คำนวณอัตราการสูบจากขนาดชิ้นงาน: วิธีสามขั้นตอน

ลูกค้ามักให้ขนาดห้องและประโยคเดียวว่า “ใช้เวลากี่นาทีจึงจะดูดถึงความดันเท่าใด” แล้วให้ผู้จัดหาคำนวณส่วนที่เหลือ จริง ๆ การคำนวณนี้ไม่ซับซ้อน สามขั้นตอนก็กำหนดอัตราการสูบได้ และเมื่อคำนวณเสร็จยังใช้ตัดสินได้ว่ารุ่นที่ผู้จัดหาเสนอมาสมเหตุสมผลหรือไม่

ขั้นตอนที่ 1: คำนวณปริมาตร อย่าลืมท่อ

ปริมาตรห้อง = ยาว × กว้าง × สูง แต่สิ่งที่เข้าร่วมการสูบจริงไม่ใช่แค่ห้อง ยังมี:

ปริมาตรท่อระหว่างห้องกับปั๊ม (เมื่อท่อขนาดเล็กและระยะทางยาว สัดส่วนจะไม่น้อย);
ปริมาตรของจิ๊ก/ฟิกซ์เจอร์ในห้องที่กินพื้นที่ (ต้องหักออก);
ปริมาตรของถังบัฟเฟอร์ ตัวกรอง และวาล์ว (ต้องบวกเข้าไป).

ตัวอย่าง: ห้องขนาด 800 × 600 × 500 mm ภายในมีจิ๊กกินพื้นที่ 30 L

ปริมาตร = 0.8 × 0.6 × 0.5 = 0.24 m³ = 240 L หักจิ๊ก 30 L บวกท่อประมาณ 10 L ปริมาตรสุทธิประมาณ 220 L

ขั้นตอนที่ 2: ใช้สูตรคำนวณอัตราการสูบที่ต้องการ

การประมาณคร่าว ๆ ใช้สมการนี้:

S = (V / t) × ln(p₀ / p₁)

S: อัตราการสูบที่ต้องการ (m³/s)
V: ปริมาตรสุทธิ (m³)
t: เวลาสูบที่อนุญาต (s)
p₀: ความดันเริ่มต้น เริ่มจากบรรยากาศใช้ 1013 mbar
p₁: ความดันเป้าหมาย (mbar)

ห้อง 220 L ต้องการดูดถึง 10 mbar ภายใน 90 s:

V = 0.22 m³, t = 90 s
S = (0.22 / 90) × ln(1013 / 10) = 0.00244 × 4.62 ≈ 0.0113 m³/s

แปลงเป็นต่อชั่วโมง: 0.0113 × 3600 ≈ 40.7 m³/h

ขั้นตอนที่ 3: เพิ่มส่วนเผื่อ เลือกรุ่น

40.7 m³/h ที่คำนวณได้ข้างต้นเป็นค่าทฤษฎี ในการใช้งานจริงต้องเพิ่มสามส่วน:

ปัจจัย	ส่วนเผื่อที่แนะนำ	เหตุผล
การรั่วไหลและการไล่แก๊ส	+20~30%	ซีล ท่อยาง และผิวชิ้นงานไล่แก๊สอย่างต่อเนื่อง
การสูญเสียความดันในท่อ	+10~20%	ข้อต่อโค้ง ตัวกรอง ท่อยาว
การสึกหรอและความเสื่อมสภาพ	+10%	หลังใบพัดหมุนสึกหรอ อัตราการสูบจะลดลง

จาก 40.7 m³/h บวกส่วนเผื่อ 40% ต้องใช้ประมาณ 57 m³/h รุ่นที่สอดคล้อง:

รุ่น	อัตราการสูบ 50/60Hz	คำอธิบาย
V15/25/40H	40 / 45 m³/h	ส่วนเผื่อไม่พอ เวลาสูบจะยาวขึ้น
V0063	63 / 75 m³/h	เพียงพอ โครงสร้างแบบซีลน้ำมัน
V0160	160 / 190 m³/h	ใหญ่เกินไปชัดเจน เวลาสูบทางทฤษฎีประมาณ 23 วินาที (รวมการสูญเสียประมาณ 30 วินาที)

หากกระบวนการไม่อนุญาตให้มีการปนเปื้อนน้ำมัน ฝั่งไม่มีน้ำมันมีขนาดสูงสุดถึง V25/40 (40/45 m³/h) ในกรณีนี้ต้องยืดเวลาสูบ หรือเปลี่ยนเป็นสองเครื่องต่อขนานกัน หรือทำห้องให้เล็กลง

สองจุดที่คำนวณผิดได้ง่าย

หนึ่งคือใช้สุญญากาศสุดท้ายเป็นความดันทำงาน สุญญากาศสุดท้ายของปั๊มคือความดันที่ทำได้เมื่อปิดสนิทโดยไม่มีโหลด ในการสูบจริงเนื่องจากมีการรั่วไหลและการไล่แก๊ส ความดันคงที่จะสูงกว่าสุญญากาศสุดท้ายเสมอ หากต้องการความดันทำงาน 10 mbar การเลือกปั๊มที่มีสุญญากาศสุดท้าย 0.1 mbar ถือว่าเหมาะสม ส่วนการเลือกปั๊มที่มีสุญญากาศสุดท้าย 10 mbar จะไปไม่ถึงเลย

สองคือมองข้ามชนิดของแก๊ส สูตรข้างต้นสมมติว่าแก๊สเป็นอากาศและอุณหภูมิ 20℃ เมื่อสูบไอน้ำ อัตราการสูบจริงของปั๊มจะต่ำกว่าค่าบนป้ายชื่ออย่างชัดเจน และต้องเปิดแก๊สบาลาสต์ เมื่อสูบแก๊สเบาชนิดไฮโดรเจน ฮีเลียม อัตราการสูบของปั๊มใบพัดหมุนก็จะลดลงเช่นกัน สองกรณีนี้ต้องขยายส่วนเผื่อเป็น 50%

ข้อมูลที่ต้องให้ลูกค้า

ปริมาตรสุทธิของห้อง (รวมท่อ) ความดันเป้าหมาย เวลาสูบที่อนุญาต ชนิดและอุณหภูมิของแก๊ส มีฝุ่นหรือสารกัดกร่อนหรือไม่ ไฟฟ้าที่หน้างาน เมื่อครบหกข้อนี้ การเลือกรุ่นโดยพื้นฐานจะไม่คลาดเคลื่อน หากขาดข้อใดข้อหนึ่ง รุ่นที่เสนอออกมาก็ได้แต่เดา