Venturiho systém VS vakuové pumpy

Jak funguje Venturiho systém?

Venturiho systém snižuje tlak, když kapalina protéká zúženým úsekem (nebo škrcením) potrubí. V roce 1797 provedl Giovanni Battista Venturi pokusy s prouděním v kuželovité trubici a sestrojil první průtokoměr pro uzavřené potrubí, tzv. Venturiho trubice vytváří podtlak pomocí vývěvy, kterou protéká stlačený vzduch, avšak vývěva nemá žádné pohyblivé části. Stlačený vzduch prochází počáteční komorou, pak menším portálem, který se otevírá do další větší komory, která je podobná té první.

Statický tlak v první měřicí trubici (1) je vyšší než v druhé (2) a rychlost kapaliny v „1“ je nižší než v „2“, protože plocha průřezu v „1“ je větší než v „2“.https://en.wikipedia.org/wiki/Venturi_effect

Zúžení potrubí, kterým proudí kapalina, má za následek nižší tlak. Tento princip je v rozporu se zdravým rozumem. Proč se tlak snižuje? Kam se tekutina dostane, je-li cesta zúžena? Když začne kapalina proudit, její rychlost kolem otvoru v potrubí se kvůli omezení průřezu výrazně zvýší. Názorným příkladem je voda protékající potrubím. Voda je kapalina, která se nesnadno stlačuje. Když voda protéká zúženou oblastí potrubí, proudí rychleji. Stejný objem vody musí projít stejným prostorem rychleji. Čím menší je zúžená oblast potrubí v porovnání s původním poloměrem, tím větší je rychlost kapaliny.

Čím rychleji se tekutina pohybuje, tím nižší je tlak (tj. Bernoulieho princip) a čím vyšší je rychlost, tím větší je naměřený rozdíl diferenčního tlaku. Náhlá omezení vytvářejí v tekutině silnou turbulenci. Přidání trysek, které jsou vhodné pro vyšší rychlosti proudění kapalin s abrazivními částicemi, sníží turbulenci a vytváří menší tlakové ztráty. Snížení turbulence je větší u Venturiho trysek a trubek, kde je omezení vytvářeno delšími kuželovitými zúženími ve stěně potrubí.

POZNÁMKA: Čím delší je výfukový úsek trubky, tím silnější je podtlakový efekt.

Všechny Venturiho systémy, včetně manometrů, měřidel, trysek, clon, tlumivek a trubek, lze dodat s různými velikostmi průměru omezení, aby bylo možné optimalizovat tlakovou ztrátu a vytvářený diferenční tlak pro dané procesní podmínky a aplikace. „V dynamice tekutin se rychlost nestlačitelné tekutiny musí při průchodu zúžením zvyšovat v souladu s principem spojitosti hmoty, zatímco její statický tlak musí klesat v souladu s principem zachování mechanické energie.“ (Wikipedia, Venturiho efekt, převzato 18. září 2018). Proto je jakýkoli přírůstek kinetické energie a rychlosti kapaliny při jejím průtoku zúžením vyvážen poklesem tlaku.

Zajímavá poznámka: Hmotnostní průtok stlačitelné kapaliny se zvýší se zvýšením tlaku proti proudu, což zvýší hustotu kapaliny procházející zúžením (i když rychlost zůstane konstantní). To je princip fungování de Lavalovy trysky. Zvýšení teploty zdroje také zvýší lokální sonickou rychlost, což umožní zvýšení hmotnostního průtoku, ale pouze v případě, že se zároveň zvětší plocha trysky, aby se kompenzoval výsledný pokles hustoty.

Venturiho systém se skládá z:

• Venturiho vakuového spínače nebo kroužku Nex Flow Vac
• Hadice nebo potrubí
• Minimum 2,5 CFM @ 90 PSI

Venturiho systém zvyšuje sací výkon jakéhokoli vzduchového kompresoru. Chcete-li nakonfigurovat Venturiho podtlak, připojte kompresor na jeden konec, přepněte přepínač na nastavení podtlaku a druhý konec připojte k podtlakovému zařízení.

