품목 설명
수중 링 펌프는 초기에는 자흡식 펌프로 사용되었습니다. 임펠러, 펌프 본체, 흡입 및 배기 디스크, 펌프 본체 벽에 형성된 수중 링, 흡입구, 배기구, 보조 배기 밸브 등으로 구성됩니다.
식수용 링 펌프 방식
음용수 링 펌프 작동 방식 (4장)
산업 제조 공정의 수많은 단계에서 진공 여과, 진공 탈수, 진공 공급, 진공 증발, 진공 집진, 진공 재흡입 및 진공 탈기 등에 수중 링 펌프가 널리 사용되고 있습니다. 진공 응용 기술의 급속한 발전으로 인해 수중 링 펌프는 진공 획득 분야에서 더욱 주목받고 있습니다. 수중 링 펌프의 가스 압축은 등온 방식으로 이루어지기 때문에 가연성 및 폭발성 가스는 물론 먼지, 수분을 함유한 가스까지 제거할 수 있어 그 활용도가 증가하고 있습니다.
펌프 전체에는 작동 유체로 적정량의 물이 채워져 있습니다. 임펠러가 시계 방향으로 회전하면 물이 임펠러에 의해 회전하며 휘몰아칩니다. 원심력에 의해 물은 펌프 내부 공간에 따라 결정되는 일정한 두께의 고리 모양을 형성합니다. 이 고리의 아래쪽 내부 표면은 임펠러 허브에 접하고, 위쪽 내부 표면은 블레이드의 앞쪽 부분과 접촉합니다(실제로 블레이드는 고리 내부에 일정 깊이로 삽입되어 있습니다). 이 지점에서 임펠러 허브와 고리 사이에는 초승달 모양의 공간이 형성되며, 이 공간은 임펠러 블레이드의 개수만큼 여러 개의 작은 구멍으로 나뉩니다. 임펠러 하단부를 0°로 시작점으로 하면, 임펠러가 180° 회전하면서 미세 공동의 크기가 작은 것에서 큰 것으로 변하고, 끝부분이 흡입구에 연결됩니다. 이때 가스가 흡입되고, 미세 공동의 끝부분이 흡입구에서 분리되면 임펠러가 계속 회전하면서 미세 공동이 큰 것에서 작은 것으로 변하여 연료가 압축됩니다. 미세 공동이 배기구에 연결되면 연료가 펌프에서 배출됩니다.
요약하자면, 식수용 링 펌프는 펌프 챔버 부피의 변화를 이용하여 흡입, 압축 및 배출을 수행하므로 가변 용량 진공 펌프에 속합니다.
임펠러는 펌프 본체에 편심적으로 설치됩니다. 임펠러가 회전하면 펌프 본체로 유입되는 물이 임펠러에 의해 사방으로 흩어집니다. 원심력으로 인해 물은 펌프 캐비티의 형상과 동일한 두께의 닫힌 물 고리를 형성합니다. 물 고리의 위쪽 내부 표면은 임펠러의 휠 허브에 접하고, 아래쪽 내부 표면은 블레이드의 윗면과 접촉합니다. 이 지점에서 임펠러 허브와 물 고리 사이에는 초승달 모양의 공간이 형성되며, 이 공간은 임펠러 블레이드 수와 동일한 수의 작은 공동으로 나뉩니다. 임펠러 상단부를 시작점으로 하여 회전하는 임펠러 입구에서 180° 각도로 회전함에 따라 작은 공동의 부피가 서서히 작은 크기에서 큰 크기로 변하면서 압력이 지속적으로 감소합니다. 흡입구 또는 배출 트레이가 있는 채굴기에서 작은 공동 내부의 압력이 펌프 용기의 압력보다 낮아지면, 가스 압력 평형 원리에 따라 펌핑된 가스가 작은 공동으로 계속 유입되어 흡입 과정을 거칩니다. 흡입 포트가 차단되어 흡입이 완료되면 작은 공동의 부피는 꾸준히 감소하고 압력은 상승하여 압축 과정을 거칩니다. 압축된 가스가 배기 압력에 도달하면 보조 배기 밸브를 통해 배출됩니다. 배출구와 연결된 작은 공동의 부피가 더욱 감소하면 압력이 더욱 상승하고, 가스 압력이 배기 압력보다 높아지면 압축된 공기가 배출구를 통해 배출되어 펌프의 연속 작동을 진행하며 흡입, 압축, 배기 과정을 반복적으로 수행하여 연속 추출을 달성합니다.
긍정적인 측면
구조가 간단하고, 생산 정밀도 요구 사항이 낮으며, 가공이 용이합니다.
