Cara memilih pompa cadangan berdasarkan kecepatan pompa

Bagikan lewat

Jumlah gas atau uap yang diangkut melalui pompa vakum tinggi juga harus ditangani oleh pompa cadangan. Selain itu, dalam pengoperasian pompa vakum tinggi (pompa difusi, pompa turbomolekuler), tekanan cadangan maksimum yang diizinkan tidak boleh terlampaui, bahkan dalam waktu singkat. Jika Q adalah jumlah efektif gas atau uap, yang dipompa oleh pompa vakum tinggi dengan kecepatan pemompaan efektif S _eff pada tekanan saluran masuk p_A, jumlah gas ini pasti harus diangkut oleh pompa cadangan pada kecepatan pemompaan S_Vpada tekanan cadangan pV. Untuk throughput efektif Q, persamaan kontinuitas berlaku:

(2,41)

Kecepatan pompa yang dibutuhkan dari pompa cadangan dihitung dari:

(2.41a)

Contoh cara menghitung kecepatan pompa

Dalam kasus pompa difusi dengan kecepatan pemompaan 400 l/dtk, kecepatan pemompaan efektif adalah 50% dari nilai yang dinyatakan dalam katalog saat menggunakan baffle shell. Maksimum tekanan cadangan yang diizinkan adalah 2 · 10 ^-1 mbar. Kecepatan pemompaan minimum yang dibutuhkan untuk pompa cadangan bergantung pada tekanan masuk p_A menurut persamaan 2.41a.

Pada tekanan masuk p_A = 1 · 10 ^-2 mbar, kecepatan pemompaan untuk pompa vakum tinggi seperti yang dinyatakan dalam katalog adalah sekitar 100 l/dtk, kemudian 50% dari ini adalah 50 l/dtk. Oleh karena itu, kecepatan pemompaan pompa cadangan harus setidaknya

Pada tekanan masuk p_A = 1 · 10 ^-3 mbar, pompa telah mencapai kecepatan pompa nominal 400 l/dtk; kecepatan pompa efektif sekarang S _eff = 200 l/dtk; sehingga kecepatan pompa yang diperlukan untuk pompa cadangan adalah

Cara memilih pompa vakum cadangan berdasarkan kisaran tekanan

Jika pompa vakum tinggi akan digunakan untuk memompa uap antara 10 ^-3 dan 10 ^-2 mbar, maka pompa cadangan yang menawarkan kecepatan pemompaan nominal 12 m³ /jam harus digunakan, yang dalam hal apa pun harus memiliki kecepatan pemompaan 9 m³ /jam pada tekanan 2 · 10 ^-1 mbar. Jika tidak ada uap yang akan dipompa, pompa rotary vane satu tahap yang dioperasikan tanpa balas gas akan bekerja dalam sebagian besar kasus. Jika komponen uap (bahkan yang ringan) juga akan dipadatkan, Anda harus menggunakan pompa balast gas dua tahap sebagai pompa cadangan yang menawarkan - juga dengan balast gas - kecepatan pemompaan yang diperlukan pada 2 · 10 ^-1 mbar.

Jika pompa vakum tinggi hanya akan digunakan pada tekanan pengisapan di bawah 10-3 mbar, maka pompa cadangan yang lebih kecil akan bekerja; dalam contoh yang diberikan ini akan menjadi pompa yang menawarkan kecepatan pemompaan 6 m³ /jam. Jika tekanan pengisapan berkelanjutan lebih rendah, di bawah 10-4 mbar, misalnya, kecepatan pemompaan yang diperlukan untuk pompa cadangan dapat dihitung dari persamaan 2.41a sebagai:

Secara teoritis, dalam kasus ini pompa cadangan yang lebih kecil dengan kecepatan pemompaan sekitar 1 m³ /jam dapat digunakan. Namun dalam praktiknya, pompa cadangan yang lebih besar harus dipasang karena, terutama saat menyalakan sistem vakum, sejumlah besar gas dapat terjadi dalam waktu singkat. Pengoperasian pompa vakum tinggi dapat terganggu jika jumlah gas tidak dapat segera dipompa keluar oleh pompa cadangan. Jika Anda bekerja secara permanen pada tekanan masuk yang sangat rendah, disarankan untuk memasang volume ballast (bejana saluran cadangan atau bejana lonjakan) antara pompa vakum tinggi dan pompa cadangan. Pompa cadangan sebaiknya dioperasikan hanya dalam waktu singkat. Namun, tekanan cadangan maksimum yang diizinkan tidak boleh terlampaui.

