Вихревая труба принцип работы

Обновлено: 07.07.2024

Практическое применение вихревой трубки (трубка Ранке)

Эффект охлаждения и нагревания, которому подвергается воздух при расширении через вихревую трубу, был обнаружен Ранком в 1933. Год спустя появился первый патент в США на это устройство. В то время вихревая труба была недостаточно термодинамически эффективной, чтобы представлять коммерческий интерес. Позднее Хилш в 1947 году систематически изучал влияние давления на входе и геометрии на эффективность охлаждения и сумел улучшить мощность охлаждения.

Строение вихревой трубки

Последнее исследование ввело вихревую трубу в научный и коммерческий мир. Ввиду значительного вклада Хильша в изобретение Ранка, устройство теперь известно, как вихревая труба Ранка-Хилша.

Вихревая трубка Ранке , которая показана на рисунке ниже, состоит из основной трубы, которая имеет типичное отношение длины к диаметру 20-50, соединенной с вихревой камерой, которая имеет одно или несколько тангенциально ориентированных сопел, через которые воздух расширяется под давлением и генерирует сильно закрученное движение, т. е. основной вихрь.

На одной стороне вихревой камеры имеется отверстие, диаметр которого меньше диаметра основной трубки. Часть воздуха выходит из устройства через это отверстие при более низкой температуре, чем на входе. Следовательно, это отверстие называется холодным выходом. Оставшаяся часть газа имеет более высокую температуру и покидает трубку через горячий выход, расположенный на конце основной трубы. Соотношение обоих потоков обычно контролируется через регулирующий клапан, расположенный на горячем выходе.

Сжатый воздух впрыскивается в вихревую камеру и ускоряется до высокой скорости вращения. Благодаря коническому соплу на конце трубки, только наружная часть вихря может выходить на этом конце. Остальная часть газа вынуждена возвращаться во внутренний вихрь уменьшенного диаметра внутри внешнего. Было предпринято много попыток объяснить и описать механизм, который вызывает разность температур или разделение энергии. Хильш в 1947 году объяснил механизм разделения энергии с помощью внутреннего трения, вызывающего перенос тепла от газа в ядре (околоосевой области) к газу по периферии (пристеночной области). Хотя существует множество (сложных) теорий и моделей, доступных из литературы, большинство теорий не проверены или невозможны для проверки.

Вихревая трубка Ранке не имеет движущихся частей, не содержит хладагентов, дешева в производстве и требует минимального обслуживания. Поэтому вихревые трубки в основном используются для низкотемпературных применений, например, для охлаждения электроники, для охлаждения режущих инструментов и заготовок без СОЖ, а также в других местах.

Преимущества трубки ранке:

Вихревая трубка - это эффективное и недорогое решение для широкого спектра промышленных точечных и технологических систем охлаждения. Без движущихся частей вихревая труба вращает сжатый воздух, чтобы разделить воздух на потоки холодного и горячего воздуха. Компания Vortec была первой компанией, которая разработала и применила это явление в практических и эффективных решениях точечного охлаждения для промышленного использования.

Охлаждение форм для литья под давлением
Сушка чернил на этикетках и бутылках
Осушение газа
Охлаждение

ножей
систем электронного управления (электронных компонентов)
обрабатывающий операций
камер видеонаблюдения
паяных деталей
термосварки

Достоинства:

Нет движущихся частей
Не требуется обслуживание
Надежность
Без электричества или химикатов
Компактный, легкий
Бюджетный
Мгновенное получение результата
Прочность конструкции
Регулируемая температура

Подробнее об областях применения вихревой трубки Ранке :

1) промышленная электроника, для охлаждения блоков управления, автоматических линий, роботизированных секций, автоматических производственных систем;

2) горячие и вредные производственные процессы, такие как воздушные экраны окрасочных камер, кузнечные цеха, гальванические и металлургические производства; также охлаждение песка в оборудовании с быстроотвердеющими смесями, охлаждение сельскохозяйственного производства; производство листовых материалов, производство стекла;

3) металлообработка, подача холодного воздушного потока в зону резания:

Тепло, выделяемое при резке металла, влияет на качество изделия и снижает срок службы режущего инструмента. Тепло рассеивается через режущий инструмент, заготовку, стружку и охлаждающую жидкость. Лучшая производительность обработки может быть достигнута при использовании соответствующего материала заготовки, материала режущего инструмента, условий и параметров резки, а также путем охлаждения режущего инструмента, замораживания заготовки.

