다른 진공 범위에서 펌핑 시간 계산

진공 시스템의 사용 목적은 필요한 진공도와 펌핑 시간을 결정한 다음 그에 따라 적절한 진공 펌프가 선택됩니다. 이 백서에서는 다양한 진공 범위에서의 펌핑 시간 계산에 대해 설명합니다.

1. 대기압 낮은 진공 범위에서 펌핑 시간 계산

저 진공 영역은 100 KPa 내지 0.2 KPa 범위의 진공도를 지칭한다. 저 진공 영역에서 진공 챔버와 펌프 사이의 연결 영역에서, 가스 분자가 점성을 띄는 경우, 펌핑 시간은 초기 압력 p1, 도달 압력 P2, 펌핑 속도 S 및 부피 V (배관 ).

p1- 초기 압력 (대기압) [Pa]

P2 - 도달 압력 [Pa]

t - 펌핑 시간 [분]

V- 볼륨 [L]

Se 실제 펌핑 속도 [L / min]

도관과 밸브의 병목 현상을 고려하면 실제 펌핑 속도는 대략 이론적 인 펌핑 속도의 80 %로 추정 할 수 있습니다.

2. 중간 진공 범위에서 펌핑 시간 계산

고진공 및 초고 진공 영역은 200Pa ~ 0.2Pa의 진공을 말합니다. 중간 진공 범위의 덕트 내의 가스 분자는 점성 유동 및 분자 흐름의 중간 상태에 있으며 펌핑 속도는 아래의 세 번째 절에서 설명한 저 진공 범위 또는 고진공 범위에서 간단하게 계산합니다. 정상적인 상황에서 펌핑 시간은 두 가지 방법으로 개별적으로 계산 된 다음 계산 된 값이 더 큰 결과가 취해집니다.

고려해야 할 진공 펌프 요소 :

(1) 진공에 도달

(2) 펌핑 속도

(3) 전도도

(4) 실제 펌핑 속도

(5) 가스 배출량

(6) 누설 률

진공 챔버가 진공 펌프로 배기 될 때, 챔버 내의 압력은 빠르게 감소하지만, 일정 기간 후에는 압력이 점차적으로 감소하고 일정한 값으로 향하게된다. 이 현상의 주요 원인은 재료의 표면 수축입니다. 도 1에 도시 된 바와 같이, 상이한 압력 변화 영역이 각각 공간 펌핑 및 표면 펌핑이라고 불린다. 진공도를 더 높이기 위해 일반적으로 사용되는 대책은 다음과 같습니다.

그림 1 압력과 펌핑 시간의 관계

(1) 표면에 가스가 적은 물질을 선택하십시오.

(2) 전해 연마 등으로 재료의 표면적을 줄이고,이어서 가스 분자의 흡착을 줄인다.

(3) 캐비티는 표면에 흡착 된 가스의 방출을 촉진하기 위해 베이킹된다.

3. 고진공 및 초고 진공 영역에서 펌핑 시간 계산

여기에서 고진공 및 초고 진공 장은 0.2Pa 이하의 진공도를 의미합니다. 고진공 장의 경우 용기 벽 및 대상물의 가스 배출을 충분히 고려해야합니다. 그러므로 펌핑 시간과 펌핑 속도의 계산은 저 진공의 것과 다릅니다.

p (t) 도달 압력

실제 실제 펌핑 속도

QL- 공동 누출

Qg (t) - 챔버 내부에서 방출되는 가스의 양

P0- 초기 압력

가스 방출량 Qg (t)는 시간 t에 따라 감소합니다. 계산 시작시, 펌핑 시간을 가정 할 때, 달성 된 진공도는 그 당시 블리드 에어의 양에 기초하여 얻어진다. 계산 결과 p (t)가 원하는 진공도와 일치하지 않으면 시간이 다시 가정되고 새로운 가상 시간에 따라 배출되는 가스의 양이 다시 계산됩니다. 반복적으로, 결국 p (t)는 요구되는 진공 범위 내에있게한다.

고진공 영역에서의 펌핑 시간 계산은 저 진공 영역에서의 펌핑 시간 계산보다 훨씬 복잡합니다. 진공 챔버의 내부 표면이 150-200 ℃에서 알코올 세정 및 베이킹 될 때, 후자의 가스 방출은 약 10 % 감소 될 것이다. 따라서 같은 펌프에서 도달 한 진공도도 더 높습니다.

진공 챔버 내의 구성 요소의 형상 및 재료는 또한 도달 된 진공도 및 펌핑 시간에 크게 영향을 미친다. 수지 기반 재료가 사용된다면 도달 된 진공도는 단순한 금속 표면에서의 가스 배출보다 2 ~ 3 차 정도가 나빠질 것입니다. 내부 나사를 사용하면 나사부의 잔류 가스가 펌핑 시간에 따라 천천히 방출됩니다. 나사산 부분의 가스 배출을 가속 시키려면 나사 중심에 구멍을 뚫거나 나사산 옆에 통풍구를여십시오 (그림 2). 따라서 내부 구조가 복잡할수록 진공에 영향을 미치는 요인이 많아집니다.

그림 2 나사 펌프의 개략도.