乾燥装置と組み合わせた真空ポンプの適用手順

乾燥装置に真空ポンプを装備する場合、その主な目的は、負圧の真空環境を作り出し、材料内部の水分を蒸発させるのに必要な温度を下げ、低温乾燥を実現し、高温下で熱に弱い材料が劣化するのを防ぐことである。

真空乾燥の運転条件下では、真空ポンプが乾燥室内の空気と水蒸気を連続的に吸引し、室内の負圧を安定的に維持します。空気圧が低いほど水の沸点も低くなり、材料中の水分は100℃をはるかに下回る温度で蒸発します。そのため、化学原料、抽出物、食品原料、医薬品中間体など、高温に弱い材料の脱水処理に特に適しています。

乾燥装置の種類によって、適切な真空ポンプは異なります。真空オーブンやバッチ式真空乾燥機には、水封式真空ポンプが広く採用されています。シンプルな構造で、少量の水蒸気の吸入にも耐え、故障率とメンテナンスコストが低く抑えられます。より高い真空度が必要で、発生する水蒸気量が少ない連続式乾燥装置には、ロータリーベーン式真空ポンプが適しています。一般的に、凝縮装置を設置して水蒸気を事前に凝縮・回収し、ポンプ本体への水蒸気の直接流入による腐食を低減します。

運転中、大量の水蒸気がポンプ室に直接流入すると、媒体の乳化や内部部品の錆びを引き起こす傾向があります。そのため、システム全体において、乾燥装置と真空ポンプの間に凝縮器や気水分離器を設置し、大部分の水蒸気を分離することで、真空ポンプへの負荷を軽減し、耐用年数を延ばします。

真空乾燥システムには、安定した真空度が求められます。真空ポンプの選定は、乾燥室の容積、一回あたりの処理能力、目標脱水率、運転温度などを総合的に考慮して決定する必要があります。排気速度が低すぎると、負圧の上昇が遅くなり、乾燥サイクルが長くなります。排気能力が高すぎると、エネルギー消費量が増加し、軽量材料の一部が飛散する可能性があります。

耐湿性と高い信頼性という利点を持つ水封式真空ポンプは、中・小型真空乾燥生産ラインで最も一般的に使用されているモデルであり、大量の水蒸気を発生する通常の運転条件の乾燥生産ラインに適しています。耐腐食性が求められる場合は、酸性および腐食性の揮発性ガスを吸引するために、ステンレス鋼製のポンプ本体を選択することも可能です。

水封式真空ポンプ（真空乾燥において最も主流な方式）

用途：バッチ式真空乾燥炉、真空レーキ式乾燥機、真空回転式乾燥装置、大量の水蒸気流入を伴う乾燥システム

ロータリーベーン式真空ポンプ

用途：材料からの水蒸気揮発が少ない真空乾燥システム、予備凝縮器を備え、より高い真空度を必要とするシステム

ルーツ式真空ポンプ＋ウォーターリング式真空ポンプユニット（ルーツ式ウォーターリング真空ユニット）

用途：大型連続乾燥装置、高速排気、中～高真空度、高脱水効率が求められる生産ライン

スクリュー式真空ポンプ

用途：ハイエンドの密閉乾燥、有機溶剤の揮発が激しい作業環境、および油汚染に対する要件