Venturisystem VS Vakuumpumpar

Hur fungerar Venturisystemet?

Ett Venturisystem minskar trycket när en vätska flödar genom en förträngd sektion (eller choke) i ett rör. År 1797 utförde Giovanni Battista Venturi experiment om flödet i ett koniskt rör och byggde den första flödesmätaren för slutna rör som kallades ”Venturiröret”. Ett Venturi-vakuum skapas av en pump med komprimerad luft som går genom den, men pumpen har inga rörliga delar. Den komprimerade luften rinner genom den första kammaren, sedan en mindre portal som öppnas in i en annan större kammare, som är lik den första.

Det statiska trycket i det första mätröret (1) är högre än i det andra (2), och vätskehastigheten vid ”1” är lägre än vid ”2”, eftersom tvärsnittsarean vid ”1” är större än vid ”2”.https://en.wikipedia.org/wiki/Venturi_effect

Avstängningen av ett rör där vätska strömmar igenom leder till lägre tryck. Denna princip är motsägelsefull för det sunda förnuftet. Varför minskar trycket? Vart tar vätskan vägen om vägen är inskränkt? När vätskan börjar strömma ökar dess hastighet runt öppningen i röret avsevärt på grund av begränsningen i tvärsnittet. En illustration av detta är vatten som strömmar genom ett rör. Vatten är en vätska som inte är lätt att komprimera. När vattnet rinner genom det inskränkta området i ett rör rinner vattnet snabbare. Samma volym vatten måste passera genom samma utrymme snabbare. Ju mindre det inskränkta området i röret är jämfört med den ursprungliga radien, desto snabbare är vätskans hastighet.

Jo snabbare den rörliga vätskan är, desto lägre är trycket (dvs. Bernoullieprincipen) och ju högre hastigheten är, desto större är skillnaden i uppmätt differenstryck. Abrupta begränsningar genererar kraftig turbulens i en vätska. Genom att lägga till ett munstycke som lämpar sig för högre flödeshastigheter till vätskor med slipande partiklar minskar turbulensen och skapar mindre tryckförlust. Turbulensminskningen är större med Venturi-munstycken och -rör där begränsningen skapas av längre, koniska förträngningar i rörväggen.

OBS: Ju längre utloppsdelen av röret är, desto starkare är vakuumeffekten.

Alla Venturisystem, inklusive mätare, mätare, munstycken, öppningsplattor, chokes och rör, kan levereras med olika storlekar på fördröjningsdiametrar så att den tryckförlust och det differenstryck som genereras kan optimeras för processförhållandena och tillämpningarna. ”Inom strömningsdynamiken måste en inkompressibel vätskas hastighet öka när den passerar genom en förträngning i enlighet med principen om massakontinuitet, medan dess statiska tryck måste minska i enlighet med principen om bevarande av mekanisk energi” (Wikipedia, Venturi-effekt, hämtat den 18 september 2018). Därför balanseras varje ökning av vätskans kinetiska energi och hastighet när den flödar genom en förträngning av ett tryckfall.

Interessant anmärkning: Massflödet för en komprimerbar vätska kommer att öka med ökat tryck uppströms, vilket kommer att öka densiteten hos vätskan genom förträngningen (även om hastigheten förblir konstant). Detta är funktionsprincipen för ett de Laval-munstycke. En ökad källtemperatur kommer också att öka den lokala ljudhastigheten, vilket gör det möjligt att öka massflödet, men endast om munstyckets yta också ökar för att kompensera för den resulterande minskningen av densiteten.

Venturisystemet består av:

• Venturivakuumbrytare eller Nex Flow Ring Vac
• Slang eller rör
• Minimum 2,5 CFM @ 90 PSI

Venturisystemet ökar sugkapaciteten hos alla luftkompressorer. För att konfigurera ett Venturi-vakuum kopplar du in kompressorn i ena änden, flyttar omkopplaren till vakuuminställningen och kopplar in den andra änden i en vakuumanordning.

