Druckluftbetriebene Vakuumpumpen – Schüttgut energiesparend fördern

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Variable Förderleistungen

Die Vakuumpumpen erzeugen Saugluftmengen von 250 bis 20 000 l_N/min und lassen sich zusammen mit den verschiedenen Abscheidebehältergrößen an die gewünschte Förderleistung anpassen. Ein derartig ausgerüstetes, kleines Vakuumfördersystem VS200 ist beispielsweise in der Lage, 680 Kilogramm Laktose pro Stunde auf vier Meter Höhe in einen Mischer zu fördern. Der komplette Förderer hat dabei nur eine Höhe von rund 450 Millimeter und einen Außendurchmesser von 210 mm bei einem Gesamtgewicht von neun Kilogramm. Gerade bei den häufig begrenzten Platzverhältnissen vor Ort spielt die geringe Baugröße und das geringe Eigengewicht der Vakuumfördersysteme eine wichtige Rolle und erlaubt sogar den mobilen Einsatz an mehreren Stellen im Betrieb.

Aus dem Volumen des Abscheidebehälters und der Wahl der Multijector-Vakuumpumpe ergeben sich die Hauptanwendungsgebiete der Saugfördersysteme. Die physikalische Einsatzgrenze ist durch das Funktionsprinzip vorgegeben. Vom Atmosphärendruck (etwa 1013 mbar) steht demnach etwa 910 mbar als maximaler Unterdruck zur Verfügung. Eine geschlossene Wassersäule lässt sich somit auf neun Meter Höhe saugen. Bei der Förderung eines Produkt-Luftgemisches (Flugförderung) wird die maximal erreichbare Förderhöhe weiter gesteigert. Förderhöhen bis 40 Meter wurden schon erreicht.

Realisierbare Förderleistungen sind extrem produktabhängig. Schüttdichte, Partikelgröße, Oberflächengeometrie, anhaftender oder brückenbildender Charakter, Feuchtigkeitsgehalt, Art der Produktaufgabestelle, Falschluftzufuhr und natürlich Förderstrecke und Förderhöhe sind entscheidende Parameter der jeweiligen Aufgabenstellung. Diese führen durchaus zu Differenzen in der Förderleistung von bis zu 1000 kg/h bei baugleichem Vakuumfördersystem.

Für die Vakuumförderung liegt die Mehrzahl der Förderaufgaben im Bereich von zehn bis 6000 kg/h, Förderstrecken bis 80 Meter und Förderhöhen bis 30 Meter, oftmals jedoch auch deutlich darunter. Die vielseitige Verwendbarkeit erlaubt zum einen das vollautomatische Absaugen aus Aufgabetrichtern und zum anderen beispielsweise die manuelle Sackentleerung.

Modulare Filtersysteme

In jedem Vakuumfördersystem muss das angesaugte Produkt-/Luftgemisch wieder separiert werden. Das geförderte Gut erfährt zunächst durch die Querschnittserweiterung im Abscheidebehälter eine beträchtliche Geschwindigkeitsreduzierung. Ein großer Anteil scheidet sich folglich im unteren Segment des Behälters ab.

Beim tangentialen Einsaugsegment unterstützt der innenliegende Zyklon den Abscheideprozess. Ein gewisser Staubanteil gelangt zur unterhalb der Multijector-Vakuumpumpe liegenden Filtereinheit. Die Filtersysteme sollen wartungsfrei arbeiten, bei anstehendem Produktwechsel leicht zu reinigen sein, möglichst auch Feinstäube filtern und darüber hinaus auch bei abrasiven Schüttgütern eine lange Standzeit vorweisen. Dies wird durch verschiedene Verfahren erreicht. Zunächst erlaubt die diskontinuierliche Förderung eine effiziente Filterabreinigung durch den Gegenblas-Luftimpuls während der Entleerzeit. Eine schleichende Filterverstopfung wird dadurch langfristig vermieden.

So lässt sich beispielsweise mit einem speziellen Oberflächenfilter Tonerpulver (Feinstaub mit Partikeln um 0,2 µm) prozesssicher mit Vakuum fördern. Für andere Anwendungen werden Filter aus Kunststoffen eingesetzt. Das ermöglicht verschleißfreien Betrieb und bei häufigem Produktwechsel die nasse Reinigung, beispielsweise mit einem Dampfstrahlgerät oder im Ultraschallbad. Je nach Anwendungsfall sind Filterstandzeiten von mehreren Jahren keine Seltenheit. Reicht bei besonders anhaftenden Fördergütern die normale Filterabreinigung nicht aus, besteht die Möglichkeit, Filtereinheit und Abscheidebehälter in Vibrationen zu versetzen.

Fazit

Aufgrund der Vielfalt an Abscheide- und Sammelbehälter, Vakuumfördergeräten und Filtersystemen kann eine Förder- und Beschickungslösung für verschiedene Bedingungen in der oft rauen Prozessindustrie entwickelt werden. Ebenso ist es möglich, mit einem Multijector-Vakuumfördergerät nacheinander an mehreren Aufgabestellen abzusaugen und zu fördern. Der enge Gedankenaustausch mit dem Hersteller führt hier zu innovativen Lösungen. Dazu sind in der Regel intensive Vakuumförderversuche notwendig, die im Versuchszentrum des Herstellers oder vor Ort durchgeführt werden.

* Der Autor ist Verkaufsleiter bei Volkmann, Soest.

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Link: Webinar: Energieeffizienz in der pneumatischen Schüttgut-Förderung

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