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Vakuumpumpen für das wirtschaftliche Fördern von Schüttgütern Tipps für die richtige Auswahl in der pneumatischen Saugförderung

Autor / Redakteur: Uli Merkle / Sabine Mühlenkamp

Die pneumatische Saugförderung ist heute eine wichtige Technologie, um Schüttgüter produktschonend durch Rohrleitungssysteme den jeweiligen Prozessschritten zuzuführen. Moderne Vakuumtechnologie ermöglicht den wirtschaftlichen und umweltfreundlichen Betrieb von Saugförderanlagen.

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Verschiedene Förderarten benötigen unterschiedliche Differenzdrücke bzw. Vakuumniveaus.
Verschiedene Förderarten benötigen unterschiedliche Differenzdrücke bzw. Vakuumniveaus.
(Bild: Busch Vacuum Solutions)

Aus der Lebensmittelverarbeitung, der pharmazeutischen und chemischen Industrie und bei der Materialzuführung in der Kunststoffverarbeitung ist die Saugförderung nicht mehr wegzudenken, wenn es darum geht, pulverige oder granulare Stoffe zu transportieren. Dabei sind es im Wesentlichen die Betriebskosten, die die richtige Auswahl des Vakuumerzeugers bestimmen.

Dafür ist es erforderlich, die Betriebsbedingungen der Saugförderanlage genau zu kennen und diese Kenntnisse bei der Auswahl der Vakuumpumpe einfließen zu lassen. Zunächst muss das Fördergut mit seinen Eigenschaften bekannt sein. Weitere Einflussgrößen sind die Leitungsführung, deren Länge und Durchmesser sowie die Förderart. Anhand dieser Parameter lässt sich der benötigte Differenzdruck (∆p) ermitteln. Der Differenzdruck und der Volumenstrom sind wiederum die Haupteinflussgrößen für die technische Auswahl der Vakuumpumpe oder des Vakuumsystems.

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Für die Wirtschaftlichkeitsberechnung müssen neben den Anschaffungs- auch die Betriebskosten berücksichtigt werden. Dazu gehören der Energieverbrauch, eventuell von der Vakuumerzeugung abhängige weitere Anschaffungskosten für Drosselregelung, Ventile oder Steuerung, die Betriebszeit (z.  B. kontinuierlicher Betrieb, Batch-Betrieb) sowie der Wartungsaufwand und dessen Kosten.

Prinzipien der Vakuumerzeugung

Bei der Saugförderung werden vor allem folgende mechanische Vakuumpumpen eingesetzt, die unterschiedliche Differenzdrücke beziehungsweise Vakuumniveaus erreichen:

  • Seitenkanalgebläse
  • Drehkolbengebläse
  • Drehschieber-Vakuumpumpen
  • Klauen-Vakuumpumpen

Kleine Baugrößen für kurze Förderstrecken

Seitenkanalgebläse erreichen bei kleiner Baugröße hohe Volumenströme, sodass sie für den Einsatz bei kurzen Förderstrecken und bei der Flugförderung geeignet sind, wenn geringe Differenzdrücke und hohe Volumenströme gefordert werden. Seitenkanalgebläse verdichten ölfrei und sind in der Anschaffung verhältnismäßig preisgünstig. Allerdings weisen Seitenkanalgebläse keine stabile Kennlinie auf, sind also nicht volumenstabil. Werden sie an ihren Leistungsgrenzen betrieben, haben sie einen überdurchschnittlich hohen Energiebedarf.

Für hohe Volumenströme bei geringen Differenzdrücken

Drehkolbengebläse arbeiten berührungsfrei und somit ohne Öl im Verdichtungsraum. Sie können für Differenzdrücke bis 500 Hektopascal (Millibar) eingesetzt werden. Bedingt durch diese relativ geringen Differenzdrücke sind die Einsatzgebiete von Drehkolbengebläsen bei der Saugförderung beschränkt, etwa auf Anwendungen, für die bei geringen Differenzdrücken hohe Volumenströme benötigt werden. In diesem Einsatzbereich zeichnen sich Drehkolbengebläse durch ihren niedrigen Leistungsbedarf aus.

Ideal für lange Förderstrecken

Drehschieber-Vakuumpumpen sind die idealen Vakuumerzeuger bei der Saugförderung, wenn hohe Differenzdrücke gefordert werden und lange Förderstrecken zu überwinden sind. Außerdem eignen sich Drehschieber-Vakuumpumpen immer dann, wenn Produkte langsam gefördert werden müssen (Pfropfenförderung). Mit Drehschieber-Vakuumpumpen sind Enddrücke bis 0,1 Hektopascal (Millibar) erreichbar, was einem Vakuum von 99,99 Prozent entspricht. Kein anderer Vakuumerzeuger in der Saugförderung erreicht ein solch hohes Vakuum und kann gleichzeitig bei niedrigeren Differenzdrücken arbeiten. Dies garantiert eine stabile Kennlinie im gesamten Druckbereich von Atmosphären- bis Arbeitsdruck. Drehschieber-Vakuumpumpen sind ölumlaufgeschmiert. Das bedeutet, dass sie einen internen Ölkreislauf haben, was eine regelmäßige Wartung verlangt.

Energieeffizient und wartungsarm

Mink-Klauen-Vakuumpumpen sind seit einigen Jahren die Standardvakuumerzeuger in der pneumatischen Saugförderung. Eine Entwicklung, die sich mit deren Energieeffizienz, annähernden Wartungsfreiheit und durch die bedarfsabhängige Regelbarkeit begründen lässt. Die Klauen-Vakuumpumpen gibt es in verschiedenen Ausführungen und Baugrößen von 60 bis 1.200 m3/h jeweils mit Standardmotoren oder mit frequenzgeregelten Antrieben. Außerdem bietet Busch Vacuum Solutions auch individuelle zentrale Vakuumversorgungen für mehrere Förderanlagen oder ganze Betriebe an. Die Klauen-Vakuumpumpen verdichten ölfrei und berührungslos. Dadurch sind sie annähernd wartungsfrei und äußerst energieeffizient.

Die Beispiele zeigen, dass das Vakuum für pneumatische Saugförderungsprozesse durch verschiedene mechanische Vakuumpumpen erzeugt werden. Welche Vakuumpumpe die richtige ist, hängt von den technischen Parametern der Förderanlage ab. Allerdings ist die Vakuumtechnologie − im Gegensatz zur Drucklufttechnologie − für viele Anwender nicht immer einfach zu verstehen. Die Folge: Viele Vakuumpumpen werden falsch eingesetzt oder sind in ihrer Leistung überdimensioniert. Dies verursacht unnötige Energie- und Betriebskosten. Auch empfiehlt es sich, bei sich ändernden Prozessparametern Vakuumpumpen einzusetzen, die bedarfsabhängig gesteuert werden und im Prozess entweder das benötigte Vakuumniveau konstant einhalten oder ein gleichbleibendes Saugvermögen garantieren. In jedem Fall, ist das Hinzuziehen eines Vakuumspezialisten empfehlenswert.

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