Den viktigaste komponenten är ett venturirör. När vätska strömmar genom en rörlängd med varierande diameter. För att undvika onödigt aerodynamiskt motstånd har ett Venturirör vanligtvis en inloppskonus på 30 grader och en utloppskonus på 5 grader. (Wikipedia, hämtad den 18 september 2018).

Accessories

• Snabbkoppling/koppling av munstyckesfäste
• Tryck- eller vakuummätare för att övervaka hur mycket vakuum som skapas med systemet
• Vakuumpumpump för att samla in. material och sedan använda Venturi-systemet för att flytta materialet en större sträcka

Fördelar med ett Venturi-vakuumsystem

De bästa fördelarna med ett Venturi-vakuumsystem är att det:

• Skapar ett högt vakuum och ett förstärkt flöde för att generera en stark transportkraft för att flytta alla material med lätthet.
• Reducerar energikostnaderna med mindre luftförbrukning och använder mindre tryck.
• Mindre benägenhet att förorena luftflödet på grund av den raka konstruktionen, vilket förhindrar igensättning.
• Lätt och bärbar; Enkel konfiguration, vilket är lättare att tillverka och billigare att köpa. Monteras snabbt och enkelt och fästs i befintlig konfiguration. Har inga ventiler och kräver inga filter.
• Konfigurerbar: Standard, gängad (NPT eller BSP) eller flänsad anslutning
• Försvaras i ett stort urval av material: Anodiserat/hårdanodiserat aluminium, 304/316L rostfritt stål och teflon. Byggda för att hålla: Materialen behandlas för att säkerställa lång livslängd i produktens livscykel
• Överträffar flerstegspumpar med 2 till 7 gånger
• Ingen elektrisk eller explosionsrisk

Venturisystemtillämpningar

Venturirör används i processer där permanent tryckförlust inte kan tolereras och där maximal noggrannhet krävs när det gäller högviskösa vätskor. De används också i tillämpningar där de ersätter elektriskt drivna vakuumpumpar:

• Gasavluftning
• Rörliga metalldelar i en maskinell tuff miljö:
  • Lastning av behållare; plastpellets för formsprutning
  • Avlägsnande av trim
  • Påfyllning
  • Materialöverföring
  • Sandblästring
• Gas genom en överföringsledning eller skrubber: Flyttar vått och torrt material eller vätska genom ett rör
• Energiöverföring: Transport av lösningsmedel och kemikalier, t.ex. olja och gas, ånga
• Konvertera en vanlig luftkompressor till en sugmaskin för att säkra produkter med ett jämnt sug för att säkra en bas på en yta. Genom att använda en luftkompressor som en klämkraft förhindrar man också behovet av hål på en arbetsyta.
• Mät en vätskas hastighet genom att mäta tryckförändringar vid olika segment av anordningen:
  • Mät bränsle- eller förbränningstryck i jet- eller raketmotorer
  • Mät små och stora flöden av vatten och avloppsvatten
• Inom metrologin (mätningsvetenskapen) för mätare som kalibrerats för differentialtryck.
• Vattenaspiratorer som producerar ett partiellt vakuum med hjälp av den kinetiska energin från kranens vattentryck
• Koppla in din vakuumpåse för att göra vakuumformade laminat
• Vakuumformningsoperationer för effektiva industriella tillämpningar
• Automater som sprider parfym eller sprayfärg (i.

Förädlade produkter

Vad är en vakuumpumpump?

En vakuumpump är en anordning som uppfanns 1650 av Otto von Guericke. Den tar bort luft- och gasmolekyler från ett förseglat eller begränsat utrymme, vilket resulterar i ett partiellt vakuum. Ibland tar vakuumpumpar bort gas från ett område och lämnar ett partiellt vakuum kvar eller tar bort vatten från ett område till ett annat, som t.ex. en pump i en källare.

