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以我們先進(jìn)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)高效率

我們的 R5 旋片真空泵和一款傳統(tǒng)的油螺桿真空泵在抽氣速率、功率消耗和抽氣時(shí)間方面已經(jīng)過(guò) TÜV SÜD 的測(cè)試， 認(rèn)證證書(shū)上證明 R5 在所有這三個(gè)方面均排第一。使用我們的 R5 旋片真空泵，顯著節(jié)省成本：低能耗

比測(cè)試的油螺桿真空泵低約 57%包裝周期超短

包裝周期比測(cè)試的油螺桿真空泵短約 10%高可靠性閱讀此處的完整測(cè)試設(shè)置：真空泵是新鮮食品包裝過(guò)程中的重要組件， 哪款真空泵的效率因數(shù)最高?只要測(cè)試設(shè)置設(shè)計(jì)合理，直接比較，即可找到此問(wèn)題的答案。最近發(fā)布的比較研究表明，油螺桿真空泵雖具有一定優(yōu)勢(shì)， 但此結(jié)果僅源自于似乎不太現(xiàn)實(shí)的測(cè)試設(shè)置。同時(shí)，獨(dú)立測(cè)試機(jī)構(gòu) TÜV Süd 也對(duì)相關(guān)真空泵進(jìn)行了比較， 此次比較需要真實(shí)模擬標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)過(guò)程。在這些條件下，結(jié)果明顯有利于油潤(rùn)滑旋片真空泵。本文對(duì)這兩次比較測(cè)試進(jìn)行了對(duì)比， 為清晰起見(jiàn)，下文中分別稱其為測(cè)試 1 和測(cè)試 2。為更便于閱讀，油螺桿真空泵縮寫(xiě)為 SVP，油潤(rùn)滑旋片真空泵縮寫(xiě)為 RVVP。

圖 1：配置標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)時(shí)的功耗。

測(cè)試 1：需求驅(qū)動(dòng)控制型和滿載運(yùn)行 此測(cè)試由油螺桿真空泵(SVP)制造商發(fā)起， 該公司主要生產(chǎn)壓縮機(jī)，參與測(cè)試的機(jī)器即衍生自壓縮機(jī)技術(shù)。將其與 Busch 普旭的 R5 RA 0630 C 油潤(rùn)滑旋片真空泵(RVVP)進(jìn)行比較， 然而由于諸多原因，測(cè)試設(shè)置不允許進(jìn)行真實(shí)比較。 測(cè)試循環(huán)模擬了真空支持的多種工藝， 不過(guò)也明顯包含了生產(chǎn)中斷時(shí)間，其中包括夜間停機(jī)時(shí)間，在停機(jī)期間，RVVP 會(huì)繼續(xù)運(yùn)行，這一點(diǎn)與 SVP 不同。在測(cè)試中，SVP 作為某系統(tǒng)的一部分運(yùn)行，該系統(tǒng)帶有變頻器和集成式控制系統(tǒng)，后者會(huì)在生產(chǎn)中斷期間停止真空泵。另一方面，RVVP 很明顯是作為獨(dú)立機(jī)器連接，可以滿功率連續(xù)運(yùn)行。 測(cè)試 1 無(wú)疑是風(fēng)馬牛不相及的比較， 連續(xù)運(yùn)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?yàn)楹笳邥?huì)在生產(chǎn)中斷期間自動(dòng)停止。RVVP 也可以配備變頻器和控制系統(tǒng)——Busch 普旭就提供有此版本的真空泵， 這應(yīng)該可以創(chuàng)造類似的啟動(dòng)條件， 但很顯然，實(shí)際上并沒(méi)有。遺憾的是，測(cè)試描述缺少有關(guān)這些重要框架條件的精確信息。 由于設(shè)計(jì)問(wèn)題，RVVP 通常在起動(dòng)階段(大氣壓力和約 300 mbar 之間)的功耗最高(圖 1)。不過(guò)，功耗會(huì)隨著進(jìn)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(yùn)行范圍內(nèi)所需的功率比 SVP 低得多。測(cè)試 2：同等條件 第二次比較測(cè)試(圖 2)是獨(dú)立測(cè)試機(jī)構(gòu) TÜV Süd 最近進(jìn)行的測(cè)試， 該機(jī)構(gòu)是業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的測(cè)試機(jī)構(gòu)之一。使用的真空泵與測(cè)試 1 相同，不過(guò)這次是模擬真實(shí)運(yùn)行狀況，無(wú)生產(chǎn)中斷或夜間停機(jī)情況。測(cè)試 2 模擬了真空包裝機(jī)的工作循環(huán)， 這是業(yè)內(nèi)真空泵常用的循環(huán)。兩臺(tái)真空泵由完全相同的羅茨泵提供額外支持，此類應(yīng)用通常都會(huì)如此。此外，測(cè)試設(shè)置和程序由一家著名的真空包裝機(jī)制造商進(jìn)行檢查，并確認(rèn)為真實(shí)模擬。 作為應(yīng)用示例，選擇了一臺(tái)腔體容量較大的包裝機(jī)，就如肉類或奶酪產(chǎn)品包裝中使用的一樣， 此類機(jī)器通常帶有自動(dòng)產(chǎn)品供應(yīng)功能，每分鐘可處理多個(gè)循環(huán)。 測(cè)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(gè) 11.5 m 長(zhǎng)管道系統(tǒng)來(lái)模擬此機(jī)器， 此腔體被循環(huán)抽真空至 5 mbar 的真空水平。 抽真空時(shí)間取決于真空泵的性能， 抽真空循環(huán)間隔時(shí)間設(shè)置為 14 秒 – 此尺寸包裝機(jī)的典型時(shí)間間隔。真空泵所需的抽真空時(shí)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(jí)泵的測(cè)試用真空泵的真實(shí)測(cè)試設(shè)置