Hlavní součástí je Venturiho trubice. Když kapalina protéká délkou trubky s měnícím se průměrem. Aby se zabránilo nadměrnému aerodynamickému odporu, má Venturiho trubice obvykle vstupní kužel 30 stupňů a výstupní kužel 5 stupňů. (Wikipedia, převzato 18. září 2018).

Příslušenství

• Rychlé odpojení/připojení šroubení trysky
• Tlakoměry nebo vakuometry ke sledování, jak velký podtlak se v systému vytváří
• Vakuová pumpa ke sběru. materiálu a poté pomocí Venturiho systému přemístit materiál na větší vzdálenost

Výhody Venturiho vakuového systému

Největší výhodou Venturiho vakuového systému je, že:

• Vytváří vysoký podtlak a zesílené proudění, které vytváří silnou dopravní sílu pro snadný přesun jakéhokoli materiálu.
• Snižuje náklady na energii díky menší spotřebě vzduchu a používá menší tlak.
• Méně pravděpodobné znečištění proudu vzduchu díky přímému průchodu, který zabraňuje ucpání.
• Lehký a přenosný; Jednoduchá konfigurace, která je jednodušší na výrobu a levnější na pořízení. Rychlá a snadná montáž a připojení ke stávající konfiguraci. Nemá žádné ventily a nevyžaduje žádné filtry.
• Konfigurovatelný: Standardní, závitové (NPT nebo BSP) nebo přírubové připojení
• K dispozici je široký výběr materiálů: eloxovaný/tvrdý eloxovaný hliník, nerezová ocel 304/316L a teflon. Vyrobeno tak, aby vydrželo: Materiály jsou ošetřeny tak, aby byla zajištěna dlouhá životnost výrobku
• Přesahuje vícestupňová čerpadla 2 až 7krát
• Nehrozí nebezpečí úrazu elektrickým proudem ani výbuchu

Použití Venturiho systému

Venturiho trubice se používají v procesech, kde není přípustná trvalá ztráta tlaku a kde je potřeba maximální přesnost v případě vysoce viskózních kapalin. Používají se také v aplikacích, kde nahrazují elektricky poháněné vývěvy:

• Odvzdušňování plynů
• Pohybující se kovové součásti v drsném prostředí strojů:
  • Nakládání násypky; Plastové pelety pro vstřikování
  • Odstraňování okrajů
  • Plnicí operace
  • Přenos materiálu
  • Pískování
• Plyn přes přenosové potrubí nebo skruber: Přesouvá mokrý a suchý materiál nebo tekutinu potrubím
• Přenos energie: Přenos rozpouštědel a chemikálií, např. ropy a plynu, páry
• Přeměna standardního vzduchového kompresoru na sací stroj k zajištění výrobků rovnoměrným sáním k zajištění podkladu na povrchu. Použití vzduchového kompresoru jako upínací síly také zabraňuje potřebě otvorů na pracovní ploše.
• Měření rychlosti tekutiny měřením změn tlaku v různých segmentech zařízení:
  • Měření tlaku paliva nebo spalovacího tlaku v proudových nebo raketových motorech
  • Měření malých a velkých průtoků vody a odpadních vod
• V metrologii (věda o měření) pro měřidla kalibrovaná pro diferenční tlaky.
• Vodní odsávačky, které vytvářejí částečný podtlak pomocí kinetické energie z tlaku vody v kohoutku
• Připojte si vakuový vak k výrobě vakuovaných laminátů
• Vakuové tvářecí operace pro efektivní průmyslové aplikace
• Atomizéry, které rozptylují parfémy nebo stříkají barvy (tj.Např. ze stříkací pistole)

VÝVOJOVÉ PRODUKTY

Co je to vakuová pumpa?

Vakuová pumpa je zařízení, které v roce 1650 vynalezl Otto von Guericke. Odstraňuje molekuly vzduchu a plynu z uzavřeného nebo uzavřeného prostoru, čímž vzniká částečné vakuum. Někdy vývěvy odstraňují plyn z prostoru a zanechávají za sebou částečné vakuum nebo odstraňují vodu z jednoho prostoru do druhého, jako to dělá například vývěva ve sklepě.

Výkon vývěvy se měří na základě otáček vývěvy nebo objemu průtoku na vstupu v objemu za jednotku času. Rychlost čerpání kolísá u každého typu vývěvy a plynu/kapaliny/kapaliny, na které je použita. Dalším faktorem výkonu je počet molekul odčerpaných z nádoby za jednotku času neboli průchodnost.