En vakuumpumps prestanda mäts på pumpens hastighet eller flödesvolymen vid inloppet i volym per tidsenhet. Pumphastigheten varierar för varje typ av pump och den gas/vätska/vätska som den används på. Antalet molekyler som pumpas ut ur behållaren per tidsenhet eller genomströmning är en annan prestandafaktor.

En vakuumsugning orsakas av en skillnad i lufttryck. En fläkt som drivs av en elektricitet minskar trycket i maskinen. Det atmosfäriska trycket pressar sedan luften genom mattan och in i munstycket så att dammet bokstavligen trycks in i påsen.

En vakuumpumps komponenter är:

• Sug: Ju högre sugstyrka, desto kraftfullare är dammsugaren.
• Inputeffekt: Effektförbrukningen anges i watt. Den nominella ingångseffekten anger inte hur effektiv dammsugaren är, utan endast hur mycket el den förbrukar
• Utgångseffekt: Mängden ingångseffekt omvandlas till luftflöde i slutet av rengöringsslangen. Luftflödet anges ofta i luftwatts (watt).

Hur fungerar en vakuumpump?

En roterande axel, i ett förseglat utrymme, avlägsnar luft- och gasmolekyler. Denna åtgärd minskar successivt lufttätheten i kapseln vilket resulterar i ett vakuum. När trycket i inneslutningen minskar blir det svårare att avlägsna ytterligare partiklar. Mängden energi som produceras av en vakuumpump beror på volymen gas som avlägsnas och den producerade tryckskillnaden mellan den inre och yttre atmosfären.

De två tekniker som används av vakuumpumpar är överföring eller infångning av gas.

Transferpumpar allokerar dragkraften från vakuumsidan till avgassidan för att påskynda gasen.
De förflyttar gasmolekylerna genom kinetisk verkan eller positiv förskjutning:

Kinetiska överföringspumpar dirigerar gasen mot pumpens utlopp med hjälp av höghastighetsblad eller infört gastryck. Kinetiska pumpar har vanligtvis inte förseglade behållare men kan uppnå höga kompressionsförhållanden vid låga tryck.

Positiv förskjutning fångar upp gasen och förflyttar den genom pumpen. De är ofta konstruerade i flera steg på en gemensam drivaxel. Den isolerade volymen komprimeras till en mindre volym vid ett högre tryck och utblåses till atmosfären (eller till nästa pump). Det är vanligt att två överföringspumpar används i serie för att ge ett högre vakuum och flöde. Den utdrivna gasen ligger över det atmosfäriska trycket när lika många gasmolekyler lämnar pumpen som kommer in i den. Kompressionsförhållandet är utloppstrycket vid utloppet mätt i förhållande till det lägsta tryck som erhålls vid inloppet.

Fångstpumpar fångar upp gasmolekylerna på ytor i vakuumsystemet. Denna pump arbetar vid lägre flöden än överföringspumpar men kan ge ett mycket starkt vakuum. Fångstpumpar fungerar med hjälp av kryogen kondensation, jonisk reaktion eller kemisk reaktion och har inga rörliga delar. De kan generera ett oljefritt vakuum.

De mekaniska vakuumpumparna har vanligtvis en elmotor som kraftkälla, men kan alternativt förlita sig på en förbränningsmotor, och suger luft från en sluten volym och släpper ut den i atmosfären. Vakuumpumpen med roterande vingar är den mest populära typen av mekanisk pump. Enskilda rotorer placeras runt en axel och snurrar med hög hastighet. Luft fångas in och flyttas genom insugningsöppningen och ett vakuum skapas bakom den.

Typer av vakuumpumpar

Pumpar kan betraktas som antingen våta eller torra pumpar, beroende på om gasen utsätts för olja eller vatten under pumpningen eller inte. Våt pump använder olja eller vatten för smörjning och/eller tätning och denna vätska kan förorena den svepta (pumpade) gasen. Torra pumpar har ingen vätska. De har täta utrymmen mellan pumpens roterande och statiska delar och använder torra polymertätningar (PTFE) eller ett membran för att separera pumpmekanismen från den svepta gasen. Torra pumpar minskar risken för systemkontaminering och oljeavfall jämfört med våta pumpar.

