루츠 펌프 자체는 압축을 생성하지 않습니다. 기체를 저압 측에서 고압 측으로 옮기는 장치이며, 얼마나 옮길 수 있는지는 전단 펌프가 얼마나 배출할 수 있는지에 달려 있습니다. 따라서 루츠 펌프 시스템의 선정 작업에서 절반은 전단 펌프와의 조합 비율에 있습니다.
1. 두 가지 비율을 먼저 구분해야 합니다
- 배기 속도비 = 루츠 펌프 배기 속도 ÷ 전단 펌프 배기 속도. 선정 시 직접 계산할 수 있습니다.
- 압축비 = 토출 측 압력 ÷ 흡입 측 압력. 운전 중 실측하는 값입니다.
안정적인 운전 조건에서는 두 값이 비슷하지만, 압축비는 가스 온도, 누설, 압력차의 영향도 받습니다. 배기 속도비로 초기 선정을 하고, 실측 압축비로 검증하십시오.
2. LC 시리즈의 기본 사양
| 모델 | 배기 속도 50/60Hz | 출력 | 흡입구 | 토출구 | 중량 |
|---|---|---|---|---|---|
| LC250 | 250 / 300 m³/h | 2.2 kW | ISO63 | ISO40 | 61 kg |
| LC500 | 500 / 600 m³/h | 2.2 kW | ISO100 | ISO63 | 69 kg |
| LC1200 | 1200 / 1440 m³/h | 4.0 kW | ISO160 | ISO100 | 149 kg |
| LC2600 | 2600 / 3120 m³/h | 7.5 kW | ISO160 | ISO100 | 308 kg |
| LC4200 | 4200 / 5040 m³/h | 11 kW | ISO250 | ISO100 | 400 kg |
LC 시리즈의 모터 출력은 배기 속도에 비례해 선형으로 증가하지 않습니다. LC1200에서 LC2600으로 배기 속도는 두 배 이상이 되지만 출력은 4.0 kW에서 7.5 kW로 증가합니다. 이는 루츠 펌프의 소비 전력이 주로 압력차에서 소모되며 배기 속도 자체에서 소모되지 않기 때문입니다.
3. 조합 비율은 어떻게 정하는가
일반적인 방법은 배기 속도비를 2~4로 두는 것입니다:
- 2~3: 대부분의 연속 공정에 해당하며 압력차가 완만하고 온도 상승을 제어할 수 있습니다.
- 3~4: 공정에서 비교적 높은 배기 속도를 요구하거나 전단 펌프가 설치 공간 또는 비용 제약을 받을 때 사용하며, 압력차와 온도 상승에 주의해야 합니다.
- 4 초과: 압력차가 너무 커서 로터가 열팽창하면 펌프 챔버와 간섭할 수 있으므로, 공정이 단시간 배기와 간헐 운전인 경우가 아니라면 사용하지 않습니다.
구체적인 조합 두 가지를 예로 들면 다음과 같습니다:
| 루츠 펌프 | 배기 속도비 | 전단 펌프 | 설명 |
|---|---|---|---|
| LC1200(1200 m³/h) | 1.9 | V0630B(630 m³/h) | 압력차가 작아 연속 운전에 적합합니다 |
| LC2600(2600 m³/h) | 4.1 | V0630B(630 m³/h) | 상한에 가까우므로 간헐 배기만 권장합니다 |
4. 압축비의 상한은 어디에서 오는가
루츠 펌프의 로터와 펌프 챔버 사이는 비접촉 간극으로 맞추어져 있으며, 간극을 통한 밀봉에 의존합니다. 압축비가 클수록 간극을 통한 역류량의 비율이 높아져 실제 배기 속도가 더 빠르게 감소합니다. 동시에 압력차로 인한 가스 압축열이 로터 온도를 상승시켜 간극이 작아집니다.
제조사가 제시한 허용 압력차는 엄격한 기준입니다. 선정 시 공정에서 발생할 수 있는 최대 압력차를 계산하고 30% 여유를 두며, 상한에 붙여서 조합하지 마십시오.
5. 배기 시간은 시스템 기준으로 계산해야 합니다
루츠 펌프 시스템이 기동하면 전단 펌프가 먼저 압력을 루츠 펌프가 투입될 수 있는 범위(일반적으로 10~30 mbar)까지 낮춘 뒤 루츠 펌프를 기동합니다. 배기 시간은 두 구간으로 나누어 계산합니다:
- 전단 펌프 단독 작동 구간: t₁ = (V / S_전단) × ln(p₀ / p_전환)
- 시스템 작동 구간: t₂ = (V