Vakuumpumpe

Die Vakuumpumpen der Baureihe HS 350-900 VSD+ arbeiten mit variabler Drehzahl. Bild: Atlas Copco Kompressoren und Drucklufttechnik

Mit den Vakkumpumpen der Baureihe GHS 350-900 VSD+ von Atlas Copco können Anwender ihren Energieverbrauch gegenüber herkömmlichen Drehschieber-Vakuumpumpen um bis zu 50 Prozent senken. Die Maschinen eignen sich mit einer Kapazität von 390 bis 870 Kubikmeter pro Stunde für unterschiedliche Industriebranchen. Im Rahmen einer zentralen Versorgung lässt sich die Vakuumerzeugung mit den neuen Pumpen an den Bedarf des Anwenders anpassen. Die Maschinen stellen laut Hersteller eine Verbesserung hinsichtlich Effizienz, Leistungsvermögen und Umweltverträglichkeit dar. Die Vakuumpumpen arbeiten mit variabler Drehzahl, worauf das Kürzel VSD im Namen hindeutet (Variable Speed Drive).

„Die Maschinen basieren konstruktiv weitgehend auf den bewährten Plug-and-play-Prinzipien unserer Kompressoren“, erklärt Eckart Röttger, Geschäftsführer. Sparsam seien die Vakuumpumpen einerseits wegen der Drehzahlregelung der Motoren, die das Vakuum immer an den Bedarf im Werk anpasst, sowie der intelligenten Steuerungsstrategie mittels Elektronikon-Steuerung.

Geringe Stellfläche, einfache Installation

Technologisch und vom Design her lehnen sich die Vakuumpumpen an die Kompressoren des Unternehmens an, bieten also anschlussfertige Komplettsysteme in einem Gehäuse. Die Stellfläche ist gering: Eine Pumpe benötigt nicht mehr Fläche als eine Standardpalette. „Die Modelle sind außerdem wesentlich leiser als vergleichbare Geräte und passen gut in Energie- und Umweltmanagementkonzepte gemäß ISO 50001 und 14001“, betont Röttger.

Die Maschinen wurden speziell für die bei industriellen Vakuumanwendungen gängigsten Betriebsdrücke entwickelt. Sie bringen laut Hersteller signifikant höhere Leistungen als ölabgedichtete und Trockenschieber-Vakuumpumpen. Die Energierückgewinnung hält die Erwärmung in der Nähe der Maschinen gering, sodass nahegelegene Arbeitsplätze nicht klimatisiert werden müssen.

Vakuumpumpe

Die neuen Vakuumpumpen brauchen nicht mehr Stellfläche als eine Standardpalette. Bild: Atlas Copco Kompressoren und Drucklufttechnik

Der Umwelteinfluss bleibt auch wegen des hohen Ölrückhaltevermögens des neuen Produktes bei allen Betriebsdrücken niedriger als bei anderen Vakuumpumpen. Dieses Merkmal führt zu einer guten Qualität der Abluft. Dadurch werden Mitarbeiter, die in der Nähe der Maschinen arbeiten und die Luft einatmen, nicht beeinträchtigt. Vermieden werden darüber hinaus das sogenannte Ölspucken und damit auf den Hallenboden fließendes Öl.

Bei konventionellen, ölgeschmierten Vakuumpumpen wäre dies nicht ungewöhnlich. Das Resultat ist eine sauberere Arbeitsumgebung. Zudem ermöglicht die Technik kürzere Taktzeiten, weil sie im für den Anwender relevanten Druckbereich schnell auf geänderte Prozessanforderungen reagiert.

Bei der Entwicklung der Baureihe nahm das Unternehmen jede Komponente unter die Lupe, was sich teilweise mehrfach auszahlte: Zum Beispiel sorgt das neu konstruierte, vakuumspezifische Schraubenelement neben der höheren Effizienz auch für eine längere Lebensdauer der Vakuumpumpen im Vergleich zu einem Schraubenkompressor oder einer Drehschieberpumpe. Ein neu patentiertes Einlassregelventil ermöglicht es, das benötigte Vakuum in enger Abstimmung mit dem drehzahlgeregelten Antrieb zu erzeugen, um den Energieverbrauch zu verringern.

Die Baureihe wird im Laufe 2015 auf Pumpenkapazitäten bis zu 2000 Kubikmeter pro Stunde erweitert und voraussichtlich ab Frühjahr 2016 mit bis zu 4500 Kubikmeter pro Stunde erhältlich sein. Alle Pumpen sind mit der Elektronikon-Steuerung sowie dem Fernüberwachungssystem Smartlink ausgestattet. Die Steuerung ist leicht verständlich und führt ebenfalls zu Energieeinsparungen. Sie lässt sich in ein Prozessleitsystem integrieren und kann auch andere Vakuumpumpen steuern. do

Autor: Michael Gaar, Atlas Copco Kompressoren und Drucklufttechnik

Amortisation in zwei bis drei Jahren

Stephan VöllmeckeKURZINTERVIEW: STEPHAN VÖLLMECKE, Business Development Manager Vacuum bei Atlas Copco Kompressoren und Drucklufttechnik

fluid: Einsparung um 50 Prozent klingt gut. Können Sie an einem Rechenbeispiel verdeutlichen, wie lange es dauert, bis sich die Mehrkosten für die Pumpe, die ja sicher nicht gerade billig ist, amortisiert haben?

Die Energieeinsparung von 50 Prozent resultiert hauptsächlich aus der Drehzahlregelung der Pumpe. Viele Betriebe haben einen über den Tagesverlauf schwankenden Vakuumbedarf. Bei herkömmlichen Pumpensystemen fahren die Pumpen bei weniger Vakuumbedarf in einen tieferen Druckbereich, als eigentlich erforderlich ist. Der Rückgang der Leistungsaufnahme ist hierbei gering.

Eine drehzahlgeregelte Vakuumpumpe reduziert dann die Drehzahl und damit zeitweise die Leistungsaufnahme um bis zu 90 Prozent. Im Schnitt ergibt sich hierbei tatsächlich eine Reduzierung des Energiebedarfs um bis zu 50 Prozent gegenüber ungeregelten Systemen. Ab circa 6000 Betriebsstunden im Jahr liegt dann die Amortisationszeit der GHS VSD+-Pumpe bei etwa zwei bis drei Jahren.

fluid: Mit welcher Zeitspanne würden Sie die Lebensdauer der Vakuumpumpe angeben?

Wir gehen von einer durchschnittlichen Lebensdauer von 60.000 bis 80.000 Betriebsstunden aus.

fluid: Im Artikel ist von einem hohen Ölrückhaltevermögen die Rede. Was genau kann ich mir darunter konkret vorstellen, und wie hat Atlas Copco dieses Ziel erreicht?

Es handelt sich um eine Schraubenvakuumpumpe, bei der Öl zum Kühlen, Schmieren und Abdichten in den Verdichtungsraum eingesaugt wird. Das Öl wird nach der Verdichtung wieder vom Abluftstrom in einem Separator getrennt. Hierbei bleibt ein kleiner Teil des Öls, trotz optimalen Ölrückhaltevermögens (Abfilterung), im Abluftstrom zurück. Für den Pumpentyp GHS VSD+ garantiert Atlas Copco einen Restölgehalt von maximal drei Milligramm pro Kubikmeter Abluft für alle zulässigen Betriebsdrücke, bei Einhaltung der vorgegebenen Wartungsintervalle. do