Anmärkning: Vakuumpumpar kan inte enkelt konverteras från våta till torra genom att byta pumpmodell. Kammaren och rörledningarna kan förorenas om de är våta. Därför måste alla våta pumpar rengöras grundligt eller bytas ut, annars förorenar de gasen under drift.

Primär/förstärkare/sekundär	Namn	Typ av pump
Primär (backing) pumpar	Oilförseglad vridskivepump	Våt. Positiv förskjutning
	Vätskeringspump
	Membranpump	Torr positiv förskjutning
	Skrylpump
Boosterpumpar	Rotpump
	Klappump
	Skruvpump
Sekundärpump	Turbomolekylärpump	Torrt kinetisk överföring
	Damp. Diffusionspump	Våt kinetisk överföring
	Kryopump	Torkavskiljning
	Sputterjonpump

Rsaker till att använda en vakuumpump:

1. Gör en kraft
2. Samla upp damm
3. Föra bort aktiva och reaktiva beståndsdelar
4. Föra bort instängda och upplösta gaser
5. Minska värmeöverföringen
6. Öka gasmolekylernas ”genomsnittliga fria väg” så att trycket blir användbart.

Den genomsnittliga fria vägen är den sträcka som en molekyl färdas innan den kolliderar med en annan molekyl. En molekyl kan uppleva följande typer av flöden i ett vakuum:

1. Visköst flöde, turbulent: Enorma slumpmässiga rörelser när molekylerna försöker ta sig in i alla öppna utrymmen som kan leda till en snabbare utgång.
2. Visköst flöde, laminärt: Efter några minuter slutar molekylernas rusning och de börjar röra sig mot en utgång på ett ordnat sätt.
3. Molekylärt flöde: Den genomsnittliga fria vägen blir längre innanför rörets diameter, vilket skapar ett fritt flöde av molekyler. Gasmolekylerna kommer med större sannolikhet att kollidera med rörledningens (behållarens) väggar än med en annan molekyl. När trycket sjunker sjunker också konduktansen tills gasflödet övergår till molekylärt flöde. Konduktansen är ett mått på massan av gas som flödar vid det genomsnittliga trycket per meter av rörlängden.

Fördelar med en vakuumpump

• Förflyttar stor luftvolym/lågvakuum
• Konverterar tryck till flöde (kräver högre tryck för att fungera)
• Samlar upp smuts, damm och skräp
• Sparar energi
• Hållbart

Vakuumpumpumptillämpningar

• Medicinska processer, som kräver sug, t.ex. terapi eller masspektrometrar
• Kemiska och farmaceutiska tillämpningar
• Vetenskapliga analysinstrument som analyserar fasta, gasformiga, ytliga, flytande och biologiska material, t.ex. elektronmikroskopi
• Processindustrier för att ventilera ångor, avlägsna damm och smuts, driva utrustning och komprimering av sopor:
  • Sockerpressar
  • Massa &papper
  • Cement
  • Vakuumrör
  • Elektriska lampor
  • Halvledare
  • Glasbeläggning
• Gyroskop i flyginstrument drivs av en vakuumkälla i händelse av ett elektriskt fel.
• Behandlingsanläggningar för avloppssystem
• Upphäver vatten från ett område till ett annat, till exempel som en sumpumpumpump gör i en källare.

Venturisystem VS Vakuumpumpump

Ett venturisystem kan användas i många av samma tillämpningar som en vakuumpumpump. Den största fördelen med Nex Flows Venturi-system (Ring Vac) är att enheterna är kompakta och robusta, enkla att konfigurera och kräver inget underhåll jämfört med vakuumpumpar. När man kontinuerligt ventilerar luft – kan man spara energikostnader genom att välja en lågtrycksvakuumpumpump. Om det är intermittent transport av material du vill ha kan en tryckluftsdriven ringvakuumpumpump med en omedelbar på/av-koppling spara energikostnader när du använder tryckluft.