Vakuumpumpen mit Rotorinnenkühlung

Bereits vor mehreren Jahren wurde bei Busch damit begonnen, trocken laufende Vakuumpumpen für die EG-Baumusterprüfung zu konzipieren und herzustellen. Für Anwendungen der chemischen Verfahrenstechnik ist vor allem die Frage nach den auftretenden Gas- und Oberflächentemperaturen für die Verfügbarkeit einer Vakuumpumpe von großer Bedeutung. Dies gilt sowohl für die Förderung explosionsgefährdeter als auch nicht explosionsgefährdeter Medien. Frühzeitig wurden daher die verschiedenen Möglichkeiten zur Minderung der Abgastemperaturen untersucht. Die folgende Abwägung verschiedener Verfahren zur Beherrschung der entstehenden Verdichtungstemperaturen zeigt deren Vor- und Nachteile.

Die Gaskühlung mittels Rückführung einer gekühlten Teilmenge des Abgases zum Arbeitsraum hat den Nachteil zusätzlicher Kosten und möglicher Schäden durch mitgeförderte Flüssigkeiten wie Kondensate. Eine Absenkung der Drehzahl mit Hilfe eines Frequenzumformers hat für viele Anwendungen Vorteile bei der Prozessregelung, bedeutet aber im Zusammenhang mit dem Absenken der Abgastemperaturen immer einen Verlust an Saugvermögen. Die Verwendung der Gehäusekühlung zur weiteren Senkung der Abgastemperaturen erfordert einen hohen Kühlwasserstrom mit niedriger Zulauftemperatur. Dieser vergleichsweise unwirtschaftliche Betrieb birgt ein hohes Risiko beim Fördern von Dämpfen, die korrosive Kondensate bilden können. An kalten Gehäuseoberflächen im Inneren einer Vakuumpumpe können korrosive Kondensate in kürzester Zeit zur völligen Zerstörung führen. Es besteht zusätzlich die Gefahr, dass nicht korrosive Kondensate durch Kavitation Schäden in der Pumpe hervorrufen.

Eine einfache und technisch elegante Lösung zur Beherrschung der Abgastemperaturen besteht in der direkten Rotorkühlung. Mit dieser Lösung, bei der die Rotoren von innen, und meist nur von einer Seite mit Öl gekühlt werden, lassen sich die Gastemperaturen des Fördermediums nicht nur gut absenken, sondern auch anheben, um Kondensation in der Pumpe sicher ausschließen zu können. Die direkte Rotorkühlung erzeugt nur in begrenztem Maß zusätzliche Kosten bei der Produktion einer Pumpe und ist daher sehr gut in ein anwendungsorientiertes Produktportfolio einzubringen.

Für übliche Standardanwendungen, bisweilen aber auch schwierigere Einsatzfälle in der chemischen und pharmazeutischen Industrie, eignet sich die Cobra AC- und N-Baureihe von Busch. Weitere Größen dieser Baureihe, die Cobra N 0600 und N 0900, wurden speziell für niedrige Vakua entwickelt. Sie erreichen ihre Saugvermögensmaxima zwischen 0,5 und 50 mbar Ansaugdruck. Da sie keine direkte Rotorkühlung aufweisen, sind sie für explosionsgefährdete Fördermedien weniger geeignet, für Anwendungen in Pumpkombinationen mit Wälzkolben hingegen eignen sie sich hervorragend.

Die Schrauben-Vakuumpumpen der Baureihe Cobra TC vereinen die direkte Rotorinnenkühlung mit allen Vorteilen in einem konstruktiv besonders einfach und damit serviceorientierten Gesamtkonzept. Der Austausch aller Komponenten der Pumpe kann bei Bedarf vom Anwender ausgeführt werden. So kann beispielsweise der Austausch der Dichtungskartuschen bei Mehrzweckanlagen für eine Anwendung mit unerwartet stark toxischem Fördermedium erforderlich werden. Ein solcher Tausch der Dichtungskartuschen kann innerhalb von zwei Stunden durchgeführt werden. Trotz der vergleichsweise vielen externen Zusatzgeräte zur Einhaltung der Mindestanforderungen nach Richtlinie 94/9/EG, bleibt auch die Cobra-TC-Baureihe betont einfach und kompakt.

Halle 8.0, Stand K42-K47