Das Problem des Grenzvakuums bei Schrumpfrohr-Vakuumpumpen
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Wir wissen alle, dass die Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe eine Methode zur Erzeugung von Vakuum ist, bei der die erreichte maximale Vakuumstärke stark von der Art sowie der Temperatur der Arbeitsflüssigkeit abhängt. Mit anderen Worten: Der Sättigungsdampfdruck der Arbeitsflüssigkeit bei der Betriebstemperatur bestimmt die maximale Vakuumstärke, die mit einer Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe erzielt werden kann. Zum Beispiel beträgt der Sättigungsdampfdruck von Wasser bei 15 °C 1,7 kPa. Eine Vakuumpumpe für Wasserkreisläufe kann daher bei 15 °C ein Vakuum von bis zu 1,7 kPa (–99,6 kPa) erzeugen. Die Frage ist also: Kann eine Vakuumpumpe ein hohes Vakuum erzeugen, wenn sie mit einem Arbeitsfluid verwendet wird, dessen Sättigungsdampfdruck bei der Betriebstemperatur sehr niedrig ist? Zum Beispiel Transformatorenöl oder einige Ester mit hohem Siedepunkt – bei diesen Arbeitsflüssigkeiten beträgt der Dampfdruck bei 50 °C in der Regel nur 0,1 kPa. Ist es also möglich, ein so hohes Vakuum zu erzeugen? Ich habe die Pumpenfabrik in Foshan gefragt, und sie sagten, das sei unmöglich. Anscheinend gibt es ein Druckverhältnis zwischen der Auslassseite und der Saugseite der Vakuumpumpe – dieses Verhältnis sorgt dafür, dass es unabhängig vom verwendeten Arbeitsmedium nicht möglich ist, ein stabiles Vakuum von über -99 kPa zu erzielen Hat jemand von Ihnen Erfahrungen mit der Verwendung in diesem Bereich? Wenn das der Fall ist, dann was ist das Prinzip?
Für Dampfturbinen gibt es ein maximales Vakuum. Wenn dieses Limit überschritten wird, treten bei den letzten Turbinenblättern Turbulenzen auf, wodurch die Turbine erheblich von ihren geplanten Betriebsbedingungen abweicht. Außerdem werden neben den nicht kondensierbaren Gasen auch Wasserdämpfe durch die Wasserring-Vakuumpumpe abgesaugt. Wasserdämpfe sind in Transformatorenöl unlöslich, weshalb Transformatorenöl in diesem Fall nicht als Arbeitsmedium für die Vakuumpumpe verwendet werden kann. Schließlich ist Wasser günstig und leicht verfügbar. Da Wasser als Medium ausreicht, um die Anforderungen zu erfüllen, warum sollte man dann andere, teurere Medien verwenden? Zudem lässt sich Wasser relativ leicht kühlen – schließlich hat Wasser die höchste Wärmeleitfähigkeit. Man muss außerdem bedenken, dass die Wasserring-Vakuumpumpe zusätzlich einen Dampf-Wasser-Trenner sowie einen Wärmetauscher benötigt, um das Arbeitsmedium zu kühlen.