Venturi elvű vákuum: hogyan működik, korlátai és mikor válasszuk

Egy kartondoboz felállító vákuumot veszít a ciklus közepén, és a vezeték elakad. A karbantartó csapat meghúzza a vákuumszivattyút, és kopott lapátokat, olajködfóliát a padlón, valamint egy olyan működési ciklust talál, amely minden 6 másodpercből körülbelül 1,5 másodpercig szívást igényel. Ez a minta, szakaszos szívás rövid tartási idővel és mérsékelt vákuumszinttel pontosan a Venturi-elvhez tartozik.

Íme a rövid válasz. Az időszakos, decentralizált szíváshoz, amelynek soha nem kell durván -60 kPa-nál mélyebbre mennie, a Venturi vákuumgenerátor általában az egyszerűbb, tisztább és hosszabb élettartamú választás. Percekig folyamatosan fenntartott vákuum esetén -80 kPa alatti szinteknél vagy központi gyűjtőfejnél, amely sok állomást táplál, egy mechanikus vákuumforrás, például egy forgólapátos szivattyú vagy egy Roots vákuumegység általában kevesebbe kerül tíz éven keresztül. A cikk további része bemutatja, honnan származnak ezek az elválasztó vonalak, és hogyan tesztelheti őket valós számokkal rendelés előtt.

A Venturi-elv egyszerű mérnöki szempontból

Kényszerítsünk egy folyadékot egy szűkülő csatornán, és ugyanannak a tömegnek másodpercenként kisebb keresztmetszeten kell áthaladnia. A sebesség nő, a statikus nyomás csökken. Ez Bernoulli kapcsolata a maga működő formájában, és egy vákuumgenerátoron belül ez a teljes termék: a toroknál lévő alacsony nyomású zóna az, ami az oldalsó nyíláson keresztül húzza be a levegőt.

A sűrített levegő mondjuk 0,5 MPa nyomáson, körülbelül 5 bar nyomáson lép be a fúvókába. A fúvóka ezt a nyomást sebességgé alakítja, és az áramlás megfullad a torokban, ezért a szívás leáll, ha a tápnyomás áthalad egy bizonyos ponton. Két dimenzió határozza meg az elért teljesítményt: a fúvóka átmérője, amely beállítja a levegőfogyasztást és a rendelkezésre álló szívóáramot, és a diffúzorprofil, amely beállítja az egység maximális vákuumot.

Tipikus adatok egy jól elkészített ejektornál 5 bar nyomáson: az egyfokozatú egység eléri a -40 és -60 kPa közötti nyomást, míg a többfokozatú egység két vagy három sorba kapcsolt fúvókával nagyjából -80 és -90 kPa között. -90 kPa alatt a Venturi-elv már nem praktikus, mert túl kicsi nyomáskülönbség marad a hasznos szívóáram meghajtásához.

Venturi vákuum és mechanikus vákuum: Egyenes összehasonlítás

A legtöbb kiválasztási hiba abból adódik, hogy egy ejektor vételárát összehasonlítják egy szivattyú vételárával, és ott megállnak. A hasznos összehasonlítás a teljes költséghez viszonyítja a terhelhetőséget, és az alábbi táblázat azt a verziót mutatja, amelyet akkor használunk, amikor az ügyfél megkérdezi, hogy elég-e egy Venturi generátor.

Olvassa el a táblázatot egy irányba: a kilökő nyer a válaszidő, a mozgó alkatrészek és a szennyezett vagy nedves gáz toleranciája alapján, míg a mechanikus gépek a folyamatos üzemben és a vákuum egységenkénti energiaköltségében nyernek.

