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以我們先進的技術實現高效率

以我們先進的技術實現高效率

我們的 R5 旋片真空泵和一款傳統的油螺桿真空泵在抽氣速率、功率消耗和抽氣時間方面已經過 TÜV SÜD 的測試, 認證證書上證明 R5 在所有這三個方面均排第一。使用我們的 R5 旋片真空泵,顯著節省成本:低能耗

比測試的油螺桿真空泵低約 57%包裝周期超短

包裝周期比測試的油螺桿真空泵短約 10%高可靠性閱讀此處的完整測試設置:真空泵是新鮮食品包裝過程中的重要組件, 哪款真空泵的效率因數最高?只要測試設置設計合理,直接比較,即可找到此問題的答案。最近發布的比較研究表明,油螺桿真空泵雖具有一定優勢, 但此結果僅源自于似乎不太現實的測試設置。同時,獨立測試機構 TÜV Süd 也對相關真空泵進行了比較, 此次比較需要真實模擬標準工業過程。在這些條件下,結果明顯有利于油潤滑旋片真空泵。本文對這兩次比較測試進行了對比, 為清晰起見,下文中分別稱其為測試 1 和測試 2。為更便于閱讀,油螺桿真空泵縮寫為 SVP,油潤滑旋片真空泵縮寫為 RVVP。

圖 1:配置標準電機時的功耗。

測試 1:需求驅動控制型和滿載運行 此測試由油螺桿真空泵(SVP)制造商發起, 該公司主要生產壓縮機,參與測試的機器即衍生自壓縮機技術。將其與 Busch 普旭的 R5 RA 0630 C 油潤滑旋片真空泵(RVVP)進行比較, 然而由于諸多原因,測試設置不允許進行真實比較。 測試循環模擬了真空支持的多種工藝, 不過也明顯包含了生產中斷時間,其中包括夜間停機時間,在停機期間,RVVP 會繼續運行,這一點與 SVP 不同。在測試中,SVP 作為某系統的一部分運行,該系統帶有變頻器和集成式控制系統,后者會在生產中斷期間停止真空泵。另一方面,RVVP 很明顯是作為獨立機器連接,可以滿功率連續運行。 測試 1 無疑是風馬牛不相及的比較, 連續運行的真空泵消耗的電力自然高于所比較的受控真空泵消耗的電力,因為后者會在生產中斷期間自動停止。RVVP 也可以配備變頻器和控制系統——Busch 普旭就提供有此版本的真空泵, 這應該可以創造類似的啟動條件, 但很顯然,實際上并沒有。遺憾的是,測試描述缺少有關這些重要框架條件的精確信息。 由于設計問題,RVVP 通常在起動階段(大氣壓力和約 300 mbar 之間)的功耗最高(圖 1)。不過,功耗會隨著進氣壓力的降低而顯著降低。另一方面,SVP 在大氣壓力和極限壓力之間的功耗大致相同, 這意味著,在極限壓力和 100 mbar 之間,RVVP 在運行范圍內所需的功率比 SVP 低得多。測試 2:同等條件 第二次比較測試(圖 2)是獨立測試機構 TÜV Süd 最近進行的測試, 該機構是業內領先的測試機構之一。使用的真空泵與測試 1 相同,不過這次是模擬真實運行狀況,無生產中斷或夜間停機情況。測試 2 模擬了真空包裝機的工作循環, 這是業內真空泵常用的循環。兩臺真空泵由完全相同的羅茨泵提供額外支持,此類應用通常都會如此。此外,測試設置和程序由一家著名的真空包裝機制造商進行檢查,并確認為真實模擬。 作為應用示例,選擇了一臺腔體容量較大的包裝機,就如肉類或奶酪產品包裝中使用的一樣, 此類機器通常帶有自動產品供應功能,每分鐘可處理多個循環。 測試中,使用 300 升腔體并在腔體、羅茨泵和真空泵之間安裝一個 11.5 m 長管道系統來模擬此機器, 此腔體被循環抽真空至 5 mbar 的真空水平。 抽真空時間取決于真空泵的性能, 抽真空循環間隔時間設置為 14 秒 – 此尺寸包裝機的典型時間間隔。真空泵所需的抽真空時間及其耗能量均記錄在案。

圖 2:配備真空容器、羅茨泵和作為前級泵的測試用真空泵的真實測試設置

明確的結果 多次測試的運行結果都很明確:較之螺桿真空泵(SVP),旋片真空泵(RVVP)的抽真空速度更快(圖 3),能耗更低。根據 RVVP 的設定速度,這會進一步縮短抽真空時間或提高節能效果。例如:相較之下,RVVP 在 40 Hz 模式下速度快約 11%,功耗減少約 42%。

圖 3:成套裝置(視真空泵的速度或設計而定)

除了抽真空時間和功率消耗,測試期間還測量了進氣壓力下的抽氣速率和功率消耗(圖 4)。然后,根據這些測量值計算得出不同真空度下的單位能耗(SEC)。這樣即可精確了解每小時抽一立方米空氣需要消耗多少功率,以達到特定真空度。在所有真空水平下,RVVP 也同樣優于 SVP, 節能在 13% 至 73% 之間。在 10 mbar 的真空度(實際典型值)下,RVVP 能耗比 SVP 低約 38%(圖 4)。

圖 4:進氣壓力下測試用真空泵的單位能耗(SEC)比較

原理問題 令人驚訝的是,結果非常明確, RVVP 是真空技術中的典型。測試中所用的 R5 RA 0630 C 得益于數十年來對真空產生技術的不斷優化, 相比之下,SVP 基本就是一個改裝的壓縮機。雖然真空產生和壓縮都與抽氣有關,但不同的目標需要不同的技術解決方案。 對于壓縮機,壓縮比通常是 1:10;對于真空泵,則介于 1:100 至 1:1000 之間,要高得多。從技術上講,這意味著在螺桿壓縮機中,兩個螺桿和殼體的加工公差更大。也就意味著,生產更具成本效益,即使內部泄漏不斷增加,亦能實現 1:100 的目標壓縮比。不過,之所以如此,只是因為在滿載條件下以更高轉速(約 7000 rpm)對其進行了補償。另一方面,RVVP 是純真空泵,配備精密部件,公差極小,可以將內部泄漏率降至最低,最終實現更高的壓縮比。所以,從抽真空開始到結束,真空泵的性能始終保持一致且能耗低。因此,它僅在最高轉速 1000 rpm 下運行, 更低的轉速可以減少機械負載,從而減少維護需求。此外,這可以顯著延長使用壽命,降低機器使用壽命成本。 另一方面,SVP 需要通過進氣控制閥單獨進行壓力控制,以避免在 1000 mbar 至 300 mbar 壓力范圍內真空泵過載。當壓力介于大氣壓力和粗真空之間時,真空泵的運行性能顯著降低, 由于此原因,兼之壓縮機結構設計,都使得抽真空時間顯著延長。 正是這些差異,最終影響著比較測試的結果。結論 測試 2 是在真實條件下進行的, 同類型比較——換言之,收集和比較的是真空泵的實際性能數據。無論是在抽真空時間方面,還是功率消耗方面,Busch 普旭的 R5 RA 0630 C 油潤滑旋片真空泵(RVVP)都顯著優于最初作為壓縮機設計的螺桿真空泵(SVP)。測試結果確認了這款暢銷的真空泵在該性能等級中的優越性。



【更新時間:2023-11-25】
發布日期:2023-11-25   已經瀏覽 686次
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