진공 펌프 시스템에서 건조 공정은 어떻게 작동합니까?

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종종 진공 공정에는 여기에 언급된 여러 영역이 포함됩니다. 예를 들어, 일괄 건조 공정(그림 2.74 참조)에서 영역 A(빈 용기의 배출)에서 시작한 다음 영역 B, C, D로 이동합니다. 공정 과정은 다음과 같습니다.

그림 2.74 루츠 펌프 및 응축기의 수증기 펌핑 적용 영역(GB = 기체 밸러스트 없음)

A. 기체 밸러스트 펌프 및 루츠 펌프를 통한 용기 배출.

B. 물질을 가열하여 생성되는 증기 압력이 증가하기 때문에 두 응축기 연결.

펌핑 시스템의 선택은 최고 증기 부분 압력 및 입구의 최저 공기 부분 압력에 의해 결정됩니다.

C. 주 콘덴서 우회

이제는 효과가 없습니다. 대신 펌핑 시스템을 통해서만 비워지고 증기 압력이 더 떨어집니다.

D. 중간 응축기 우회

루츠 펌프와와 전진공 펌프(기체 밸러스트가 개방됨)만으로 펌핑을 계속할 수 있습니다. 단기 건조를 사용하면 응축수로 채워진 응축기를 분리하는 것이 특히 중요합니다. 기체 밸러스트 펌프는 물의 포화 증기 압력에서 이전에 응축된 수증기를 응축기로부터 계속 펌핑하기 때문입니다.
장기 건조 공정을 사용하면 응축기에서 응축수 수집기를 차단할 수 있습니다. 그런 다음 냉각 튜브에 남아 있는 응축수 막만 다시 증발할 수 있습니다. 기체 밸러스트 펌프의 크기에 따라 이 재증발은 30~60분 후에 뒤이어 발생합니다.

고체 물질의 건조

앞서 설명한 바와 같이 고체 물질의 건조의 경우 몇 가지 추가적인 문제가 발생합니다. 단순히 용기를 펌핑한 다음 수증기가 고체 물질에서 확산될 때까지 기다리는 것으로는 더 이상 충분하지 않습니다. 이 방법은 실제로 기술적으로 가능하지만 건조 시간은 용납할 수 없는 수준으로 증가합니다.

간단한 기술적 절차로는 건조 시간을 가능한 짧게 유지할 수 없습니다. 수분 함량과 건조 물질의 층 두께 모두 중요합니다. 여기에서는 원칙만 설명할 수 있습니다. 구체적인 질문은 전문가에게 문의하는 것이 좋습니다.

건조할 물질의 수분 함량 E에서 확산 계수는 수분 함량(예: 플라스틱 포함)에 따라 달라지며 건조 시간 t의 함수는 다음 등식에 의해 근사치로 제공됩니다.

(2.31)

E₀, 여기에서 E는 건조 전 수분 함량
q는 온도 의존성 계수입니다. 따라서 등식 (2.31)은 q가 결정된 온도에만 사용됩니다.
K는 온도, 물질 주변의 수증기 부분 압력, 치수 및 재질 속성에 따라 달라집니다.

이러한 대략적인 등식을 사용하여 많은 물질의 건조 특성을 평가할 수 있습니다. 다양한 온도 및 수증기 부분 압력에 대해 K 및 q가 결정되면 다른 온도에 대한 값을 쉽게 보간하여 건조 공정의 과정을 모든 작동 조건에서 계산할 수 있습니다. 유사성 변환을 통해 물질의 건조 공정 과정을 알려진 속성과 다른 속성을 가진 물질의 건조 공정과 비교할 수 있습니다.

물질의 건조에 대한 규칙

물질의 표면에서 수증기 부분 압력이 상대적으로 높은 경우, 즉 건조할 물질의 표면에서 아직 완전히 습기가 빠져나가지 않은 경우 건조 시간이 짧아지는 것으로 나타났습니다. 이는 열원과 물질 사이의 열 전도가 더 높은 압력에서 더 크고 습윤 표면층의 확산 저항이 건조 표면층보다 작기 때문에 발생할 수 있습니다. 습윤 표면의 조건을 충족하기 위해 건조 챔버의 압력이 제어됩니다. 비교적 높은 수증기 부분 압력을 영구적으로 유지할 수 없는 경우 응축기의 작동이 일시적으로 중단됩니다. 그러면 챔버 내 압력이 증가하고 물질 표면이 다시 습윤 상태가 됩니다. 용기 내 수증기 부분 압력을 제어된 방식으로 줄이려면 응축기에서 냉매 온도를 조절할 수 있습니다. 이러한 방식으로 응축기 온도는 사전 설정된 값을 획득하고, 수증기 부분 압력은 제어된 방식으로 감소할 수 있습니다.

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