진공펌프 용량 계산식
공정에 알맞는 진공펌프의 용량을 계산하는 것 역시 가장 중요한 일 중의 하나입니다.
용량을 산출하는 방법은 다음과 같습니다.
① 공정 전체의 용적을 계산합니다.
진공로나 진공이 걸리게 되는 용기의 용적을 계산합니다.
용기로부터 펌프까지의 배관 용적을 계산합니다.
배관의 굵기와 길이에 따른 흐름저항을 계산합니다.
② 작업 진공도에 도달해야하는 최단 시간을 계산합니다.
③ 다음의 공식을 이용하여 펌프의 용량을 계산합니다.
S: 2.303V/TlogP1/P2
S: 진공 펌프의 용량(ㅣ/min)
V: 용기의 용량(ㅣ)
T: 작업 진공도에 도달하기까지의 요구되는 시간(minute)
P1: 작업 진공도(Torr)
P2: 초기진공도(일반적으로 대기압이므로 760 Torr)
예를 들어, 배관 및 용기의 용적이 150 ㅣ이고, 작업 진공도가 80 Torr일때 펌프를 가동시켜 15초만에 작업 진공도에 도달하려면, 어느 정도의 용량을 가진 펌프를 사용해야 할지를 계산해보면,
S=2.303 (150/0.25)log (760/80)=13511/min 가 됩니다.
그러나, 여기서 유의해야 할 점은, 위의 계산식이 다음과 같은 변수를 고려하지 않았다는 점입니다.
즉, 배관의 흐름 저항, 누수, 휠터 및 밸브의 저항계수, 윤활유의 점도, 흡입 공기의 온도 등의 변수가 그것입니다.
이러한 변수를 고려하지 않은 펌프의 용량은 단지 이론상의 용량에 불과합니다.
이 이론상의 용량으로부터 실질 용량을 계산하기 위해서는 위의 변수를 고려한 보정게수 C를 가지고 다음의 공식을 쓰면 쉽게 구할 수 있습니다.
Seff=S*C/S+C Seff: 펌프의 유효 용량
S: 이론상의 용량
C: 보정계수
또 한가지 유의할 점은 위의 공식이 적용될 수 있는 조건이 0.01Torr까지로 국한된다는 점입니다.
그 이하의 진공도에서는, 용기 내의 금속 표면으로부터 공기 입자가 빠져나오게 되므로, 위의 공식을 적용하게 되면 편차가 너무 커지게 됩니다.
그 밖에도 용기 내의 수분 증발이 공식의 적용에 한계를 가져올 수도있다