Общими преимуществами обработки, включающей криогенное охлаждение, являются сохранение свойств материала заготовки, температуры резания в соответствии с подходом к охлаждению, снижение износа инструмента и увеличение срока службы, улучшение шероховатости поверхности заготовки, снижение коэффициента трения инструмента.

4) вентиляционные системы для жаркого климата, охлаждение рабочие зоны в кабинах кранов, в грузовиках буровых установок и т.д .;

5) перевозка овощей и фруктов, охлаждение пищи складские помещения на малых судах и транспортных средствах;

6) Воздушные костюмы и маски:

Есть некоторые производства, где полная автоматизация невозможна, такие как угольные шахты, литейные заводы, пескоструйная обработка, сварка, печи и т.д. В таких местах очень полезны цельные костюмы с воздушным охлаждением для операторов.

7) Углекислотный лазер

Заготовка фиксируется на столе с помощью вакуума. Для лазерной обработки материалов зона термического влияния (ЗТВ) является важным показателем в производстве микроэлектроники.

Способ лазерной резки заключается в использовании сфокусированных лучей для нагрева поверхности материала и расплавления. Высокая температура создаёт нагар на поверхности материала.

С помощью трубки Ранке уменьшают зоны поражения. Вихревая труба используется, так как не требуется хладагент, она не влияет на окружающую среду, может генерировать низкотемпературный охлаждающий воздух точечно и уменьшить нагар от лазерной резки композитных материалов, армированных стекловолокон.

Рассмотрим несколько реальных кейсов использования вихревой трубки Ранке.

Охлаждение вакуум-формованных деталей

Проблема: производитель крупногабаритных приборов изготавливает внутреннюю пластиковую обшивку холодильников. Сильное притяжение пластика и сложная геометрия оставили четыре угла недопустимо тонкими. Углы будут разрываться во время сборки, когда изоляция будет вставлена между обшивкой и внешним корпусом, что приведет к высокому количеству брака.

Решение: Вихревые трубки были расположены так, чтобы охлаждать критические угловые области непосредственно перед формованием пластикового листа. При охлаждении этих областей происходило меньшее растяжение пластика, что приводило к более толстым углам.

Комментарий: бракованные детали становятся очень дорогостоящими, особенно когда речь идет о дорогих материалах и медленном времени обработки. Холодный воздух из вихревой трубки - единственное решение таких проблем. Они могут подавать «мгновенный» холодный воздух до минус -46 ° C от обычной подачи сжатого воздуха. Наряду с охлаждением других вакуум-формованных деталей, таких как ванны, кастрюли и мусорные баки, он идеально подходит для охлаждения термоклеев, ультразвуковых сварочных аппаратов и т.д.

Охлаждение ультразвуковой сварки

Проблема: производитель зубной пасты запаивает концы пластиковых труб ультразвуковым сварочным аппаратом перед заполнением. Из-за нагрева губки сварочного аппарата выпуск тюбиков был отложен. Тюбики, которые были слишком горячими, не герметизировались, что приводило к высокой степени брака.

Решение: Вихревая труба использовалась для направления холодного воздуха на сварочный аппарат. Охлаждение было перенесено на сварной шов тюбиков, пока он находился в зажатом положении. Время обработки было сокращено, а брак свелся к минимуму.

Комментарий: большинство людей удивляет, что охлаждение от небольшой вихревой трубки может значительно улучшить качество выпускаемой продукции и производительность.

Охлаждение при формовании топливных баков

Проблема: Автомобильные топливные баки отливаются под давлением, а затем крепятся к приспособлению для предотвращения деформации во время цикла охлаждения. Время охлаждения более 3 минут, необходимое для каждого резервуара, создает узкое место в производственном процессе.

Решение: вихревые трубки были установлены на стойке охлаждения и подключены к линии сжатого воздуха. Холодный воздух циркулировал внутри топливных баков. Время охлаждения было сокращено с трех минут до двух минут для каждого бака, что позволило повысить производительность на 33%.

Комментарий: Трудно представить приложение, лучше подходящее для вихревого охлаждения, чем это. Небольшие размеры и легкий вес вихревых трубок упрощают монтаж на стойке охлаждения. Отсутствие движущихся частей гарантирует надежность и не требует технического обслуживания в агрессивной среде. Наконец, поток холодного воздуха легко направлялся в топливный бак.