Sání vývěvy je způsobeno rozdílem tlaku vzduchu. Ventilátor poháněný elektřinou snižuje tlak uvnitř stroje. Atmosférický tlak pak tlačí vzduch přes koberec do hubice, takže prach je doslova vtlačován do sáčku.

Součásti vývěvy jsou:

• Sání: Čím vyšší je sací výkon, tím je vysavač výkonnější.
• Příkon: Příkon se udává ve wattech. Jmenovitý příkon neudává účinnost čističe, pouze množství spotřebované elektrické energie
• Výstupní výkon: Množství příkonu je převedeno na proud vzduchu na konci čisticí hadice. Průtok vzduchu se často uvádí ve vzduchových wattech (wattech)

Jak funguje vývěva

Rotující hřídel v uzavřeném prostoru odstraňuje molekuly vzduchu a plynu. Tento děj postupně snižuje hustotu vzduchu v uzavřeném prostoru a výsledkem je vakuum. Jak se snižuje tlak ve skříni, je obtížnější odstranit další částice. Množství energie vyrobené vývěvou závisí na objemu odstraněného plynu a na vytvořeném rozdílu tlaku mezi vnitřní a vnější atmosférou.

Dvě technologie používané vývěvami jsou přenos plynu nebo zachycování.

Převodní vývěvy přidělují tah ze strany vakua na stranu výfuku, aby urychlily plyn.
Pohybují molekuly plynu kinetickým působením nebo pozitivním vytlačováním:

Kinetické převodní vývěvy směřují plyn k výstupu vývěvy pomocí vysokorychlostních lopatek nebo zavedeného tlaku plynu. Kinetická čerpadla obvykle nemají uzavřené nádoby, ale mohou dosahovat vysokých kompresních poměrů při nízkých tlacích.

Přečerpávací čerpadla s pozitivním výtlakem zachycují plyn a pohybují jím přes čerpadlo. Často jsou konstruována jako vícestupňová na společném hnacím hřídeli. Izolovaný objem je stlačován na menší objem při vyšším tlaku a vypuzován do atmosféry (nebo k dalšímu čerpadlu). Běžně se používají dvě přečerpávací vývěvy v sérii, aby se dosáhlo vyššího podtlaku a průtoku. Vypuzovaný plyn má vyšší než atmosférický tlak, když z vývěvy vystupuje stejný počet molekul plynu jako do ní vstupuje. Kompresní poměr je výfukový tlak na výstupu měřený v poměru k nejnižšímu tlaku dosaženému na vstupu.

Zachytávací vývěvy zachycují molekuly plynu na površích uvnitř vakuového systému. Tato vývěva pracuje při nižších průtocích než vývěvy přenosové, ale může poskytovat velmi silné vakuum. Záchytné vývěvy pracují pomocí kryogenní kondenzace, iontové reakce nebo chemické reakce a nemají žádné pohyblivé části. Mohou vytvářet bezolejové vakuum.

Mechanické vývěvy mají obvykle jako zdroj energie elektromotor, ale mohou se alternativně spoléhat na spalovací motor a nasávat vzduch z uzavřeného objemu a vypouštět jej do atmosféry. Rotační lamelová vývěva je nejoblíbenějším druhem mechanické vývěvy. Jednotlivé rotory jsou umístěny kolem hřídele a otáčejí se vysokou rychlostí. Vzduch je zachycován a posouván sacím otvorem a za ním se vytváří podtlak.

Typy vývěv

Vývěvy lze považovat za mokré nebo suché vývěvy podle toho, zda je plyn při čerpání vystaven působení oleje nebo vody. Mokré vývěvy budou používat olej nebo vodu k mazání a/nebo utěsnění a tato kapalina může kontaminovat vymetaný (čerpaný) plyn. Suchá čerpadla neobsahují žádnou kapalinu. Mají těsné prostory mezi rotujícími a statickými částmi čerpadla, používají suchá polymerová (PTFE) těsnění nebo membránu, která odděluje čerpací mechanismus od nasávaného plynu. Suché vývěvy snižují riziko znečištění systému a likvidace oleje ve srovnání s mokrými vývěvami.

Poznámka: Vakuové vývěvy nelze snadno převést z mokrých na suché změnou stylu vývěvy. Pokud jsou mokré, může dojít ke kontaminaci komory a potrubí. Proto musí být všechny mokré vývěvy důkladně vyčištěny nebo vyměněny, jinak budou během provozu kontaminovat plyn.

Primární / posilovací / sekundární	Název	Typ čerpadla
Primární (záložní) čerpadla	Rotační lamelové čerpadlo utěsněné olejem	Mokré. Kladivové
	Kladivové čerpadlo
	Membránové čerpadlo	Suché kladivové
	Válcové čerpadlo
Doplňovací čerpadla	Kořenové čerpadlo
	Čepelové čerpadlo
	Šroubové čerpadlo
Sekundární čerpadlo	Turbomolekulární čerpadlo	Suchý kinetický přenos
	Páry Difuzní vývěva	Mokrý kinetický přenos
	Kryopumpa	Suché zachycení
	Vývěva na ionty

Důvody použití vývěvy:

1. Zajistit sílu
2. Sebrat prach
3. Odstranit aktivní a reaktivní složky
4. Odstranit zachycené a rozpuštěné plyny
5. Snížit tepelný přenos
6. Zvýšit „střední volnou dráhu“ molekul plynu, takže tlak se stane užitečným.

Střední volná dráha je vzdálenost, kterou molekula urazí, než se srazí s jinou molekulou. Molekula může ve vakuu zažít následující typy proudění:

1. Viskózní proudění, turbulentní: Proudění: Obrovský náhodný pohyb, kdy se molekuly snaží dostat do jakéhokoli volného prostoru, který by mohl vést k rychlejšímu výstupu.
2. Viskózní proudění, laminární:
3. Molekulární proudění: Po několika minutách spěch molekul k odchodu skončí a molekuly se začnou spořádaně přesouvat k východu: Střední volná dráha se uvnitř průměru potrubí prodlužuje a vytváří volný tok molekul. Molekuly plynu budou s větší pravděpodobností narážet do stěn potrubí (nádoby) než do jiné molekuly. S poklesem tlaku klesá i vodivost, dokud se proudění plynu nezmění na molekulární proudění. Konduktivita je mírou hmotnosti plynu proudícího při průměrném tlaku na metr délky potrubí.

Výhody vývěvy

• Převádí velký objem vzduchu/nízký podtlak
• Převádí tlak na průtok (k provozu vyžaduje vyšší tlak)
• Sbírá nečistoty, prach a nečistoty
• Šetří energii
• Odolná

Použití vývěvy

• Medicínské procesy, které vyžadují odsávání, jako je terapie nebo hmotnostní spektrometry
• Chemické a farmaceutické aplikace
• Vědecké analytické přístroje, které analyzují pevné, plynné, povrchové, kapalné a biologické materiály, jako je elektronová mikroskopie
• Zpracovatelský průmysl k odvětrávání výparů, odstraňování prachu a nečistot, napájení zařízení a lisování odpadků:
  • Cukrovary
  • Papír &
  • Cement
  • Vakuové trubice
  • Elektrické lampy
  • Polovodiče

  .

  • Povlak skla
• Gyroskopy v letových přístrojích jsou v případě výpadku elektrického proudu napájeny z vakuového zdroje.
• Čistírny odpadních vod
• Přečerpávají vodu z jednoho prostoru do druhého, jako to dělá např. kalové čerpadlo ve sklepě.

Venturiho systém VS vakuové čerpadlo

Venturiho systém lze použít v mnoha stejných aplikacích jako vakuové čerpadlo. Hlavní výhodou Venturiho systému (Ring Vac) společnosti Nex Flow je, že jednotky jsou kompaktní a robustní, snadno se konfigurují a ve srovnání s vakuovými vývěvami nevyžadují žádnou údržbu. Při nepřetržitém odvětrávání vzduchu – volba nízkotlaké vývěvy může ušetřit náklady na energii. Nicméně – pokud je vaším záměrem přerušovaná doprava materiálů – při použití stlačeného vzduchu může náklady na energii ušetřit kruhový vývěv poháněný stlačeným vzduchem s okamžitým zapnutím/vypnutím

.