「教えて!ピックアップ」リリース!

真空そうの圧力が96.24Kpa、この真空そうの一部には、空気が侵入している穴があります(リーク)。その槽から真空ポンプ2台で空気を抽出し真空を維持しています。空気抽出量は28.5Kg/hと29.5Kg/hで合計57.5Kg/hです。
同じ真空そうで真空ポンプ1台運転時の真空そうの圧力は、95,34Kpaでした。このときの、真空ポンプの空気抽出量はわかりますか?
真空そうの温度、体積はかわりません。

よろしくお願いします。

A 回答 (4件)

真空ポンプの特性を表すものに排気速度曲線と呼ばれるものがあります。


排気速度は、体積ベース:単位時間あたりの排気容積で表され、排気気体の圧力に関係なく一定というわけではなく、圧力によって異なります。(水封ポンプの排気速度曲線http://www.kashiyama.com/jp/archives/product-leh …を参照)
気体の温度が一定なら気体密度(Kg/L)は、気体の圧力に比例します。
従って、質量ベースの排出速度(Kg/h)は、排気速度(体積ベース)×圧力に比例します。
LEH/LEMシリーズの水封ポンプの排気速度曲線は、0.1~1.0気圧(=10~100Kpa)では、ほほ一定の排気速度であり、質量ベースの排出速度は、1気圧で最大となります。
「真空ポンプの一台あたりの最大空気抽出量は30.8Kg/hです。」を体積ベースに換算すると、30.8/1.3=23.7(m^3/h)であるから、前記URLの排気速度曲線よりLEH-30MA型のポンプを指していると思われます。
「真空ポンプ1台運転時の真空そうの圧力は、95,34Kpaでした。」の意味が101.3Kpa(1気圧)より95,34Kpa低い圧力=5.96Kpaの圧力まで到達できたとの解釈でしたなら、到達圧力でのLEH-30MA型のポンプの排気速度は、排気速度曲線より、約9(m^3/h)である。
従って、到達圧力での排気量=(到達圧力×排気速度)/(101.3×1.3)=5.96(Kpa)×9(m^3/h)/(101.3×1.3)=0.4Kg/hとなります。(この量は、リーク量と等しくなります。)
「真空ポンプの空気抽出量はわかりますか?」の空気抽出量の意味が分りかねますが、到達圧力での排気量を導いた以上の説明であっているでしょうか。
    • good
    • 0
この回答へのお礼

pc_knight様
ありがとうございます。
当方が示していた95.34kPaという数字は、大気圧を基準としてそこからどれだけ低いかを表しているもので、pc_knightさんの言うとおりです。

わかりやすい説明ありがとうございます。
これで解決することができました。

お礼日時:2009/11/24 22:10

No.3です。

回答に誤りがありました。
(正)到達圧力での排気量=(到達圧力×排気速度×1.3)/101.3=5.96(Kpa)×9(m^3/h)×1.3/101.3)=0.7Kg/h
(誤)到達圧力での排気量=(到達圧力×排気速度)/(101.3×1.3)=5.96(Kpa)×9(m^3/h)/(101.3×1.3)=0.4Kg/h
    • good
    • 0

>>>チャンバーというのは真空そうのことですか?



はい。

>>>ポンプは水封式ポンプです。
>>>こんな感じのものです。

そうですか。
見たところ、ロータリーポンプの一種ですね。



ではまず、排気速度(空気抽出量)について考えます。

前回書いたとおり、容積がわからないと計算できません。
(容積がわかっても計算できないかもしれませんが。)

空気の密度は1.3kg/m^3
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%A9%BA%E6%B0%97
ですから、チャンバーの容積をVと置けば、空気抽出量は1.3Vです。
仮にチャンバーの容積が1m^3(=1000リットル)だとすれば、大気圧では1.3kg の空気が充満しています。

これを単純に 57.5kg/h で割れば、
1.3kg ÷ 57.5kg/h = 0.0226086957h
 = 0.0226086957h × 3600秒/h
 = 81秒
つまり、真空度を悪化させる要因が何もない理想的な状態であれば、わずか81秒で真空度はゼロとなります。
このような高真空のもとでは、排気速度はもはや関係なく、チャンバー内の圧力はリークやポンプから侵入してくる空気の量によって支配されます。


次に、真空度について考えます。
チャンバー内の圧力が96kPaとか95kPaとのことですが、
大気圧は、1013hPa=101.3kPa
95kPa との比を取ると、
95kPa : 101.3kPa = ? : 大気圧
? = 大気圧 × 95 ÷ 101.3
 = 大気圧 × 0.94 ( = チャンバー内圧力)

これはせいぜい台風の中心付近の気圧ぐらいで、とても「真空」と呼べる圧力ではないと思うのですが・・・
(どっか勘違いしていましたら、すみません。)


すみませんが、本件、これをもって私の回答は最後とさせてください。
    • good
    • 0
この回答へのお礼

ありがとうございます。

真空そうの圧力96、95KPaはー96、ー95kPaのことで

高真空の状態になっています。

SANORI様ありがとうございます。

なんとか頑張ってみます。

お礼日時:2009/11/20 20:10

こんばんは。



不明な点があります。

ポンプというのは、ロータリーポンプでしょうか?

「空気抽出量は××kg/h」とありますが、それは、大気圧の空気について時間当たりに排気する空気の質量のことでしょうか?

また、チャンバーの容積がわからないと計算はできないはずです。

そしてまた、ポンプから逆流してくる空気もあり、それはポンプによって違うことが考えられますので、チャンバー内圧力の差や比だけでは抽出量はわからないと思います。

ご参考になりましたら幸いです。

この回答への補足

saanori様
ありがとうございます。

抽出量は大気圧の空気に排出する空気の質量です。
そのとおりです。

チャンバーというのは真空そうのことですか?

ポンプは水封式ポンプです。
http://www.kashiyama.com/jp/archives/product-leh …
こんな感じのものです。

真空ポンプの一台あたりの最大空気抽出量は30.8Kg/hです。
(容量)

よろしくお願いします。

補足日時:2009/11/19 18:53
    • good
    • 0

お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!


人気Q&Aランキング