Охлаждение мелких деталей после пайки

Проблема: Детали кондиционера, собранные на автоматическом паяльном станке, должны быть охлаждены до температуры обработки перед снятием. Машина была способна паять до четырехсот штук в час. Однако время, необходимое для охлаждения деталей, сильно ограничивало производительность. Водяное охлаждение было неприемлемо для данного производства.

Решение: вихревые трубки использовались для подачи холодного воздуха на детали после цикла пайки. Вихревые трубки были настроены на 80% холодного воздушного потока (холодная фракция), чтобы обеспечить максимальное охлаждение. Детали охлаждали от температуры пайки 788 ° C до температуры обработки 49 ° C в течение 20 секунд, что позволяло машине работать с максимальной производительностью.

Комментарий: по сравнению с обычным охлаждением или водяным охлаждением вихревые трубки обладают рядом преимуществ: низкая стоимость, компактная конструкция, присущая надежность и чистота. Эти свойства делают вихревые трубки экономически выгодным выбором для многих операций охлаждения мелких деталей.

Сушка с использованием трубки Ранке

Вихревые трубки также могут быть использованы для сушки электрических компонентов; несколько труб могут работать в производственной линия для ускорения процесса.

Вихревые трубки используются для охлаждения и сушки автомобильных экструзионных уплотнителей для дверей, до того, как они окрашены в цвет. Процесс нанесения покрытия не может быть осуществлен до тех пор, пока исходная экструзия не станет холодной и сухой. Вихревая трубка ускоряет производство.

Общее охлаждение с использованием вихревых трубок

Вихревые трубы могут использоваться для общего охлаждения обрабатываемых деталей в различных отраслях промышленности.

Пример Компания производит трубы с термоусадкой для автомобильной промышленности. У трубок есть металлическая пружина внутри. У них возникли проблемы с быстрым охлаждением трубки из-за тепла, удерживаемого пружиной. Они используют вихревую трубку для проталкивания воздуха через трубку, чтобы сократить время охлаждения и увеличить производительность.

Ультразвуковая сварка с использованием вихревых труб

Тепло, генерируемое в процессе ультразвуковой сварки, может привести к перегреву пистолета. Вихревая труба может использоваться для управления теплопередачей, тем самым защищая пистолет.

Пример: Компания использует сварку для соединения кухонной бумажной упаковки. Когда ультразвуковой аппарат используется в течение длительного времени, выделяемое тепло может привести к перегреву пистолета. Это приводит к дорогостоящему простою машины. Базовая вихревая трубка была установлена на ручном сварочном пистолете с выходом, направленным на кончик пистолета. При одновременном использовании вихревой трубки и ультразвуковой сварки наконечник быстро остывает, тем самым предотвращает перегрев и ненужные простои.

Точечное охлаждение с использованием вихревых трубок

Вихревые трубки идеально подходят для охлаждения определенных областей. Трубки Ранкебудут работать как на оборудовании, так и на деталях, и их температура будет на 50 ° C ниже температуры сжатого воздуха.

Вихревые трубки идеально подходят для охлаждения определенных областей. Трубки Ранке будут работать как на оборудовании, так и на деталях, и их температура будет на 50 ° C ниже температуры сжатого воздуха.

Пример: Изготовитель оборудования на заказ строит режущий станок для производителя фильтров. У них есть новый фильтрующий материал с металлическими экранами с обеих сторон, которые необходимо обрезать по размеру. Материал металлического экрана нагревает режущий диск и вызывает расплавление фильтрующего материала. Это приводит к браку. Производитель установил вихревую трубку для подачи холодного воздуха на режущий диск, чтобы отвести достаточно тепла и предотвратить расплавление лезвие. Дефекты из-за накопления тепла устранены.

Вихревые воздуходувки — устройство и принцип работы

Назначение вихревой воздуходувки раскрывает само название. Движение воздуха происходит двумя способами – спиральным и горизонтальным. В первом случае из-за возникновения центробежных сил повышается давление, а во втором – обеспечивается движение воздушных потоков по воздуходуву.

Вихревая воздуходувка может выполнять функцию насоса и компрессора. Это отличное решение, если необходимо подавать большие объемы воздуха в вакууме, при низком давлении.

Конструкция вихревых воздуходувок

Функции вихревой газодувки гораздо мощнее простого вентилятора, хоть они и работают по схожему принципу. Скорость подачи нагнетаемого газа 85 - 33400 л/мин , давление от 30 до 100 бар . Лопасти рабочего колеса промышленной воздуходувки быстро вращаются, за счет чего происходит сжатие воздуха.