Ukuran volume ballast bergantung pada jumlah total gas yang akan dipompa per satuan waktu. Jika laju ini sangat rendah, aturan praktis menunjukkan bahwa 0,5 l volume ballast memungkinkan waktu pemompaan 1 menit dengan pompa cadangan terisolasi.

Untuk menemukan ukuran pompa cadangan yang paling memadai, metode grafis dapat digunakan dalam banyak kasus. Dalam hal ini, titik awal adalah karakteristik kecepatan pompa menurut persamaan 2.41.

Karakteristik kecepatan pemompaan pompa dapat dengan mudah diturunkan dari karakteristik kecepatan pemompaan terukur (laju aliran volume) pompa seperti yang ditunjukkan untuk pompa difusi 6000 l/s (lihat kurva S di Gambar 2,76). Untuk mencapai karakteristik hasil (kurva Q pada Gbr. 2,76), masing-masing nilai ordinat S harus dikalikan dengan nilai pA yang sesuai dan diplot terhadap nilai ini. Jika diasumsikan bahwa tekanan masuk pompa difusi tidak melebihi 10-2 mbar, hasil maksimum adalah 9,5 mbar · l/dtk

Gambar 2,76 Diagram untuk menentukan pompa cadangan yang sesuai secara grafis.

a) Karakteristik kecepatan pemompaan pompa difusi 6000 l/s
b) Seri kurva hasil untuk pompa plunger putar dua tahap (V.B. = Tekanan vakum awal kritis)

Oleh karena itu, ukuran pompa cadangan harus sedemikian rupa sehingga throughput ini dapat ditangani oleh pompa pada tekanan masuk (pompa cadangan) yang sama atau lebih rendah dari tekanan cadangan maksimum yang diizinkan dari pompa difusi; yaitu, 4 · 10 ^-1 mbar untuk pompa difusi 6000 l/s.

Setelah memperhitungkan karakteristik kecepatan pemompaan pompa plunger putar dua tahap yang tersedia secara komersial, karakteristik hasil untuk setiap pompa dihitung dengan cara yang mirip dengan yang digunakan untuk menemukan kurva Q untuk pompa difusi pada Gambar 2,76 a. Hasilnya adalah kelompok kurva Q bernomor 1 - 4 pada Gambar 2,76 b, di mana 4 pompa plunger putar dua tahap dipertimbangkan, dengan kecepatan nominal masing-masing 200, 100, 50, dan 25 m³ /jam. Tekanan cadangan kritis dari pompa difusi 6000 l/s ditandai sebagai V.B. (p = 4 · 10 ^-1 mbar). Sekarang throughput maksimum Q = 9,5 mbar · l/dtk ditampilkan sebagai garis horizontal a. Garis ini memotong keempat kurva throughput. Menghitung dari kanan ke kiri, titik persimpangan pertama yang sesuai dengan tekanan masuk di bawah tekanan latar kritis 4 · 10 ^-1 mbar dibuat dengan karakteristik throughput 2. Ini sesuai dengan pompa plunger putar dua tahap dengan kecepatan pemompaan nominal 100 m³ /jam. Oleh karena itu, pompa ini adalah pompa cadangan yang benar untuk pompa difusi 6000 l/s dengan asumsi sebelumnya.

Namun, jika proses pemompaan sedemikian rupa sehingga throughput maksimum sebesar 9,5 mbar · l/dtk tidak mungkin terjadi, maka pompa cadangan yang lebih kecil dapat digunakan. Ini jelas, misalnya, dari baris b pada Gambar 2,76 b, yang sesuai dengan throughput maksimum hanya 2 mbar l/dtk. Dalam hal ini, pompa plunger putar dua tahap 25 m3/jam akan cukup.

Blog & Wiki Choosing a pump Vacuum Generation Vacuum Fundamentals