Venturin periaatetyhjiö: miten se toimii, sen rajat ja milloin se kannattaa valita

Pahvilaatikon pystyttäjä menettää tyhjiön kesken syklin ja linja jumiutuu. Huoltoryhmä vetää tyhjiöpumppua ja löytää kuluneet siivet, öljysumukalvon lattialta ja käyttöjakson, joka vaatii imua noin 1,5 sekuntia jokaisesta 6:sta. Tämä kuvio, ajoittainen imu lyhyellä pitoajalla ja kohtalainen alipainetaso, on juuri Venturi-periaatteen paikka.

Tässä lyhyt vastaus. Jaksottaiseen, hajautettuun imuon, jonka ei tarvitse koskaan mennä noin -60 kPa:n syvemmälle, Venturi-tyhjiögeneraattori on yleensä yksinkertaisempi, puhtaampi ja pitkäikäisempi valinta. Jatkuvasti minuutteja pidetyssä tyhjiössä, alle -80 kPa:n tasoissa tai monia asemia syöttävässä keskusjakoputkessa mekaaninen alipainelähde, kuten pyörivä siipipumppu tai Roots-tyhjiöyksikkö, maksaa yleensä halvemmalla kymmenen vuoden aikana. Tämän artikkelin loppuosa näyttää, mistä jakoviivat tulevat ja kuinka ne testataan todellisilla luvuilla ennen tilaamista.

Venturin periaate yksinkertaisina teknisin termein

Pakota nestettä kapenevan kanavan läpi ja saman massan on läpäistävä pienempi poikkileikkaus joka sekunti. Nopeus nousee, staattinen paine laskee. Se on Bernoullin suhde toimivassa muodossaan, ja tyhjiögeneraattorin sisällä se on koko tuote: kurkun matalapainevyöhyke vetää ilmaa sisään sivuportin kautta.

Paineilma tulee suuttimeen esimerkiksi 0,5 MPa:lla, noin 5 baarin paineella. Suutin muuttaa paineen nopeudeksi ja virtaus kuristaa kurkussa, minkä vuoksi imu lakkaa paranemasta, kun syöttöpaine ylittää tietyn pisteen. Kaksi ulottuvuutta ratkaisee saamasi suorituskyvyn: suuttimen halkaisija, joka määrittää ilmankulutuksen ja käytettävissä olevan imuvirtauksen, ja diffuusoriprofiili, joka määrittää laitteen suurimman alipaineen.

Tyypillisiä lukuja hyvin tehdylle ejektorille 5 baarin paineella: yksivaiheinen yksikkö saavuttaa noin -40 - -60 kPa, kun taas monivaiheinen yksikkö, jossa on kaksi tai kolme sarjassa olevaa suutinta, saavuttaa noin -80 - -90 kPa. -90 kPa:n alapuolella venturi-periaate lakkaa olemasta käytännöllinen, koska paine-eroa jää liian vähän hyödyllisen imuvirtauksen ohjaamiseksi.

Venturi-tyhjiö ja mekaaninen tyhjiö: Suora vertailu

Suurin osa valintavirheistä johtuu siitä, että ejektorin ostohintaa verrataan pumpun hankintahintaan ja pysähtyy siihen. Hyödyllinen vertailu laskee käyttösuhteen kokonaiskustannuksia vastaan, ja alla oleva taulukko on versio, jota käytämme, kun asiakas kysyy, riittääkö venturi-generaattori.

Lue taulukko yhteen suuntaan: ejektori voittaa vasteajan, liikkuvien osien ja likaisen tai märän kaasun sietokyvyn, kun taas mekaaniset koneet voittaa jatkuvan käytön ja energiakustannukset tyhjiöyksikköä kohti.

Missä Venturin tyhjiögeneraattorit ansaitsevat paikkansa

• Ajoittainen käsittely. Poiminta- ja paikkapäät, laatikoiden nostolaitteet, pussinavaajat ja etiketin kiinnittimet, jotka tarvitsevat tyhjiön murto-osassa jokaisesta jaksosta.
• Hajautettu asennus. Generaattori kiinnitetään imukuppiin, joten siellä ei ole pitkää tyhjiöjohtoa vuotavaa eikä paineen laskua kompensoida.
• Märkä, pölyinen tai syövyttävä kaasu. Sopivalla runkomateriaalilla ei kaasupolussa ole kuluvia siipiä tai laakereita.
• Vaaralliset alueet. Paineilma tekee työn, joten mikään sähkömoottori tai kojeisto ei istu imukohdassa.
• Nopea, toistuva pyöräily. Vaste mitataan millisekunteina, mikä sopii nopeille indeksointilinjoille.

