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Dampfstrahlpumpen nutzen Dampf oder Gas anstelle von beweglichen Teilen zur Komprimierung von Gasen. In einer Dampfstrahlpumpe dehnt sich ein unter hohem Druck stehendes Gas wie Dampf oder Luft durch eine Düse aus. Der Dampf oder die Luft wandelt den Druck oder die potenzielle Energie in Geschwindigkeit oder kinetische Energie um. Der Dampfstrom reißt mit hoher Geschwindigkeit das zu evakuierende oder zu pumpende Gas durch die Saugwirkung der Dampfstrahlpumpe mit. Daraus ergibt sich ein Gasgemisch, das in den Diffusor eintritt. Hier wird die kinetische Geschwindigkeitsenergie am Auslass der Dampfstrahlpumpe in Druck umgewandelt.
Strahlpumpen, die Luft als Treibgas nutzen, werden oft als Gasstrahl-Vakuumpumpen bezeichnet. Insbesondere für kleine Strahlpumpen wird Luft verwendet, wenn kein Dampf verfügbar ist. In Kombination mit einer NASH-Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe kann Raumluft oder der Pumpenauslass als Treibgasquelle eingesetzt und das erreichbare Vakuumniveau der Pumpe erhöht werden. Ein häufiger Einsatzzweck ist die Entgasung, wenn das Vakuumsystem den Dampfdruck von zu entgasendem Wasser verringern muss. Die Gasstrahlnutzung dieser Art ist insofern praktisch, weil keine Dampf- oder Druckluftquelle benötigt wird, lediglich die Vakuumpumpe.
Dampfstrahlpumpen können auch mit Flüssigkeitsring-Vakuumpumpen zu einem Hybridsystem kombiniert werden. Die Vorteile sind das tiefere Vakuumniveau der Dampfstrahlpumpen bei einem geringeren Energieverbrauch. Nash ist weltweit für die Realisierung der effizientesten Dampf- sowie Gasstrahl-Vakuumpumpen und -systeme bekannt. Unser Team von Anwendungstechnikern kann ein Hybridsystem genau nach den Prozess-, Anwendungs- und technologischen Anforderungen optimieren, um maximale Effizienz- und Leistungsvorteile zu liefern. Die Dampf- und Gasstrahl-Vakuumpumpen von NASH minimieren die Emission von Treibhausgasen sowie Betriebskosten und verbessern gleichzeitig die Systemstabilität.
Dampfstrahlpumpen befördern Dampf durch eine Ausdehnungsdüse. Die Düse kontrolliert die Ausdehnung von Dampf und wandelt den Druck in Geschwindigkeit um, d. h. es wird ein Vakuum zum Gastransfer geschaffen. Eine Dampfstrahlpumpe funktioniert auf Massebasis, nicht nach dem Verdrängerprinzip. Deshalb eignen sich Dampfstrahlpumpen besser für die Handhabung von Gasen mit geringem Molekulargewicht und beim Betrieb mit niedrigen absoluten Drücken. Diese Systeme sind ideal für Anwendungen mit hohem Vakuumniveau, als Kompressoren aber nur begrenzt nützlich.
Ein Treibgasstrom tritt mit Ultraschallgeschwindigkeit in den Einlassstrom ein und steigert beim Vermischen der beiden Ströme dessen Geschwindigkeit auf Schallgeschwindigkeit. Es bildet sich eine stationäre Schallschockwelle in der Engstelle des Diffusors und der absolute Druck steigt an diesem Punkt stark an. Der Druck steigt über den Auslasskegel mit dem langsameren Durchfluss weiter an. Als häufigstes Treibgas wird Dampf bei 6 bar abs. bis 28 bar abs. eingesetzt. Andere Fluide können in Fällen genutzt werden, in denen Dampf aus guten Gründen nicht mit dem Produkt gemischt werden soll.
Dampfstrahlpumpen, die Dampf als Treibgas nutzen, werden mit Abstand am häufigsten als Strahlpumpen genutzt. Eine einzige Dampfstrahlpumpe kann bis zu 0,9 bar Vakuum (oder ca. 76 mm HgA) erzeugen. Um ein tieferes Vakuum zu erreichen, lassen sich mehrere Dampfstrahlpumpen in Reihe schalten. Dampfstrahlpumpen werden vorzugsweise dafür eingesetzt, weil das Treibgas – Dampf – zwischen manchen der Stufen kondensiert werden kann, um die Last (und den Dampf) der nachfolgenden Stufe zu minimieren In manchen Branchen dienen Dampfstrahlpumpen dazu, den Druck eines Behälters bis zum Gefrierpunkt von Wasser zu verringern. Sie lassen sich mehrstufig so anordnen, dass ein Ansaugdruck von weniger als 0,1 mm Hg abs. erreicht wird.
Dampfstrahlpumpen und Hybridsysteme aus Dampfstrahl-/Vakuumpumpen sind ideale Lösungen für die anspruchsvollsten Anwendungen in der Öl- und Gasindustrie, Stromerzeugung sowie Lebensmittel- und Getränkebranche.