Ahol a Venturi vákuumgenerátorok elnyerik a helyüket

• Időszakos kezelés. Felszedő és elhelyező fejek, kartondobozok, zacskónyitók és címkefelhordók, amelyeknek vákuumra van szükségük az egyes ciklusok egy részéhez.
• Decentralizált telepítés. A generátor a tapadókorongra van felszerelve, így nincs hosszú vákuumvezeték, amely szivárog, és nincs nyomásesés, amelyet kompenzálni kellene.
• Nedves, poros vagy korrozív gáz. Megfelelő karosszériaanyag esetén a gázútban nincsenek elhasználódó lapátok vagy csapágyak.
• Veszélyes területek. A sűrített levegő végzi a munkát, így egyetlen villanymotor vagy kapcsolókészülék sem ül a szívóhelyen.
• Gyors, ismételt kerékpározás. A választ ezredmásodpercben mérik, ami megfelel a nagy sebességű indexelési vonalaknak.

A karbantartási profil ugyanebből a listából következik: a szűrő, a hangtompító és esetenként egy fúvóka az egyedüli kopás, a fúvókacsere percekig tart.

Hol nem érvényesül a Venturi-elv, és mennyibe kerül

A legtöbb üzemben a sűrített levegő a legdrágább segédeszköz. Egy köbméter sűrített levegő 7 bar nyomáson történő előállítása általában körülbelül 0,1 kWh villamos energiát fogyaszt az elosztási veszteségek előtt, és az ejektor ennek a pneumatikus energiának csak egy szerény részét alakítja át hasznos vákuummunkává. A 300 Nl/perc szívóáramot szállító generátor 200-400 Nl/perc sűrített levegőt szívhat fel minden egyes bekapcsolt másodpercben.

A folyamatos szolgálat a második csapda. Az idő 100%-ában működő ejektor másodpercenként fizeti a sűrített levegőt, míg egy azonos szívóteljesítményű mechanikus szivattyú üzemóránként jóval olcsóbb motoron működik. Nagyjából 50%-os terhelés felett az energia-összehasonlítás általában egy-két éven belül megfordul.

A végső vákuum a harmadik határ, a zaj pedig a negyedik. Az ejektorok általában 70-90 dB(A)-n állnak egy méteren, és megfelelő méretű hangtompítóra van szükségük, nem pedig lyukas dugóra, mert az ellennyomást növelő hangtompítók csendesen ellopják a szívó áramlást.

Méretezés és átvételi ellenőrzés rendelés előtt

1. A cél vákuumot a csészénél rögzítse, ne a generátornál. A mínusz 50 kPa a nyílásnál -30 kPa lehet a munkadarabnál a szivárgás és a tömlőveszteségek miatt.
2. Adja meg az evakuálandó térfogatot és a megengedett időt. 0,5 litert -60 kPa-ra mozgatni 200 ms alatt, az más termék, mint 5 másodperc alatt 20 litert -40 kPa-ra mozgatni.
3. Árajánlat a tápnyomásról a legrosszabb esetben. A katalógus szívási értékeit általában 6 bar-on veszik, és a váltóváltáskor 4,5 bar-ra süllyedő fejléc észrevehetően kevesebbet ad.
4. Költségvetés a szivárgásra. Egy porózus vagy egyenetlen munkadarab több levegőt szivároghat ki, mint amennyit a kilökőt valaha is kezelni lehetett.
5. A levegőtömlők legyenek rövidek és kövérek. Egy 10 mm-es tömlő 10 m hosszúságban többe kerülhet, mint amennyit a fúvóka visszanyer.

Az elfogadást mérni kell, nem feltételezni. Működtesse a gépet a legalacsonyabb normál tápnyomáson, mérje meg a vákuumot egy kalibrált mérőeszközzel a csészénél, és időzítse a ciklust PLC-számlálóval. Mérje meg a zajt is egy méternél, mivel a szállítói "csendes" állítás keveset jelent szám nélkül.

Ha a végső döntés mechanikus vákuumforrásra kerül, akkor általában külön sor lesz a zajszabályozás, mert a nyitott üzemi helyiségben lévő forgólebenyes gép nem csendes szomszéd. A burkolat kiválasztása sokkal könnyebb, ha a géppel együtt tervezik, nem pedig az éjszakai műszak első panasza után.