конструкция вихревой воздуходувки конструкция вихревой воздуходувки

В работу устройство запускает асинхронный электродвигатель. Для небольших моделей используют однофазные электрические машины до 1,5 кВт, для более мощных – трехфазные. Единственная трущаяся деталь – подшипники. Они помещены за рабочий корпус для долговечности устройства.

детальное внутреннее строение вихревой воздухоудвки детальное внутреннее строение вихревой воздухоудвки

Вихревая воздуходувка включает следующие детали и узлы:

Корпус с радиальным разъемом;
Электропривод;
Алюминиевый импеллер в закрытом корпусе;
Узел подшипников;
Шумоглушитель;
Фильтр для защиты от твердых частиц;
Предохранительный клапан.

Принцип работы и действия вихревых воздуходувок

По конструкционному построению вихревые компрессоры относят к бокопроточным, по принципу действия - к вихревым. Работа машины заключается во всасывании внешнего воздуха через горизонтальный патрубок и передачу его на импеллер. Канал оснащен встроенным шумоглушителем.

принцип работы вихревой воздуходувки принцип работы вихревой воздуходувки

Рабочее колесо генерирует возникновение центробежной силы и направляет воздушные потоки по спирали. Такая траектория усиливает энергию частиц на каждом отрезке завихрения. За счет этого увеличивается сдавливание воздуха до максимального значения .

Отработанная воздушная масса удаляется через нагнетательное отверстие. Проходит последнюю обработку конечным шумоглушителем. В многоступенчатой воздуходувке, с двумя импеллерами, газ поступает сразу на второе рабочее колесо и закручивается по окружности, только потом выводится наружу.

Основные области и сферы применения

Модель вихревой воздуходувки подбирают с учетом условий эксплуатации. Сфер применения воздуходувок большое количество. Вид вакуумного оборудования будет зависеть от необходимой скорости перекачивания воздуха, предельного давления. Техника используется в следующих областях:

Строительство;
Металлургия;
Деревообработка;
Рыбное, сельское хозяйство;
Добыча полезных ископаемых;
На производствах продуктов питания;
Приборостроение;
Инженерные системы;
Химическая промышленность.

Воздуходувки для аэрации

Основная задача оборудования – насытить воду молекулами кислорода. Окисленные соединения железа и прочих веществ выпадают осадком, задерживаются в засыпном фильтре. Аэрация с помощью воздуходувок удаляет растворенные газы (метан, сероводород и другие). Под действием кислорода происходит обеззараживание воды от органических веществ. В насыщенных воздухом водоемах много полезных аэробных бактерий, задача которых - переработка загрязнения в биогаз.

система напорной аэрации система напорной аэрации

Процесс принудительного нагнетания воздушных масс выполняется по разным схемам. Чаще в водоемах прокладывают трубы с перфорацией. В расположенную на дне конструкцию подается воздух, который поднимается на поверхность в виде пузырьков(см. фото выше). Принцип работы схож с аквариумным компрессором, но механизмы имеют промышленные масштабы.

система безнапорной аэрации система безнапорной аэрации

Для таких задач подходят компрессорные агрегаты с минимальной скоростью подачи воздуха – 37 тыс. л/мин. Для аэрации каскадных искусственных прудов рыбные хозяйства устанавливают оборудование, нагнетающее потоки до 163 тыс. л/мин. круглосуточно . Машины доставляют чистый поток воздуха без пульсации. Крупные очистные станции используют нагнетатели самой большой производительности, типа Рутс.

⭐️ Если вам нужна помощь с подбором воздуходувки для аэрации, то я советую посетить сайт моих давних знакомых и изучить их каталог вихревых воздуходувок . У них большой выбор промышленных воздуходувок под любые задачи!

Вихревые установки для аэрации отличаются типом, размером, имеют широкий ценовой диапазон. Высокопроизводительные водные насосы с прямым приводом имеют округлый фланец корпуса. Для обеспечения герметичности воздуходувка оснащена лабиринтной системой уплотнений. Отсек подачи воздушного потока надежно защищен от попадания в него масла от подшипников.

Воздуходувки для вакуумного стола

Такой вид крепежной оснастки отличается от других равномерным распределением силы закрепления по всей поверхности заготовки. Благодаря этому эффективно решаются задачи крепления листовых деталей при механической обработке шлифовальным, токарным, фрезерным, гравировальным оборудованием.

