공부중

진공의 performance 는 pressure 와 flow 의 항으로 명시되요.

압력은 대기압의 절대압력 이거나 상대압력으로 표현되죠.

특히 진공장치로 부터 나오는 압력이 Sea level 에서의 대기압 외에 다른 level 일때의 차이는 중요해요.

vacuum pump 는 압력차이를 제공 하는데 

discharge 의 압력이 언급되지 않으면 나오는곳의 압력을 760 mm Hg 

또는 29.92 inches of Hg의 절대압력으로 가정하죠. 

하지만 vacuum pump 가 높은 고도에 위치해 있거나

vacuum pump discharge 에 back pressure 가 있다면 위의 절대압력은 유효하지 않게 되요.

절대압력은 일반적으로 kPa abs, psia, Torr 또는 mm Hg 로 주어져요.

이건 기액 평형과 관련된 화학공정에 적합한 고정된 압력이에요.

vacuum 은 일반적으로 feet of water 또는 inches of mercury 로 주어지고 

이것은 공장의 위치에서의 actual barometric pressure 와 관련 있죠.

절대압력과 진공과의 관계는

아래의 관련 식은 고도를 대기압으로 변환하는 거에요.

P = 대기압, kPa 또는 psia

h = 고도, m 또는 ft

오늘은 컴프레셔와 베큠 펌프를 사용할때 경험 법칙에 대해 포스팅 할께요.

1. Fans는 압력을 대략 3%(12 in. water) 올리는데 이용되고, Blowers는 40 psig(2.8 kg/cm2) 보다 적게 올린다.

   그리고 Compressors는 압력을 높게 올리는데 사용된다. 일반적으로 Blower range는 Compressor range에 포함된다.

2. Vaccum pumps :

   reciprocating piston type은 압력을 1 Torr까지 떨어 트린다.

   rotary piston은 0.001 Torr까지 떨어 트린다.

   steam jet ejectors, one stage는 100 Torr까지 떨어 트린다.

   three stage는 1 Torr까지 떨어 트린다.

   five stage는 0.05 Torr까지 떨어 트린다.

* 1 atm = 760 Torr 이며, Torr는 mmHg와 같은 단위이다. 따라서 Torr의 값이 낮을수록 고진공이다.진공도 단위를 사용하는데 있어 자주 헷갈리는 것이 진공도와 게이지상의 진공도이다.게이지상의 진공도는 절대진공도 (Torr Abs)와는 역으로 대기압을 0으로 놓고 완전진공을 760mmHg 또는 76cmHg로 표시하는것으로 일부 부르동 게이지의 눈금이 관념상 또는 계산상의 편의를 위해 표기한 것에서 유례된다.

[출처] 진공도의 단위, Torr|작성자 우벡 woovac

3. Three-stage ejector는 1 Torr를 유지하기 위해 100 lb steam/lb air가 필요하다.

4. Evacuated euqipment에서 Air의 in-leakage는 절대 압력(Torr), 장치 부피(V, cuft)에 의해 결정되는데,

w = k x V^(2/3) lb/hr

   P가 90 Torr보다 클때, k = 0.2

   P가 3 Torr < P < 20 Torr 일때, k = 0.08

   P가 1 Torr 보다 작을때, k = 0.025

5. Theoretical adiabatic horsepower(THP) = [(SCFM)T1/8130a]x[((P2/pa)^a) - 1]

   where, T1 = inlet temperature (F+460)

              a = (k-a)/k, k=Cp/Cv

6. Outlet temperature T2 = T1(P2/P1)^a

7. 압축 ratio 는 multistage unit의 각 stage에서 대략 비슷해야 한다(just recommendation).

   ratio = (Pn / P1)^(1/n), with n stages

8. Reciprocating compressors의 효율은

   1.5 압축 ratio에서 65%

   2.0 압축 ratio에서 75%

   3~6 압축 ratio에서 80~85%

9. Large centrifugal compressors의 효율은 suction이 6000~100000 ACFM에서 76~78%이다.

10. Rotary compressors은 70% 효율을 갖는데, 예외로 Liquid liner type은 50%를 갖는다.