真空干燥: 这完全取决于泵

在扎耳茨吉特大众发动机厂的许多生产线中都配备有零部件清洗综合站。 真空干燥系统是每个清洗站的一部分。 真空室内的真空是由里其乐螺杆真空泵产生的–这是一个可靠的高成本效益解决方案。

扎耳茨吉特发动机厂是主要的发动机厂。 员工们一天要装配7000辆奥托和用于汽车和多用途车的柴油发动机。 发动机范围包括3缸到16缸发动机系列,V和W型发动机设计,输出功率从55千瓦起。

该厂的机械生产包括加工核心引擎部件,如气缸盖、气缸曲轴箱、曲轴、凸轮轴、活塞杆,以及安装配件、模块和引擎用小部件等。


对现代内燃机及其相关部件的性能要求越来越高,为了实现本集团关于产品、制造和节能战略上更高的环境目标,需要继续开发机械加工和生产技术。 发动机零部件的清洁度起着非常重要的作用。

对零部件清洁度的高要求

大众汽车集团已经为零部件清洁度制定了非常高的标准,它适用于每个部件,只有采用相应的清洗技术才可能坚持执行这些标准。

扎耳茨吉特厂所用的核心净化技术基于采用液体介质的清洗方式。 该厂采用了130多套基于液体介质的清洗系统。 大部分清洗系统用于洗涤过程,其中,100%的部件必须湿洗后进行干燥处理。

从技术和工艺的角度来看,对于要求很高的零部件 - 如气缸盖和气缸曲轴等 - 由于其具有复杂的外部几何形状,在其内部有许多空心空间和孔等 - 只能采用真空干燥才能达到这些要求。

真空干燥站和清洗系统一样都采用标准化设计。 真空泵用于产生真空室内所需的真空。 真空干燥过程中,表面上有残留水分的零部件,以及有孔和螺纹的零部件,在密闭和密封的真空室内经受着真空压力。

这种真空压力可降低水的沸点。 部件上的残留水分即便在低温下也可蒸发。 部件上的孔和表面因此释放出水(干燥)。 热能随着水残留物的蒸发从部件中逸出,其中还包括冷却部件时的次级效应。

旋转叶片泵最初用于洗涤系统的真空过程中,以产生真空。 在气缸盖或气缸曲轴的清洁系统中,有两台旋转叶片真空泵。由于部件的几何形状和大小,且在每个洗涤系统中的系统周期较短,每台泵须有7.5kW的功率输出。

扎尔茨吉特厂维修部的 Peter Tomaschewski 说: “这需要在时间和成本上进行大量的投资,我们希望减少一些 - 特别是当某些易磨损部件,如机油分离器等器件需要分开处理时。 此外,每次维护工作时,还要求系统完全关闭才能进行维护。”

旋片真空泵的主要问题是服务寿命较短,不能达到过程安全的要求。 因此,扎耳茨吉特厂于2007年对另一种泵系统进行了考查和测试,结果发现该种泵非常高效。


由于S-VSI具有极佳的真空性能,零部件清洗后干燥所需的时间可减少25%。

干式螺杆真空泵与油润滑真空泵的比较成本

干燥时间短,能耗低

经过深入的市场研究,并在格南登福的支持下进行了长期的测试后,决定从里其乐/格南登福那里购买S-VSI 300无油螺杆真空泵。

因为干式泵工作时无需供应油,且最大最终真空达0.1毫巴(绝对),抽真空能力达360米3/小时。 这些特性为缩短排料时间创造了良好条件,在在线干燥中这些条件是绝对必要的。

使用螺杆式真空泵技术可以显著提高性能、节省成本。 由于螺杆式真空泵更安全有效,每套系统中的真空泵数量减少到一台,而不是原来的两台。 这也使每套洗涤系统减少了约7.5kW的输出功率。

甚至整个泵的使用寿命都非常令人满意。 由于系统停机时间少,维护要求大大降低,从而摊低了较高的初始投资。 螺杆真空泵的维护间隔为7,500个工作小时,为传统旋转叶片泵的三倍。

 

Peter Tomaschewski还提到了新型泵的另一个好处: “从环保的角度来看,无油泵的操作更为积极,因为我们不需要处置大量的废油和油分离器件。 无油泵使工厂的空气质量也有了很大的改善,因为不再有油蒸气,而传统的旋转叶片泵通常会排放这些蒸汽”。

联合改进倡议: 配备再循环冷却系统的泵

配备集成再循环冷却系统的S-VSI 300泵


合作令人非常愉快,以致里其乐根据大众公司的要求,在S-VSI 300的基础上开发了专门针对客户需求的衍生型号。 大众公司引擎计划部(位于扎耳茨吉特)负责清洗技术规划的Sven Finger说: “我们总是在寻找改进的机会。 泵通常需要与冷却剂连接。 然而,在某些情况下,这很难实现。 我们使用的是循环冷却泵”。

里其乐在这种变型泵上安装了气/水冷却器,这样该泵可作为“即插即用”的解决方案,无需外部供应冷却剂。

 

因为大众在其所有工厂均按照“最佳实践”的原则运营,里其乐的“龙卷风”泵不只是安装在扎耳茨吉特厂的零部件清洗系统中。 该螺杆式真空泵还在大众的中国、墨西哥和波兰工厂中使用。

附加值概述

  • 干式真空泵,无需供油,具有足够的真空容量和最终真空,可缩短在线干燥时的抽真空时间
  • 每个系统只有1台螺杆真空泵而非2台泵,降低了电力需求和维护成本
  • 维修间隔时间更长,明显减少故障,增长新泵使用寿命
  • 客户可安装再循环冷却与里其乐系统相结合,作为“即插即用”的解决方案进行具体的修改,无需供应外部的冷却液
  • 按照“最佳实践”原则,集成冷却模式已成为整个公司的标准,其他工厂也在使用此模式