpompen.
• Elektronica: Veel electronica vereist vacuüms om te functioneren. Het meest voor de hand liggende voorbeeld is de elektrische lamp – gloeilampen vereisen een vacuüm om te functioneren, dus een vacuümpomp is nodig om gas uit de lamp te halen. Semiconductorproductie vereist ook het gebruik van vacuüms.
• Kunsten en printen: Aerografen, inkjet-printers, lijstapparatuur en andere vasten van de druk kunst worden aangedreven door vacuümpompen.

Kies voor RG Group

Met zoveel industriële vacuümpompgroottes en -typen beschikbaar, is het belangrijk om je opties te kennen. Verschillende technologieën kunnen gebruikt worden om een betrouwbare vacuümstroom te genereren, maar geen enkele technologie bereikt optimale efficiëntie op elk vacuümniveau. De juiste vacuümpomp zal je toepassing soepel laten draaien, terwijl de verkeerde kan leiden tot aanzienlijke kosten en toekomstige downtime. We weten dat de keuzes overweldigend kunnen zijn, dus RG Group is er om te helpen.

Al meer dan 60 jaar is RG Group een industrie-expert in vacuümtechnologie-oplossingen, met vertrouwde expertise in het selecteren en installeren van oplossingen van diverse fabrikanten. We bieden een uitgebreide lijn van luchtverplaatsingsproducten van toonaangevende fabrikanten GAST en Atlas Copco, waaronder Gast vacuümpompen, compressoren, luchtmotoren, tandwielmotoren, vacuümgeneratoren en regeneratieve blazers. Door de twee wereldleiders te combineren, omvat de RG-oplossing een breed scala aan vacuümpompmodellen om uit te kiezen, zodat je zeker de juiste voor je toepassingen vindt.

Of je nu een eenvoudige oplossing of een maatoplossing nodig hebt, RG Group kan helpen met ons team van experts en ons wereldwijde netwerk van verkoopvertegenwoordigers, servicefaciliteiten en distributeurs. Of je in de Verenigde Staten, Europa of China bent, we kunnen je helpen de onderdelen en diensten te krijgen die je nodig hebt.

Neem vandaag nog contact op met RG Group om meer te weten te komen over onze vloeistofafhandelings- en beweegbesturingoplossingen, evenals onze kwalitatieve industriële onderdelen en diensten.