콤팩트한 구조와 강력한 펌프 회전 속도를 자랑하며, 일반적으로 모터에 직접 연결되고 감속 장치가 필요 없습니다. 따라서 작은 구조 크기로도 큰 배기량을 얻을 수 있으며 설치 공간도 최소화할 수 있습니다.
압축 연료는 기본적으로 등온 상태입니다. 즉, 압축된 가솔린의 온도 변화는 극히 미미합니다.
펌프 내부 공간에 금속 마찰층이 없으므로 펌프 윤활이 필요 없으며, 외관도 매우 간소합니다. 회전 요소와 고정 요소 사이의 밀봉은 물을 이용한 밀봉으로 직접 이루어질 수 있습니다.
균일한 흡입력, 안정적이고 신뢰할 수 있는 기능, 간편한 조작, 편리한 일상 유지 보수.
일반적인 고장 및 문제 해결 방법
초기에 진공 펌프의 성능이 충분하지 않습니다.
가능한 원인: 모터 전력 부족으로 인한 속도 저하, 물 공급 부족, 임펠러와 분배판 사이의 간격이 너무 큰 경우, 기계식 씰 손상으로 인한 누수, 임펠러 마모 과다, 순환수 배수 불량.
문제 해결 방법: 전원 공급 전압이 모터의 정격 전압 범위 내에 있는지 확인합니다. 급수량을 조절합니다(적절한 수준으로 조절해야 하며, 그렇지 않으면 모터 과부하로 인한 과열을 방지할 수 있습니다). 임펠러와 분배판 사이의 간극을 조정합니다(일반적으로 0.15~0.20mm). 기계식 씰을 교체합니다. 임펠러를 교체합니다. 급수 배출 배관을 점검합니다.
두 번째, 소리가 시작되지 않거나 재생되지 않습니다.
가능한 원인: 모터 전원 공급 전압 부족, 모터 위상 오류로 인한 작동 불량, 펌프 장기간 미사용으로 인한 부식, 펌프 흡입 입자, 임펠러 마찰 분산판.
문제 해결 방법: 전원 공급 전압이 너무 낮은지 확인하십시오. 모터 배선이 단단히 연결되어 있는지 확인하십시오. 펌프에 장기간 녹이 발생하지 않으면 녹 제거제를 넣거나 펌프 덮개를 열어 인위적으로 녹을 제거할 수 있습니다. 펌프 덮개를 열어 이물질을 제거하십시오. 임펠러와 분배판 사이의 거리를 조정하십시오.
3. 모터 과열
발생 가능한 원인: 과도한 물 공급으로 인한 모터 과부하, 모터 단수 손실, 통풍구 막힘, 임펠러가 다른 부품을 끌어당김.
제거 방법: 평소보다 음용수 공급량을 줄이십시오(펌프 작동 지침에 따른 물 공급량 참조). 배선이 단단히 연결되어 있는지 확인하십시오. 배기구를 점검하십시오. 펌프 덮개를 열어 임펠러와 다른 부품 사이의 간격을 조정하십시오.
넷째, 불충분한 움직임
발생 가능한 원인: 파이프 누수, 저항 감소로 인한 저항 증가
문제 해결 방법: 연결 부위의 기계식 밀봉 상태를 점검하십시오. 배관 및 체크 밸브에 결함이 있는지 확인하십시오.
정기 유지보수
(1) 정상적인 작동 시에는 베어링의 작동 및 윤활 상태를 점검하기 위해 고려해야 할 사항이 있습니다. 베어링과 외측 원의 온도는 일반적으로 주변 온도보다 15ºC ~ 20ºC 높으며, 최고 온도는 30ºC ~ 35ºC를 초과해서는 안 됩니다. 즉, 베어링 프레임 외측 원의 실제 온도는 55ºC ~ 60ºC를 초과해서는 안 됩니다. 정상적으로 작동하는 베어링은 1년에 3~4회 재충전해야 하며, 베어링은 최소 1년에 한 번 청소해야 하고, 모든 윤활유를 교체해야 합니다.
(2) 표준 작업에서는 패킹을 자주 눌러줘야 합니다. 패킹이 마모로 인해 필요한 밀봉 기능을 보장하지 못하는 경우 새 패킹으로 교체해야 합니다. 기계식 씰을 사용하는 경우 누출이 발견되면 기계식 씰의 정적 링과 정적 링이 파손되었는지 또는 보조 씰이 노후되었는지 확인하십시오. 이러한 경우에는 새 부품으로 교체해야 합니다.