вакуумный стол для мдф от компании "Вакуум Маркет" вакуумный стол для мдф от компании "Вакуум Маркет"

Вакуумный прижим – безальтернативное средство, касательно удобства применения, качества готовых изделий, точности позиционирования. Таким способом обрабатывают лицевые панели приборов, тонкостенные детали типа корпуса, авиационные панели, копмпозиты и МДФ фасады. Создаваемого вакуума в 50 кПа достаточно для качественного прижима листов из металла и МДФ. На столе с вихревой воздуходувкой удобно обрабатывать тонкие листовые заготовки. Прижим полностью исключает деформацию, обеспечивает высокую точность проводимых работ.

результат работы вакуумного прижима результат работы вакуумного прижима

Максимальную силу прижима детали к столу определяет некоторая величина перепада давления между атмосферой и разряжением внутри стола. Разница не будет больше одной атмосферы, что показывает наибольшую силу вакуумного прижима в 1000 мБар, по отношению площади прижимной заготовки к рабочей поверхности стола. Это значит, что на 1 м2 действует прижимная сила до 100 кН.

Сухие вихревые компрессоры создают вакуумное давление до 600 мБар . Тяга машин меньше, чем у масляных моделей, но они дешевле, просты в эксплуатации, не загрязняют выхлоп масляным паром. Устройства для стола могут длительно работать с закрытыми патрубками (всасывающим, нагнетательным).

При выборе средства откачки воздуха важно учитывать особенности работы столов. Оборудование не может полностью герметизировать втянутый объем. Работа будет всегда сопровождаться натеканием атмосферного воздуха. Для линейных столов, более 5 м, быстрота откачки значительней, чем величина преобразуемого вакуума.

Вихревые воздуходувки VARP( ссылка на каталог ) имеют высокую производительность, небольшие размеры. Отдать предпочтение компактному устройству надо, если вакуумный стол более 5 метров, производиться будет обработка больших по площади деталей, но с малым весом, например, МДФ. Вакуумные воздуходувки подходят для МДФ столов, не способных обеспечивать полную герметичность, хорошее прилегание деталей.

Воздуходувки для пневмотранспорта

Вакуумную вихревую воздуходувку так же используют для быстрого, надежного перемещения материалов. Между собой они отличаются большим количеством элементов: производительностью, стабильностью и прочими факторами. Воздуходувка на пневмотранспорте обеспечивает необходимый уровень втягивания воздуха, за счет чего происходит сцепление с сыпучим, штучным грузом и его перемещение.

вихревая воздуходувка VARP VACUUM в системе пневмотранспорта зерна вихревая воздуходувка VARP VACUUM в системе пневмотранспорта зерна

Благодаря большому функционалу, простоте обслуживания вихревая воздуходувка используется гораздо чаще для пневмотранспорта. Транспортировать с ее помощью можно практически любое сырье. Материал затягивается в заборник и перемещается в трубопровод по гибкому шлангу. Сырье к разгрузке отправляется благодаря давлению, создаваемому компрессорной машиной. После прохождения затворного шлюза груз переходит в трубопровод. Затем материал уходит в бункер на хранение.

Всасывающая система пневмотранспорта Всасывающая система пневмотранспорта

На пневмотранспорте чаще используют вихревые агрегаты 0,25 – 25 кВт с давлением до 650 мБар. Такие машины обеспечивают производительность в 1000 м3/ч. Тип подходящей воздуходувки выбирают по некоторым критериям – архитектурной сложности, числу ступеней движка. Это может быть машина, сделанная в виде единой системы или сложная конструкция с возможностью замены отдельных деталей.

Вихревые воздуходувки на пневмотранспорте встречаются в передовых отраслях все чаще. Это объясняется наличием индивидуального электродвижка, легкостью, компактностью, наличием встроенных глушителей. Машина не загрязняет перекачиваемый воздух, стабильно работает без пульсации. Агрегат просто подключается и монтируется, не нуждается в частом ремонте. Воздуходувки для пневмотранспорта выпускаются в большом ассортименте разной комплектации. Возможно устанавливать и комбинировать с дополнительным оборудованием.

