소개글
"펌프 용기 원리"에 대한 내용입니다.
목차
1. 진공 펌프
1.1. 펌프의 작동 원리에 따른 분류
1.2. Rotary Vane Pump
1.2.1. 구조 및 작동 순서
1.3. 흡착 펌프 (Sorption Pump)
1.3.1. 작동 원리
1.4. 확산 펌프 (Diffusion Pump)
1.4.1. 구조와 작동 원리
2. 원심 펌프 성능실험
2.1. 실험 목적
2.2. 실험 이론 및 원리
2.2.1. 원심펌프의 원리
2.2.2. 유량, 양정, 동력, 효율
2.3. 실험 방법
2.4. 실험 결과
2.5. 토의 사항
3. 원심펌프의 정의와 종류
3.1. 원심펌프의 정의
3.2. 원심펌프의 원리
3.3. 원심펌프의 종류와 장단점
3.3.1. 안내날개의 유무에 따른 분류
3.3.2. 흡입방식에 따른 분류
3.3.3. 단수에 따른 분류
3.4. 원심펌프의 기술개발 실태
4. 참고 문헌
본문내용
1. 진공 펌프
1.1. 펌프의 작동 원리에 따른 분류
펌프의 작동 원리에 따른 분류는 크게 positive displacement 펌프와 entrapment 펌프로 나눌 수 있다.
positive displacement 펌프는 기체를 진공 용기 외부로 제거하는 펌프로, rotary vane pump, turbo-molecular pump 등 대부분의 기계적인 펌프가 이에 속한다. 이 펌프들은 기체분자를 진공 용기 외부로 배출하여 압력을 낮춘다.
entrapment 펌프는 배기시킨 기체가 여전히 진공 용기나 펌프 속에 남아 있는 경우이다. capture pump라고도 부르며, 진공 용기 내부의 공간으로부터 기체분자 수를 제거하기만 하면 압력이 낮아지므로 이런 것들도 펌프라고 볼 수 있다. sorption pump, cryo pump, ion pump가 이에 속한다.
즉, positive displacement 펌프는 기체분자를 외부로 배출하여 압력을 낮추는 반면, entrapment 펌프는 기체분자를 진공 용기 내부에 가두어 압력을 낮추는 방식으로 작동한다.
1.2. Rotary Vane Pump
1.2.1. 구조 및 작동 순서
로터리 베인 펌프의 구조 및 작동 순서는 다음과 같다.
우선 펌프의 구조를 살펴보면, 펌프 겉면(Stator)에는 기체 분자가 들어오는 흡입구(Inlet)와 밖으로 나가는 배출 밸브(Exhaust Valve)가 있다. 펌프 안에는 원통형의 챔버(Chamber)가 있으며, 챔버 안에 날개(Blade / Vane)가 달린 원형의 로터(Roter)가 있다. 로터에 달린 날개는 스프링에 의해 실린더 내벽으로 밀어 올려져 로터와 실린더 사이의 공간을 막아준다. 로터와 실린더 벽 사이의 간격은 약 0.025mm로 이 사이에 오일이 채워져 윤활유 및 실링 역할을 한다.
로터리 베인 펌프의 작동 순서는 다음과 같다.
1. 흡입 단계(Induction): 로터가 180° 회전하면 기체 분자가 챔버로 유도되고 로터에 의해 생성된 초승달 모양의 공간에 차게 된다.
2. 고립 단계(Isolation): 위쪽의 날개가 흡입구를 통과하며 기체 분자를 고립시킨다.
3. 압축 단계(Compression): 로터가 더 회전하면 낮은 쪽의 날개가 점차 올라오게 되어 기체 분자가 압축되고 가열되며 부피가 감소한다.
4. 배기 단계(Exhaust): 로터가 완전히 회전하면 낮은 쪽의 날개가 배출 밸브 가까이 위치하게 되고, 기체 분자의 압력이 높아져 배출 밸브를 강제로 열며 압력이 낮은 외부(대기)로 배출된다.
이러한 4단계의 순서가 반복되면서 펌프 내부의 기체 분자를 외부로 배출하여 저진공을 만들어 낸다.
1.3. 흡착 펌프 (Sorption Pump)
1.3.1. 작동 원리
흡착 펌프(Sorption Pump)의 작동 원리는 다음과 같다.
흡착 펌프는 배기한 기체를 펌프 내부에 가두고 있기 때문에 capture 펌프(포획 펌프)라고도 분류된다. 이러한 Capture 펌프의 특징은 펌프가 가둘 수 있는 기체량이 제한되어 있다는 것이다. 따라서 많은 양의 기체를 지속적으로 공급해야하는 공정에는 사용할 수가 없다. 또한 나중에 흡수한 기체를 방출시키고 재사용하기 때문에 유독성이나 폭발성 기체의 경우는 사용을 금해야 한다.
흡착 펌프의 작동 원리는 넓은 표면적을 이용한 흡착이다. 다공성 물질(porous materials)인 molecular sieve를 기체에 노출시키면 이 물질이 지닌 표면에 기체가 달라붙게 된다. molecular sieve는 synthetic dehydrated crystalline alumino-silicate(zeolite)로 미세구조를 가졌기 때문에 겉으로 보이는 기하학적인 표면에 비해 물질내부의 실제표면적은 약 500 ~ 1000m2/g으로 엄청난 차이가 있다...
참고 자료
https://blog.naver.com/gsem0501/221936135261
https://www.inforad.co.kr/post/oil-of-rotary-vane-pump
https://m.post.naver.com/viewer/postView.nhn?volumeNo=15973083&memberNo=10728965
https://www.inforad.co.kr/single-post/oil-sealed-rotary-vane-pump
https://mr-penguin.tistory.com/2
Fluid Engineering 실험에 의한 유체공학
