Venturi rendszer VS vákuumszivattyúk

Hogyan működik a Venturi rendszer?

A Venturi rendszer csökkenti a nyomást, amikor egy folyadék átáramlik egy cső szűkített szakaszán (vagy fojtószelepén). 1797-ben Giovanni Battista Venturi kísérleteket végzett az áramlással kapcsolatban egy kúp alakú csőben, és megépítette az első áramlásmérőt zárt csövekhez “Venturi cső” néven. A Venturi-vákuumot egy szivattyú hozza létre, amelyen keresztül sűrített levegő áramlik, a szivattyúnak azonban nincsenek mozgó alkatrészei. A sűrített levegő átfolyik a kezdeti kamrán, majd egy kisebb portálon, amely egy másik nagyobb kamrába nyílik, amely olyan, mint az első.

A statikus nyomás az első mérőcsőben (1) nagyobb, mint a másodikban (2), és a folyadék sebessége az “1”-ben kisebb, mint a “2”-ben, mert az “1”-ben nagyobb a keresztmetszet, mint a “2”-ben. https://en.wikipedia.org/wiki/Venturi_effect

A cső beszűkülése, amelyen keresztül folyadék áramlik, kisebb nyomást eredményez. Ez az elv a józan észnek ellentmond. Miért csökken a nyomás? Hová megy a folyadék, ha az út szűkül? Amikor a folyadék áramolni kezd, a keresztmetszet szűkítése miatt a csőben lévő nyílás körül jelentősen megnő a sebessége. Ennek illusztrációja a csőben áramló víz. A víz olyan folyadék, amelyet nem könnyű összenyomni. Amikor a víz átfolyik a cső szűkített részén, a víz gyorsabban áramlik. Ugyanannak a vízmennyiségnek ugyanabban a térben gyorsabban kell áthaladnia. Minél kisebb a cső szűkített régiója az eredeti sugárhoz képest, annál gyorsabb a folyadék sebessége.

Minél gyorsabban mozog a folyadék, annál kisebb a nyomás (azaz a Bernoulie-elv), és minél nagyobb a sebesség, annál nagyobb a mért nyomáskülönbség. A hirtelen korlátozások súlyos turbulenciát generálnak a folyadékban. A nagyobb áramlási sebességre alkalmas fúvókák hozzáadása a súrlódó részecskéket tartalmazó folyadékokhoz csökkenti a turbulenciát, és kisebb nyomásveszteséget okoz. A turbulencia csökkentése nagyobb Venturi-fúvókák és csövek esetén, ahol a korlátozást a cső falában lévő hosszabb, kúpos szűkületek hozzák létre.

MEGJEGYZÉS: Minél hosszabb a cső kivezető szakasza, annál erősebb a vákuumhatás.

Minden Venturi-rendszer, beleértve a mérőműszereket, mérőket, fúvókákat, nyíláslemezeket, fojtókat és csöveket, különböző szűkítési átmérővel is szállítható, így a nyomásveszteség és a létrehozott nyomáskülönbség a technológiai körülményekhez és alkalmazásokhoz optimalizálható. “A folyadékdinamikában egy összenyomhatatlan folyadék sebességének növekednie kell, amikor a tömeg folytonosságának elvével összhangban egy szűkítésen áthalad, míg statikus nyomásának csökkennie kell a mechanikai energia megmaradásának elvével összhangban.” (Wikipedia, Venturi effect, Retrieved on September 18, 2018). Ezért a folyadék kinetikus energiájának és sebességének a szűkítésen való áthaladás során bekövetkező nyereségét a nyomáscsökkenés ellensúlyozza.”

Érdekes megjegyzés: Egy összenyomható folyadék tömegáramlási sebessége a feláramlási nyomás növekedésével nő, ami növeli a folyadék sűrűségét a szűkítésen keresztül (bár a sebesség állandó marad). Ez a de Laval fúvókák működési elve. A forráshőmérséklet növelése a helyi hangsebességet is növeli, így lehetővé teszi a nagyobb tömegáramot, de csak akkor, ha a fúvóka területe is megnő, hogy kompenzálja az ebből eredő sűrűségcsökkenést.

A Venturi-rendszer a következőkből áll:

• Venturi vákuumkapcsoló vagy Nex Flow Ring Vac
• tömlő vagy cső
• Minimum 2,5 CFM @ 90 PSI

A Venturi-rendszer növeli bármely légkompresszor szívóképességét. A Venturi vákuum beállításához csatlakoztassa a kompresszor egyik végét, állítsa a kapcsolót vákuum beállításra, a másik végét pedig csatlakoztassa egy vákuumkészülékhez.