Комбинированная система пневмотранспорта Комбинированная система пневмотранспорта

Пневмотранспортировка сырья решает множество задач. Систему с вихревым оборудованием используют из-за ее замкнутости. Вероятность утечки передаваемых веществ минимальна, невозможно загрязнение окружающей среды. В машине нет движущихся деталей и механизмов, что исключает частые поломки. Трубопроводная магистраль гибкая, может проходить в труднодоступных местах, имеет различную конфигурацию.

Воздуходувки для очистных сооружений

Задача вихревого агрегата – аэрация и удаление биогаза. В первом случае происходит очистка воды, что дает возможность использовать ее повторно. С помощью машины избавляются от вредных примесей, разделяют отходы на части, выводят токсины. Воздуходувки подлежат установке практически во всех очистных сооружениях, независимо от типа.

вихревые воздуходувки Becker для очистных сооружений вихревые воздуходувки Becker для очистных сооружений

Вихревые газодувки актуальны для производственных предприятий, где необходима большая подача воздуха с минимальным уровнем шума и перерасходом электроэнергии. Очистные системы эффективно работают только с воздуходувками. Это обеспечивает стабильное насыщение воды кислородом, поддержание жизни бактерий, которые чистят воду, уничтожая органику. В промышленных масштабах природной аэрации будет недостаточно.

Для перегона больших объемов воздуха используют роторные вихревые агрегаты. Специальные емкости заполняются воздухом и водой одновременно. Из-за резкого повышения кислорода происходит быстрое развитие бактерий, что запускает процесс окисления и уничтожения органики. Бактерии, продукты их распада соединяются в мелкие частицы, оседают на дно и смешиваются с илом. Осевший осадок накапливает токсичные вещества, создаются неблагоприятные условия для развития бактерий. Отфильтрованная чистая вода перетекает в специальные резервуары или природные водоемы. В цилиндре оседает мелкий мусор и земля.

Мощность очистных машин, их характеристики определяют по принципу компрессоров. Аэротеки бывают разных размеров, от 1 м до 7 м. Для каждого отдельного резервуара подходят разные по мощности воздуходувки, от 100 мБар до 800 мБар. Выбор конкретного оборудования для очистных сооружений зависит от требуемых объемов перекачки воздуха. Агрегаты для станций очистки в крупных городах и маленьких поселках будут значительно отличаться.

Воздуходувки для ЧПУ

Вакуумные прижимы используют на многих производствах для фиксации различных деталей на рабочей поверхности. Такой способ, в отличие от механического, сохраняет целостность заготовок из материалов, подверженных деформации (древесины, пластика, пленки).

Использование воздуходувки на ЧПУ обеспечивает свободный доступ инструмента к детали с пяти сторон.

Процесс сборки вакуумного стола с вихревой воздуходувкой VARP Процесс сборки вакуумного стола с вихревой воздуходувкой VARP

Станок ЧПУ с вакуумной системой состоит из нескольких частей – самой поверхности с устройствами фиксации, магистрали подачи вакуума, насоса, элементов правления. Рабочий стол может быть матричным или консольным. Матричная поверхность имеет внушительную площадь, что приводит к большой потере силы притяжения. Часто поверхность таких станков разделена на несколько частей, с отдельным подводом магистралей насоса.

Вакуумный стол для ЧПУ с вихревой воздуходувкой Вакуумный стол для ЧПУ с вихревой воздуходувкой

Консольные столы менее требовательны к производительности насоса воздуходувки. Детали блокируются методом точеного подхвата с помощью присосок. Элементы исключают потерю вакуума, хоть и имеют меньшую площадь сцепления с поверхностью детали.

Принцип работы любого агрегата заключается в подаче вакуума на рабочие зоны поверхности, зажатии элемента. Управление осуществляется ручным, полуавтоматическим, программным способом.

Преимущества и недостатки воздуходувок

Наивысшая точка избыточного давления промышленных машин – до 1000 мБар, объем нагнетаемого воздуха – 1500 м3. Им отдают предпочтение на производствах из-за следующих положительных качеств:

Компактное оборудование можно свободно перемещать и быстро монтировать;
При работе машины создают минимум шума;
Отсутствует вибрация при эксплуатации;
Не встречается пульсация при перемещении газов;
Невысокая стоимость, в сравнении с прочими вакуумными насосами;
Потребляют мало электроэнергии;
Простая конструкция с минимальным количеством трущихся деталей;
Высокий уровень ремонтопригодности;
Детали агрегата не требуют смазки, что обеспечивает выход только чистого воздуха.