(3) 특이한 소리가 나는 경우, 포함물의 2개 끝단의 장력판을 제거하고 임펠러와 분배기의 2개 정지면이 파손되었는지 확인하고 배기 밸브판이 정상인지도 확인할 수 있습니다.
선정 기준
1. 물 링 펌프 진공 사양 2. 식수 링 펌프 펌핑 속도 요구 사항 3. 식수 링 펌프 작동 환경 4. 물 링 펌프 모터 출력 5. 식수 링 펌프 전압 요구 사항 6. 식수 링 펌프 재질 사양
관심을 가져야 할 이슈
그것을 없애버리세요
분해하기 전에 펌프 내부를 세척하고 연료-물 분리기와 흡입 튜브 부품을 제거해야 합니다. 분해 과정에서 모든 개스킷을 매우 조심스럽게 제거해야 합니다. 손상된 개스킷이 있으면 동일한 개스킷으로 교체해야 합니다. 다음 단계에서는 펌프를 후면에서 (커플링이나 풀리 스톱 없이) 분리합니다.
(1) 후방 샤프트 베어링 캡을 제거하고, 갈고리 모양의 손으로 둥근 너트 2개를 풀고, 베어링 시트와 베어링을 꺼냅니다.
(2) 패킹 글랜드 너트를 풀고 패킹 글랜드를 제거합니다.
(3) 펌프 덮개와 펌프 본체를 연결하는 육각 볼트와 펌프 보호대 바닥 부분의 볼트를 제거하고, 뒷면 덮개를 분리합니다.
(4) 펌프 본체 전체를 제거
(5) 다른 정지 지점의 발 볼트를 풉니다.
(6) 커플링을 제거하고 샤프트의 중요 부분을 제거합니다.
(7) 베어링 요소를 바로 직전에 제거하십시오.
(8) 전면 마감 보호 장치를 제거하고 샤프트와 임펠러를 함께 제거합니다.
분해 후에는 부품의 접촉면에 오일을 발라야 하며, 나사산에도 오일을 발라 보호해야 합니다.
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/ 세트 | |
1세트 (최소 주문 수량) |
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| 판매 후 서비스: | 1년 |
|---|---|
| 보증: | 1년 |
| 기름을 넣느냐 마느냐: | 오일 프리 |
| 구조: | 회전식 진공 펌프 |
| 배기 방식: | 정용량 펌프 |
| 진공도: | 저진공 |
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/ 세트 | |
1세트 (최소 주문 수량) |
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| 판매 후 서비스: | 1년 |
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| 보증: | 1년 |
| 기름을 넣느냐 마느냐: | 오일 프리 |
| 구조: | 회전식 진공 펌프 |
| 배기 방식: | 정용량 펌프 |
| 진공도: | 저진공 |
진공 펌프에 대한 기본 지식
진공 펌프는 밀폐된 공간에서 기체 분자를 빨아들여 부분 진공 상태를 유지하는 장치입니다. 진공 펌프의 주요 기능은 주어진 공간 또는 여러 공간 내에 상대 진공을 생성하는 것입니다. 진공 펌프에는 여러 종류가 있습니다. 이 글에서는 진공 펌프의 작동 원리, 종류 및 적용 분야에 대해 설명합니다. 
작동 방식
진공 펌프는 주변 대기압보다 높은 압력을 가하여 시스템에서 기체를 제거하는 기계 장치입니다. 진공 펌프의 작동 원리는 기체 이동 및 포집 원리에 기반합니다. 진공 펌프는 진공도와 단위 부피(입방센티미터)당 제거할 수 있는 기체 분자 수에 따라 분류할 수 있습니다. 중진공에서 고진공 상태에서는 기체 분자들이 서로 충돌하면서 점성 흐름이 발생합니다. 진공도가 증가하면 분자 흐름 또는 전이 흐름이 발생합니다.
진공 펌프는 여러 구성 요소로 이루어져 있어 다양한 용도로 활용할 수 있습니다. 주요 구성 요소 중 하나는 모터이며, 모터는 회전자와 고정자로 구성됩니다. 회전자와 고정자에는 전원이 공급될 때 자기장을 생성하는 코일이 들어 있습니다. 이 두 부분은 펌프의 무게를 지탱할 수 있는 받침대에 장착되어야 합니다. 또한 윤활 및 냉각을 위해 시스템 전체에 오일을 순환시키는 오일 배출구가 있습니다.
또 다른 종류의 진공 펌프로는 액체 링 진공 펌프가 있습니다. 이 펌프는 임펠러를 날개 위 또는 아래에 위치시켜 작동합니다. 액체 링 펌프는 임펠러의 회전 속도도 조절할 수 있습니다. 하지만 이 유형의 펌프를 사용하려면 전문가와 상담하는 것이 좋습니다.