A fő alkatrész egy Venturi cső. Ahogy a folyadék átáramlik egy változó átmérőjű csőhosszon. Az indokolatlan aerodinamikai ellenállás elkerülése érdekében a Venturi cső jellemzően 30 fokos belépő kúppal és 5 fokos kilépő kúppal rendelkezik. (Wikipedia, Letöltve 2018. szeptember 18-án).

Kiegészítők

• Gyors leválasztó/csatlakoztató fúvókailleszték
• Nyomás- vagy vákuummérők a rendszerrel létrehozott vákuum mértékének ellenőrzéséhez
• Vákuumszivattyú a vákuum összegyűjtéséhez. anyagot, majd a Venturi-rendszer segítségével nagyobb távolságra mozgathatja az anyagot

A Venturi-vákuumrendszer előnyei

A Venturi-vákuumrendszer legjobb előnye, hogy:

• Magas vákuumot és felerősített áramlást hoz létre, hogy erős szállítóerőt generáljon bármilyen anyag könnyű mozgatásához.
• csökkenti az energiaköltségeket a kisebb levegőfogyasztással és kisebb nyomást használ.
• Kisebb valószínűséggel szennyezi a légáramlást az egyenes átmenő kialakítás miatt, amely megakadályozza az eltömődést.
• Könnyű és hordozható; Egyszerű konfiguráció, amely könnyebben gyártható és olcsóbban beszerezhető. Gyorsan és egyszerűen összeszerelhető és a meglévő konfigurációhoz csatlakoztatható. Nem rendelkezik szelepekkel és nem igényel szűrőket.
• Konfigurálható: Szabványos, menetes (NPT vagy BSP) vagy karimás csatlakozás
• Műanyagok széles választékában kapható: Eloxált/kemény eloxált alumínium, 304/316L rozsdamentes acél és teflon. Tartósan gyártott: az anyagokat úgy kezelik, hogy hosszú élettartamot biztosítsanak a termék életciklusában
• Többszörösen meghaladja a többfokozatú szivattyúk teljesítményét
• Nincs elektromos vagy robbanásveszély

Venturi-rendszerek alkalmazása

A Venturi csöveket olyan folyamatokban használják, ahol az állandó nyomásveszteség nem tolerálható, és ahol maximális pontosságra van szükség nagy viszkozitású folyadékok esetén. Olyan alkalmazásokban is használják, ahol az elektromos meghajtású vákuumszivattyúkat helyettesítik:

• Gázszellőztetés
• Mozgó fém alkatrészek gépi durva környezetben:
  • Hopper betöltése; Műanyag granulátumok fröccsöntéshez
  • Szegélyek eltávolítása
  • Töltési műveletek
  • Anyagszállítás
  • Homokfúvás
• Gáz átviteli vezetéken vagy mosón keresztül: nedves és száraz anyag vagy folyadék mozgatása egy csövön keresztül
• Energiaátvitel: Oldószerek és vegyi anyagok, például olaj és gáz, gőz szállítása
• Egy hagyományos légkompresszor átalakítása szívógéppé a termékek egyenletes szívással történő rögzítéséhez, hogy egy alapot egy felülethez rögzítsen. A légkompresszor szorítóerőként való használatával elkerülhető a munkafelületen lévő lyukak szükségessége is.
• Egy folyadék sebességének mérése, az eszköz különböző szegmenseiben bekövetkező nyomásváltozások mérésével:
  • Tüzelőanyag vagy égési nyomás mérése sugárhajtóművekben vagy rakétamotorokban
  • Víz és szennyvíz kis és nagy áramlásainak mérése
• A metrológiában (méréstudomány) a nyomáskülönbségre kalibrált mérőműszerek esetében.
• Vízszívók, amelyek részleges vákuumot állítanak elő a csapvíznyomás kinetikus energiájának felhasználásával
• Vákuumzsákot csatlakoztatva vákuumformázott rétegelt lemezek készítéséhez
• Vákuumformázási műveletek hatékony ipari alkalmazásokhoz
• Parfümöt vagy festékszórót szóró porlasztók (i. m.pl. szórópisztolyból).

FEATURED PRODUCTS

Mi az a vákuumszivattyú?

A vákuumszivattyú egy olyan eszköz, amelyet 1650-ben talált fel Otto von Guericke. Levegőt és gázmolekulákat távolít el egy lezárt vagy zárt térből, ami részleges vákuumot eredményez. Néha a vákuumszivattyúk eltávolítják a gázt egy területről, részleges vákuumot hagyva maguk után, vagy eltávolítják a vizet egyik területről a másikra, mint például egy szivattyú a pincében.