❗️ Помимо плюсов, вихревые промышленные воздуходувки имеют некоторые недостатки. Из-за конструкционных особенностей машины не обладают высоким КПД. Изготовители пытаются уменьшить такой недостаток, проектируя новые модели агрегатов. Одна из технологий – внедрение новых боковых каналов.

К минусам относится необходимость установки воздушного фильтра. Отсутствие детали повышает вероятность попадания мусора в отдел рабочего колеса и выведение его из строя. Также потребуется постоянное наблюдение за клапаном предохранения во время работы. Если оборудование перегреется, а предохранитель не сработает, воздух на выходе подогреется до 70° С.

На что самое главное обратить внимание при выборе вихревых воздуходувок?

Выбирая оборудование, надо отталкиваться от условий его эксплуатации. Будет ли это газодувка, вентилятор, компрессор, вакуумный насос.

💬 Ориентироваться следует на производительность модификации, подобрать оптимальное значение давления и вакуума, количество ступеней. Эксплуатационный период подшипников должен быть минимум 15 тыс. часов. На корпус вихревой воздуходувки должно быть нанесено дополнительное оребрение для предупреждения перегрева.

Стоимость нагнетателей вихревых зависит от бренда. Чтобы не переплатить за название, следует тщательно изучить характеристики. Некоторые компании занимаются индивидуальным изготовлением моделей, исходя из потребностей производительности заказчика.

Важный параметр при выборе – температура воздуха и окружающей среды. Стандартная температура работы всех моделей – 15-40° тепла. Если машина будет работать при пониженной или завышенной температуре, надо рассмотреть специальные версии агрегатов. Для подавления звука от работы лопаток необходимо выбирать модели с шумоизолирующим кожухом.

Вихревая труба принцип работы

Вихревые трубы.

Принцип работы вихревой трубы базируется на вихревом эффекте. Сущность вихревого эффекта заключается в снижении температуры в центральных слоях закрученного потока газа (свободного вихря) и повышении температуры периферийных слоев. При соответствующей конструкции устройства, вихрь газа удается разделить на два потока: с пониженной и повышенной температурами.

В настоящее время достаточно широко распространены системы тепло- и холодопроизводства на базе парокомпрессионных холодильных машин - чиллеров. Установки на базе вихревой трубы имеют ряд преимуществ по отношению к чиллерам:

1. Главным преимуществом систем на базе вихевой трубы является отсутствие каких-либо хладагентов и теплоносителей.

В настоящее время все вещества, используемые в качестве хладагента в холодильных машинах, имеют повышенную текучесть. К примеру, нормируемая утечка фреона в год около 6-8 % от общего количества. Незначительные дефекты соединений, микротрещины, а также сильные перепады температуры окружающей среды, ведут к дополнительным утечкам хладагента. Утечки данных веществ наносят существенный урон здоровью человека и экологии планеты.

Вещества, используемые в качестве теплоносителей, чаще всего являются ядовитыми, вследствии чего они также составляют опасность для человека.

2. Конструкция вихревой трубы является простой, что приводит к уменьшению трудоемкости изготовления, а также монтажа и обслуживания.

3. Отсутствие подвижных частей в конструкции вихревой трубы значительно повышает надежность холодильно-нагревательной системы в целом.

4. Удобство компоновки. Все оборудование является достаточно компактным и легким. Система в целом состоит из отдельных узлов, которые могут быть размещены в различных местах в любом положении.

5. Возможность охлаждения и нагрева газа при помощи одной системы.

6. Вихревая труба является малоинерционным агрегатом. Время выхода вихревой трубы на номинальный режим работы после подачи сжатого газа на вход составляет несколько секунд. Это обстоятельство позволяет с высокой точностью и практически мгновенно регулировать тепловой режим работы любой системы.

Возможная сфера применения вихревых аппаратов достаточно широка и включает в себя практически все отрасли промышленности и народного хозяйства. Устройства на базе вихревых труб практически не оставляют альтернативы при наличии уже установленного источника сжатого газа. Ниже перечислены некоторые области применения вихревых труб.

1. Промышленные холодильно-нагревательные установки.

2. Холодильные установки пищевой промышленности и торговли.

3. Отопление и кондиционирование помещений.

4. Тепловые насосы.

5. Криотехника.

Хотя вихревые трубы изначально создавались как холодильно-нагревательные устройства, их также можно использовать в некоторых других областях, таких как очистка жидкостей и газов, разделение жидкостей и газов на фракции и т.д.

Читайте также: