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Die einfache Wissenschaft hinter Gasballastventilen

Von Andreas Kollbrunner
TRIVAC Gas ballast

Gasballastventile bieten mehrere potenzielle Vorteile für Vakuumpumpenbenutzer, werden aber oft übersehen. Erfahren Sie mehr darüber, wie dieses einfache, effektive Vakuumpumpenzubehör die Effizienz steigern und Kontaminationsrisiken verringern kann.

 

Wie funktioniert ein Gasballastventil?

Atmosphärische Luft oder Gase mögen zwar rein erscheinen, wenn sie für ein Vakuumsystem verwendet werden, in Wahrheit enthalten sie jedoch immer einen gewissen Anteil an Feuchtigkeit. In der Vakuumpumpe wird der Dampf kondensieren, da Wasser bei einem Druck unterhalb der Atmosphäre kondensiert, so dass er nicht aus der Pumpe abgeleitet werden kann und als flüssiges Wasser zurückbleibt. Wenn diese Feuchtigkeit nicht aus dem System abgeleitet wird, verunreinigt sie das Öl. Dies kann die Leistung der Vakuumpumpe beeinträchtigen und zu Schäden durch Schmiermittelverlust oder Korrosion führen.

Das entstehende Kondensat kann in die Öldichtung der Pumpe eindringen und deren Funktionsfähigkeit beeinträchtigen. Wenn dem Kompressionszyklus über den Gasballast etwas Luft zugeführt wird, erzeugt die Pumpe genügend Druck, um das Gas in die Atmosphäre abzulassen, wodurch die Feuchtigkeit mit der Luft ausgestoßen wird. Das Öffnen des Gasballastventils kann diese Risiken ausschalten, indem ein kleiner Teil des komprimierten Gases abgelassen wird, ohne die Gesamtleistung der Pumpe zu beeinträchtigen. 

Die Gasbeaufschlagung begleitet häufig ölgedichtete Drehschieber- und Trockenscroll-Pumpenprozesse zur Gefriertrocknung, Rotationsverdampfung, Destillation und Geltrocknung.

Leybold TRIVAC B mit Gasballast

Warum übersehen die Benutzer von Vakuumpumpen die Gasvorschaltgeräte?

Es ist schwierig, die genauen Gründe für die mangelnde Verbreitung von Gasballast zu ermitteln, aber ein wichtiger Faktor könnte ein falsches Verständnis der Funktionsweise der Gasballastventile sein. 

Die Wissenschaft, die hinter der Gasballastierung steckt, ist eigentlich ganz einfach. Da dieses Vakuumpumpen-Zubehör jedoch im Jahr 1935 entwickelt wurde, scheint etwas Grundlegendes in der Übersetzung verloren gegangen zu sein. Wenn mehr Anwender verstehen würden, wie Gasballaste funktionieren und welchen Nutzen sie für ihre Vakuumpumpensysteme haben, würde der Einsatz von Gasballasten sicherlich zunehmen. 

 

Untersuchung der einfachen Wissenschaft hinter Gasballastventilen

In Verbindung mit einer ölgedichteten Vakuumpumpe reduziert ein Gasballast die Dampfkondensation - und damit die Verunreinigung - des Dichtungsöls der Pumpe.

Der Gasstrom, der aus einer Vakuumkammer evakuiert wird, enthält Wasserdampf, Lösungsmitteldampf und andere potenzielle Verunreinigungen. Diese Verunreinigungen treten in der Regel auf, weil diese Stoffe unter Vakuumdruck von flüssigen Molekülen in gasförmige umgewandelt wurden.

Das Gas strömt dann zurück in die Pumpe, wo es im Pumpenöl wieder in eine flüssige Verunreinigung umgewandelt wird, oder es wird durch die Pumpe selbst ausgetragen. 

Um diesen Gasaustauschprozess zu verstehen, muss man wissen, dass alle Gase bei Temperaturen und Drücken, die von ihren physikalischen Eigenschaften abhängen, Dämpfe erzeugen können. 

Bei der Gasballastierung wird Luft oder ein anderes Gas in eine Vakuumpumpe eingeleitet, damit die Dämpfe ausgestoßen werden können, bevor sie kondensieren und das System verunreinigen oder die Gasabdichtung verschmutzen können. Die Gasballastierung wird auf folgende Weise erreicht:

  1. Wenn die Pumpe ein Gas "verarbeitet", das in der Pumpe kondensieren würde, ermöglicht die Gasballastierung das Öffnen eines Vorablassventils, bevor der Dampf kondensieren konnte.
  2. Der kondensierbare Dampf entweicht in seiner Gasphase in die Atmosphäre.

Eine Pumpe, die mit kondensierten Dämpfen in Berührung gekommen ist, kann mit Hilfe der Gasballasttechnologie gereinigt werden.

Dieser Prozess läuft folgendermaßen ab:

  1. Die Einlassöffnung der Pumpe ist geschlossen, damit die Pumpe bei geöffnetem Gasballastventil laufen kann, was zur Spülung der Pumpe beiträgt.
  2. Diese Spülung erfolgt über mehrere Stunden oder über Nacht, je nach Größe des Systems und dem Grad der Verschmutzung. 

Durch die Verringerung des Kondensationsrisikos kann die Pumpe ihre Dampfleistung nahezu vollständig erbringen, wodurch sichergestellt wird, dass sie ihr Enddruckniveau effizient erreichen kann. 

Wenn die Pumpe jedoch raucht oder einen sichtbaren Nebel in großen Mengen abgibt, kann sich der Raum mit Ölnebel füllen. Die Entlüftung in eine Abzugshaube oder die Verwendung von Abscheidefiltern hilft, dieses Problem zu beseitigen. 

Aber auch wenn der Dunst nicht sichtbar ist, müssen Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden. Die Arbeiter können eine Arbeitsumgebung betreten, in der der Gehalt und die Konzentration von Schadstoffen in der Atmosphäre eine Gesundheits- oder Brandgefahr darstellen können. Ein Gasballastöl-Rückführungsset kann diese Risiken mindern.

Sind Sie immer noch unsicher, ob Sie ein Gasballastsystem in Ihrem Prozess einsetzen sollten? Wenden Sie sich an ein Mitglied unseres Teams, um die Vorteile der Implementierung zu besprechen.

Tags: Hitzebehandlung

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