A vákuumszivattyú teljesítményét a szivattyú fordulatszámán vagy a bemeneti áramlás időegységre vetített térfogatán mérik. A szivattyúzási sebesség a szivattyú minden egyes típusánál és az alkalmazott gáznál/folyadéknál/folyadéknál változó. A tartályból időegységenként kiszivattyúzott molekulák száma vagy az áteresztőképesség egy másik teljesítménytényező.

A vákuum szívását a légnyomáskülönbség okozza. Egy elektromossággal hajtott ventilátor csökkenti a gép belsejében lévő nyomást. A légköri nyomás ezután a levegőt a szőnyegen keresztül a fúvókába nyomja, így a port szó szerint a zsákba nyomja.

A vákuumszivattyú összetevői:

• A szívás: Minél nagyobb a szívóerő, annál nagyobb teljesítményű a porszívó.
• Bemeneti teljesítmény: A teljesítményfelvétel wattban van megadva. A bemeneti névleges teljesítmény nem jelzi a tisztító hatékonyságát, csak a fogyasztott áram mennyiségét
• Kimeneti teljesítmény: A bemeneti teljesítmény mennyisége a tisztítótömlő végén légáramlássá alakul át. A légáramlást gyakran légwattban (watt) adják meg.

Hogyan működik a vákuumszivattyú?

Egy forgó tengely egy zárt térben eltávolítja a levegő- és gázmolekulákat. Ez a művelet fokozatosan csökkenti a légsűrűséget a térben, ami vákuumot eredményez. Ahogy csökken a nyomás a burkolatban, úgy válik egyre nehezebbé a további részecskék eltávolítása. A vákuumszivattyú által termelt energia mennyisége az eltávolított gáz mennyiségétől és a belső és külső légkör között keletkező nyomáskülönbségtől függ.

A vákuumszivattyúk által alkalmazott két technológia a gázátadás vagy a gázfelfogás.

A vákuumszivattyúk a gáz gyorsításához a tolóerőt a vákuumoldalról a kipufogóoldalra osztják.
A gázmolekulákat kinetikus hatás vagy pozitív kiszorítás révén mozgatják:

A kinetikus átadó szivattyúk nagy sebességű lapátok vagy bevezetett gáznyomás segítségével irányítják a gázt a szivattyú kimenete felé. A kinetikus szivattyúk jellemzően nem rendelkeznek zárt tartályokkal, de alacsony nyomáson nagy sűrítési arányt érhetnek el.

A pozitív kiszorítású átemelő a gázt csapdába ejti és a szivattyún keresztül mozgatja. Ezeket gyakran több fokozatban tervezik egy közös hajtótengelyen. Az elszigetelt térfogatot nagyobb nyomáson kisebb térfogatra sűrítik, és a légkörbe (vagy a következő szivattyúba) bocsátják ki. Gyakori, hogy két átemelőszivattyút használnak egymás után, hogy nagyobb vákuumot és áramlási sebességet biztosítsanak. A kiszorított gáz légköri nyomás felett van, amikor ugyanannyi gázmolekula lép ki a szivattyúból, mint ahány belépett. A sűrítési arány a kimeneti nyomás a bemenetnél mért legkisebb nyomáshoz viszonyítva.

A vákuumszivattyúk a gázmolekulákat a vákuumrendszeren belüli felületeken fogják fel. Ez a szivattyú kisebb áramlási sebességgel működik, mint a transzferszivattyúk, de nagyon erős vákuumot tud biztosítani. A felfogó szivattyúk kriogén kondenzációval, ionos reakcióval vagy kémiai reakcióval működnek, és nincsenek mozgó alkatrészeik. Olajmentes vákuumot tudnak létrehozni.

A mechanikus vákuumszivattyúk általában elektromos motorral rendelkeznek áramforrásként, de alternatívaként belsőégésű motorra is támaszkodhatnak, és zárt térfogatból szívják a levegőt, és a légkörbe engedik. A forgószárnyas vákuumszivattyú a legnépszerűbb mechanikus szivattyúfajta. Az egyes rotorok egy tengely körül helyezkednek el, és nagy sebességgel forognak. A levegőt befogják és a szívónyíláson keresztül mozgatják, mögötte pedig vákuum keletkezik.

Vákuumszivattyúk típusai

A szivattyúk nedves vagy száraz szivattyúknak tekinthetők, attól függően, hogy a gáz a szivattyúzás során olajjal vagy vízzel érintkezik-e vagy sem. A nedves szivattyú olajat vagy vizet használ kenéshez és/vagy tömítéshez, és ez a folyadék szennyezheti a söpört (szivattyúzott) gázt. A száraz szivattyúkban nincs folyadék. A szivattyú forgó és statikus részei között szűk tér van, száraz polimer (PTFE) tömítéseket vagy membránt használnak, hogy elválasszák a szivattyúmechanizmust a söpört gáztól. A száraz szivattyúk a nedves szivattyúkhoz képest csökkentik a rendszer szennyeződésének és az olaj eltávolításának kockázatát.