Hangház Roots Blower számára Manapság számos törvény szabályozza az ipari termékcsaládok által keltett zajt. Sőt, sok dolgozó pert indított halláskárosodás miatt... Termék megtekintése →

Amikor a munkaciklus mechanikus vákuumforrást igényel

Egyes feladatok egyszerűen nem felelnek meg a sűrített levegőnek. A húsz állomást tápláló központi fejléchez, a vákuumot percekig tartó folyamathoz, egy vákuumos szállítósorhoz vagy egy papírgéphez, amely egy egész műszakban stabil vákuumot igényel, mind-mind olyan forgó gépet igényel, amely addig termel vákuumot, amíg a motor forog.

A Roots vákuumegységek a szokásos választás a tartomány száraz oldalán. Két, ellentétes irányban forgó, időzítő fogaskerekekkel szinkronizált lebeny egymás érintése és olaj nélkül mozgatja a gázt, ami megfelel a gőzzel terhelt technológiai levegőnek mindaddig, amíg a bemenet szűrve van. Ugyanez a kialakítás a szabványos nyomásfokozó fokozat, amikor egy folyamatnak mélyebb vákuumra van szüksége, mint amennyit egyetlen gép képes egyedül elérni.

Roots vákuumszivattyú Áramlási sebesség: 0,6 ～ 713,8 m³ / perc Termék megtekintése →

Hogyan hasonlítható össze a Roots vákuumszivattyú egy forgólapátos szivattyúval valós termelési terhelés alatt gyakran válaszolunk erre a kérdésre; a rövid változat szerint a lapátos egység magától éri el a mélyebb vákuumot, míg a Roots egység nagyobb áteresztőképességet és több nedvességet kezel olajcsere ütemezése nélkül.

Kétlépcsős megközelítések a kerítés mindkét oldalán

A szakaszolás nem csak a mechanikus gépekre jellemző. Egy kétfokozatú kidobó egy második fúvókát helyez el az első után, és a közbenső nyomást használja fel, hogy nagyobb lendületet adjon az áramlásnak, így a kompakt egység eléri a -80 kPa-t, ahol az egyfokozat -55 kPa körül leáll. A kompromisszum nagyjából a duplája a sűrített levegő fogyasztásának ugyanazon szívóáram mellett, tehát csak akkor érdemes, ha valóban mélyebb szintre van szükség.

A mechanikai szakaszolás ugyanezen az elven működik. Két sorba kapcsolt forgólebeny-fokozat nagyobb nyomásviszonyt ér el, mint egy rotorpár, ezért a kétfokozatú egységek megjelennek mindenhol, ahol egy fokozatot a termikus határokig tolnának: nagyobb nyomáskülönbség ugyanazon lábnyom mellett és jobb fajlagos teljesítmény a munkaponton.

Kétlépcsős sorozatú gyökérfúvó Áramlási sebesség: 0,6 ～ 120 m³/ min Termék megtekintése →

Döntse el három számmal és egy számítással: a vákuum szintje, amelyre ténylegesen szüksége van a munkadarabon, a térfogat, amelyet evakuálnia kell, és a ciklus azon hányada, amelyet a vákuum tart. Szaggatott és sekély mutat a Venturi-elv felé; folyamatos és mély pontok egy forgó gép felé; a tartomány közepe pedig az, ahol a sűrített levegő költségének a villamosenergia-költséggel történő munkaciklus-összehasonlítása dönti el az érvet.

Bármelyik oldalára is esik az alkalmazás, a hardvernek továbbra is meg kell felelnie a médiának, a környezetnek és a vezérlési sémának, nem pedig pusztán a katalógusfolyamat ábrájának. Ahol a száraz forgókaréjos gép a megoldás, érdemes a rendelés leadása előtt ellenőrizni a választást az ugyanazon a feladaton végzett szervizben szerzett tapasztalatok alapján. Gyártási hátterünk kétkaréjos vízkezelésre, pneumatikus szállításra és vákuumra szolgáló gépekre vonatkozik, valamint a hangtompítókkal, vezérlőszekrényekkel és hűtőkészletekkel, amelyek a gépet működő berendezéssé varázsolják.