진공 펌프는 기체 분자를 압력이 높거나 낮은 영역으로 이동시켜 작동합니다. 압력이 낮아질수록 분자를 제거하기가 더 어려워집니다. 산업용 진공 시스템에는 1~10⁻⁶ Torr 범위에서 작동할 수 있는 펌프가 필요합니다.
유형
진공 펌프에는 여러 종류가 있습니다. 진공 펌프는 실험실을 비롯한 다양한 분야에서 사용됩니다. 이 펌프의 주된 목적은 진공 챔버에서 공기나 기체 분자를 제거하는 것입니다. 펌프의 종류에 따라 이를 달성하는 방식이 다릅니다. 어떤 펌프는 용적식 펌프 방식을 사용하는 반면, 액체 링 펌프, 분자 전달 펌프, 포획 펌프 등의 방식을 사용하기도 합니다.
이러한 펌프 중 일부는 진공관, CRT, 전등 및 반도체 공정 등 산업 공정에 사용됩니다. 또한 자동차의 유압 부품과 항공기에도 동력을 공급하는 데 사용됩니다. 자이로스코프는 일반적으로 이러한 펌프로 제어됩니다. 경우에 따라 의료 분야에서도 사용됩니다.
진공 펌프의 작동 원리는 펌핑하는 기체의 종류에 따라 다릅니다. 주요 유형으로는 용적형, 부용적형, 그리고 운동량 전달형의 세 가지가 있습니다. 윤활 방식에 따라 이러한 원리는 다시 여러 종류의 펌프로 세분화될 수 있습니다. 예를 들어, 건식 진공 펌프는 기체나 증기에 대한 민감도가 낮습니다.
또 다른 종류의 진공 펌프로는 로터리 베인 펌프가 있습니다. 이 펌프는 로터와 진공 챔버라는 두 가지 주요 구성 요소로 이루어져 있습니다. 로터리 베인 펌프는 펌프 케이싱에 대해 회전하는 부품들을 회전시켜 작동합니다. 로터리 펌프의 접촉면은 저압측으로 유체가 누출되는 것을 방지하기 위해 매우 작은 간극으로 설계됩니다. 이 펌프는 맥동이 적고 연속 유량이 높은 진공 응용 분야에 적합합니다. 하지만 연삭 매체에는 적합하지 않습니다.
진공 펌프에는 여러 종류가 있으며, 용도에 맞는 펌프를 선택하는 것이 중요합니다. 펌프의 종류는 시스템의 필요성과 목적에 따라 달라집니다. 대형 펌프는 연속 작동이 가능하고, 소형 펌프는 간헐적인 사용에 더 적합합니다. 
적용하다
진공 펌프는 다양한 산업 및 과학 공정에 사용됩니다. 예를 들어 진공관, CRT, 전등 생산에 사용되며 반도체 공정에도 사용됩니다. 또한 진공 펌프는 다른 장비의 기계적 지지대로도 사용됩니다. 예를 들어 자동차 엔진에는 여러 개의 진공 펌프가 장착되어 항공기의 유압 부품을 구동할 수 있습니다. 뿐만 아니라 핵융합 연구에도 자주 사용됩니다.
실험실에서 가장 흔하게 사용되는 진공 펌프는 로터리 베인 펌프입니다. 이 펌프는 원형 하우징 내부에 있는 회전하는 날개들을 통해 공기 흐름을 유도하여 작동합니다. 날개가 하우징을 통과하면서 내부의 기체를 제거하고 진공을 생성합니다. 로터리 펌프는 일반적으로 단단 또는 이중 단으로 구성되며 10~6bar의 압력을 처리할 수 있습니다. 또한 높은 펌핑 속도를 자랑합니다.
진공 펌프는 웨이퍼 상에 태양 전지를 제작하는 데에도 사용됩니다. 여기에는 도핑, 확산, 건식 식각, 플라즈마 강화 화학 기상 증착, 벌크 분말 생성 등 다양한 공정이 포함됩니다. 이러한 응용 분야는 공정에 사용되는 진공 펌프의 종류에 따라 달라지므로, 선택하는 진공 펌프는 해당 환경에 적합하게 설계되어야 합니다.
진공 펌프에는 여러 종류가 있지만 기본적인 작동 원리는 동일합니다. 각 펌프는 진공 유형에 따라 기능과 용량이 다릅니다. 일반적으로 용적형 펌프, 로터리 베인 펌프, 액체 링 펌프, 분자 이송 펌프로 구분됩니다.