Megjegyzés: A vákuumszivattyúk nem alakíthatók át könnyen nedvesről szárazra a szivattyú stílusának megváltoztatásával. Nedves szivattyú esetén a kamra és a csővezetékek szennyeződhetnek. Ezért minden nedves szivattyút alaposan meg kell tisztítani vagy ki kell cserélni, különben működés közben beszennyezik a gázt.

.

Primary/Booster/Secondary	Név	Szivattyú típusa
Primary (Backing) szivattyúk	Olajjal tömített forgólapátos szivattyú	Nedves Forgószivattyú
	Folyadékgyűrűs szivattyú
	Membránszivattyú	Száraz forgószivattyú
	Görgős szivattyú
Booster szivattyúk	Turbószivattyú
	Karmos szivattyú
	csigás szivattyú
Szekunder szivattyú	Turbomolekuláris szivattyú	Száraz mozgástranszfer
	Gőz. Diffúziós szivattyú	Nedves kinetikus transzfer
	Kryopumpa	Száraz bevitel
	Sputter ionszivattyú

A vákuumszivattyú használatának okai:

1. Előerő biztosítása
2. A por összegyűjtése
3. Az aktív és reaktív összetevők eltávolítása
4. A beszorult és oldott gázok eltávolítása
5. A hőátadás csökkentése
6. A gázmolekulák “átlagos szabad útjának” növelése, hogy a nyomás hasznos legyen.

Az átlagos szabad út az a távolság, amelyet egy molekula megtesz, mielőtt egy másik molekulával ütközik. Egy molekula a következő típusú áramlást tapasztalhatja vákuumban:

1. Viszkózus áramlás, turbulens: Óriási véletlenszerű mozgás, ahogy a molekulák megpróbálnak minden olyan szabad térbe bejutni, amely gyorsabb kilépéshez vezethet.
2. Viszkózus áramlás, lamináris: Néhány perc elteltével a molekulák távozni akaró rohanása megszűnik, és a molekulák rendezett módon kezdenek a kijárat felé mozogni.
3. Molekuláris áramlás: Az átlagos szabad út a cső átmérőjén belül hosszabbá válik, ami a molekulák szabad áramlását eredményezi. A gázmolekulák nagyobb valószínűséggel ütköznek a csővezeték (tartály) falával, mint egy másik molekulával. A nyomás csökkenésével a vezetőképesség is csökken, amíg a gázáramlás molekuláris áramlássá nem változik. A vezetőképesség az átlagos nyomáson áramló gáz tömegének mértéke a cső hosszának egy méterére vetítve.

A vákuumszivattyú előnyei

• Nagy mennyiségű levegőt mozgat meg/alacsony vákuum
• A nyomást áramlássá alakítja (magasabb nyomás szükséges a működéshez)
• A szennyeződéseket összegyűjti, por és törmelék
• Energiát takarít meg
• Tartós

Vákuumszivattyú alkalmazások

• Medicinális folyamatok, amelyek szívást igényelnek, mint például a terápia vagy a tömegspektrométerek
• Kémiai és gyógyszeripari alkalmazások
• Tudományos analitikai eszközök, amelyek szilárd, gáz, felületi, folyékony és biológiai anyagokat elemeznek, mint például az elektronmikroszkópia
• Folyamatiparban a füstök levezetésére, por és szennyeződés eltávolítására, berendezések működtetésére és szemét tömörítésére:
  • Cukorgyárak
  • Papírpapír&
  • Cement
  • Vákuumcsövek
  • Elektrolámpák
  • Halbleiterek
  • Félvezetők
  • Üvegbevonat
• A repülési műszerekben lévő hiroszkópokat elektromos hiba esetén vákuumforrás táplálja.
• Vízkezelő berendezések szennyvízrendszerekhez
• Vizet szállítanak egyik területről a másikra, mint például egy szivattyú a pincében.

Venturirendszer VS vákuumszivattyú

A Venturirendszer számos olyan alkalmazásban használható, mint a vákuumszivattyú. A Nex Flow Venturi-rendszer (Ring Vac) fő előnye, hogy az egységek kompaktak és robusztusak, egyszerűen konfigurálhatók és nem igényelnek karbantartást a vákuumszivattyúkhoz képest. Folyamatos légtelenítés esetén – alacsony nyomású vákuumszivattyú választásával energiaköltségeket takaríthat meg. Azonban – ha az anyagok időszakos szállítása az, amit keres – egy sűrített levegővel működtetett, azonnali be-/kikapcsolóval ellátott Ring Vac energiaköltséget takaríthat meg sűrített levegő használata esetén.