明確的結(jié)果 多次測(cè)試的運(yùn)行結(jié)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(jù) RVVP 的設(shè)定速度，這會(huì)進(jìn)一步縮短抽真空時(shí)間或提高節(jié)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(shè)計(jì)而定)

除了抽真空時(shí)間和功率消耗，測(cè)試期間還測(cè)量了進(jìn)氣壓力下的抽氣速率和功率消耗(圖 4)。然后，根據(jù)這些測(cè)量值計(jì)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(shí)抽一立方米空氣需要消耗多少功率，以達(dá)到特定真空度。在所有真空水平下，RVVP 也同樣優(yōu)于 SVP， 節(jié)能在 13% 至 73% 之間。在 10 mbar 的真空度(實(shí)際典型值)下，RVVP 能耗比 SVP 低約 38%(圖 4)。

圖 4：進(jìn)氣壓力下測(cè)試用真空泵的單位能耗(SEC)比較

原理問(wèn)題 令人驚訝的是，結(jié)果非常明確， RVVP 是真空技術(shù)中的典型。測(cè)試中所用的 R5 RA 0630 C 得益于數(shù)十年來(lái)對(duì)真空產(chǎn)生技術(shù)的不斷優(yōu)化， 相比之下，SVP 基本就是一個(gè)改裝的壓縮機(jī)。雖然真空產(chǎn)生和壓縮都與抽氣有關(guān)，但不同的目標(biāo)需要不同的技術(shù)解決方案。 對(duì)于壓縮機(jī)，壓縮比通常是 1:10;對(duì)于真空泵，則介于 1:100 至 1:1000 之間，要高得多。從技術(shù)上講，這意味著在螺桿壓縮機(jī)中，兩個(gè)螺桿和殼體的加工公差更大。也就意味著，生產(chǎn)更具成本效益，即使內(nèi)部泄漏不斷增加，亦能實(shí)現(xiàn) 1:100 的目標(biāo)壓縮比。不過(guò)，之所以如此，只是因?yàn)樵跐M載條件下以更高轉(zhuǎn)速(約 7000 rpm)對(duì)其進(jìn)行了補(bǔ)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(nèi)部泄漏率降至最低，最終實(shí)現(xiàn)更高的壓縮比。所以，從抽真空開(kāi)始到結(jié)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(zhuǎn)速 1000 rpm 下運(yùn)行， 更低的轉(zhuǎn)速可以減少機(jī)械負(fù)載，從而減少維護(hù)需求。此外，這可以顯著延長(zhǎng)使用壽命，降低機(jī)器使用壽命成本。 另一方面，SVP 需要通過(guò)進(jìn)氣控制閥單獨(dú)進(jìn)行壓力控制，以避免在 1000 mbar 至 300 mbar 壓力范圍內(nèi)真空泵過(guò)載。當(dāng)壓力介于大氣壓力和粗真空之間時(shí)，真空泵的運(yùn)行性能顯著降低， 由于此原因，兼之壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，都使得抽真空時(shí)間顯著延長(zhǎng)。 正是這些差異，最終影響著比較測(cè)試的結(jié)果。結(jié)論 測(cè)試 2 是在真實(shí)條件下進(jìn)行的， 同類型比較——換言之，收集和比較的是真空泵的實(shí)際性能數(shù)據(jù)。無(wú)論是在抽真空時(shí)間方面，還是功率消耗方面，Busch 普旭的 R5 RA 0630 C 油潤(rùn)滑旋片真空泵(RVVP)都顯著優(yōu)于最初作為壓縮機(jī)設(shè)計(jì)的螺桿真空泵(SVP)。測(cè)試結(jié)果確認(rèn)了這款暢銷的真空泵在該性能等級(jí)中的優(yōu)越性。