유지
일반적인 유지보수 및 수리에 대한 책임은 주 연구자(PI)에게 있습니다. Agknx는 PI 및 기타 관련 연구실 직원의 승인을 받아야 합니다. Agknx는 진공 펌프 장비의 일상적인 유지보수에 대한 지침을 제공합니다. Agknx는 진공 펌프 장비에 대한 상세한 정기 점검을 대체하기 위한 것이 아니며, 이러한 점검은 인증/자격을 갖춘 서비스 담당자가 수행해야 합니다. 장비에 문제가 발생하면 사용자는 PI 또는 연구실 담당자에게 문의하여 도움을 받아야 합니다.
먼저 진공 펌프에 느슨한 부품이 있는지 확인하십시오. 입구 및 출구 압력 게이지가 열려 있는지 확인하십시오. 적정 압력이 표시되면 게이트 밸브를 여십시오. 또한 진공 펌프의 양정과 유량을 점검하십시오. 유량과 양정은 라벨에 표시된 범위 내에 있어야 합니다. 베어링 온도는 35°F(1.7°C) 이내여야 하며, 최대 온도는 80°F(27°C)를 초과해서는 안 됩니다. 진공 펌프 부싱이 심하게 마모된 경우 교체해야 합니다.
진공 펌프가 여러 차례 비정상 작동 상태를 경험한 경우, 성능 테스트를 수행해야 합니다. 테스트 결과를 기준값과 비교하여 이상 징후를 파악해야 합니다. 펌프의 조기 고장을 방지하려면 체계적인 예측 유지보수 접근 방식이 필수적입니다. 이는 반도체 산업에서 비교적 새로운 분야이지만, 주요 반도체 기업과 주요 진공 펌프 공급업체들은 아직 일관된 접근 방식을 개발하지 못했습니다.
진공 펌프의 성능을 평가하기 위한 간소화된 펌프 다운 시험 방법을 제안한다. 이 방법은 모의 폭기 현장 시험과 네 가지 펌프 성능 지표를 포함한다. 성능 지표는 가스 부하 조건, 공회전 조건, 그리고 가스 부하에 따른 시험 조건에서 평가된다. 
비용
진공 펌프의 총 비용은 크게 초기 투자 비용과 지속적인 유지 보수 비용 두 가지로 구성됩니다. 유지 보수 비용은 초기 투자 비용의 약 4~5배에 달하기 때문에 가장 큰 비중을 차지합니다. 따라서 에너지 효율이 높은 모델을 선택하는 것은 전체 시스템 비용과 투자 회수 기간을 줄이는 좋은 방법입니다.
진공 펌프의 초기 구매 비용은 약 $786입니다. 오일 윤활식 로터리 베인 펌프가 가장 저렴하며, 오일 프리 로터리 베인 펌프는 약간 더 비쌉니다. 비접촉식 펌프도 가격이 조금 더 높습니다. 진공 펌프의 가격은 높은 편은 아니지만, 신중하게 고려해야 할 요소입니다.
진공 펌프를 선택할 때는 펌핑하려는 가스의 종류를 고려하는 것이 중요합니다. 어떤 펌프는 공기만 펌핑하는 데 적합한 반면, 헬륨을 펌핑하도록 설계된 펌프도 있습니다. 오일이 없는 공기는 일반 공기와 펌핑 속도 특성이 다릅니다. 따라서 펌프가 요구 사항을 충족하는지 확인하려면 펌핑하려는 매체의 특성을 고려해야 합니다. 진공 펌프의 총비용은 구매 가격보다 훨씬 높을 수 있는데, 이는 일상적인 운영 및 유지 보수 비용이 훨씬 더 많이 들 수 있기 때문입니다.
윤활식 진공 펌프는 내구성이 뛰어나고 가격이 저렴한 경향이 있지만, 유지 보수가 더 자주 필요할 수 있습니다. 유지 보수 비용은 펌핑해야 하는 가스의 종류에 따라 달라집니다. 가벼운 가스는 천천히 펌핑해야 하고, 무거운 가스는 빠르게 펌핑해야 합니다. 진공 펌프의 유지 보수 수준은 윤활 빈도에 따라서도 결정됩니다.
다이어프램 진공 펌프는 정기적인 유지보수와 오일 교환이 필요합니다. 다이어프램 펌프의 오일은 3,000시간 사용마다 교환해야 합니다. 또한, 이 펌프는 화학 물질 및 부식에 대한 내성이 있어 산성 및 점성 제품에도 사용할 수 있습니다.
czh 편집, 2023년 3월 27일