Huoltoprofiili seuraa samasta listasta: suodatin, äänenvaimennin ja joskus suutin ovat ainoita kuluvia kohteita, ja suuttimien vaihto kestää minuutteja.

Missä Venturi-periaate epäonnistuu ja mitä se maksaa

Paineilma on kallein apuohjelma useimmissa laitoksissa. Yhden kuutiometrin paineilman tuottaminen 7 baarilla kuluttaa tyypillisesti noin 0,1 kWh sähköä ennen jakeluhäviöitä, ja ejektori muuntaa vain vaatimattoman osan tästä pneumaattisesta energiasta hyödylliseksi tyhjiötyöksi. Generaattori, joka tuottaa 300 Nl/min imuvirtausta, voi ottaa 200-400 Nl/min paineilmaa jokaista sekuntia kohti.

Jatkuva työskentely on toinen ansa. 100 % ajasta käyvä ejektori maksaa paineilman joka sekunti, kun taas saman imutehoinen mekaaninen pumppu toimii moottorilla, joka on huomattavasti halvempi käyttötuntia kohden. Noin 50 % tullin yläpuolella energiavertailu yleensä kääntyy vuoden tai kahden sisällä.

Äärimmäinen tyhjiö on kolmas raja ja melu neljäs. Ejektorit istuvat tavallisesti 70–90 dB(A) yhdellä metrillä ja tarvitsevat oikean kokoisen äänenvaimentimen reikäisen tulpan sijaan, koska vastapainetta lisäävät äänenvaimentimet varastavat hiljaa imuvirtausta.

Mitoitus- ja vastaanottotarkistukset ennen tilaamista

1. Kiinnitä kohdetyhjiö kuppiin, älä generaattoriin. Miinus 50 kPa portissa voi tulla -30 kPa työkappaleessa vuotojen ja letkuhäviöiden vuoksi.
2. Ilmoita evakuoitava tilavuus ja sallittu aika. 0,5 litran siirtäminen -60 kPa:iin 200 ms:ssa on eri tuote kuin 20 litran siirtäminen -40 kPa:iin 5 sekunnissa.
3. Ilmoita syöttöpaine pahimmassa tapauksessa. Luettelon imuarvot mitataan yleensä 6 baarilla, ja 4,5 baariin painuva yläpää tuottaa huomattavasti vähemmän.
4. Budjetti vuotojen varalle. Huokoinen tai epätasainen työkappale voi vuotaa enemmän ilmaa kuin ejektori on koskaan mitoitettu käsittelemään.
5. Pidä ilmaletkut lyhyinä ja paksuina. 10 mm:n letku, jonka pituus on 10 m, voi maksaa enemmän syöttöpainetta kuin suutin palautuu.

Hyväksymistä tulee mitata, ei olettaa. Käytä konetta alimmalla normaalilla syöttöpaineella, mittaa tyhjiö kupin kohdalla kalibroidulla mittarilla ja ajasta sykli PLC-laskimella. Mittaa melua myös metriltä, ​​sillä toimittajan "hiljainen" väite merkitsee vähän ilman numeroa.

Jos lopullinen päätös siirtyy mekaaniseen alipainelähteeseen, melunhallinta muodostuu yleensä erilliseksi riviksi, koska avotehdashuoneen pyörivä keilakone ei ole hiljainen naapuri. Kotelon valinta on paljon helpompaa, kun se suunnitellaan yhdessä koneen kanssa kuin yövuoron ensimmäisen valituksen jälkeen.

Äänikotelo Roots-puhaltimelle Nykyään on monia lakeja, jotka pyrkivät säätelemään teollisuustuotelinjojen tuottamaa melua. Lisäksi monet työntekijät ovat nostaneet kanteita, joissa vaaditaan kuulovaurioita... Näytä tuote →

Kun käyttöjakso vaatii mekaanisen alipainelähteen

Jotkut tehtävät eivät yksinkertaisesti sovi paineilmalle. Kaksikymmentä asemaa syöttävä keskuskokooja, prosessi, joka pitää tyhjiön minuutteja, tyhjiökuljetuslinja tai paperikone, joka tarvitsee vakaan tyhjiön koko työvuoron ajan, tarvitsevat pyörivän koneen, joka tuottaa tyhjiötä niin kauan kuin moottori pyörii.

Roots-tyhjiöyksiköt ovat tavallinen valinta alueen kuivalla puolella. Kaksi vastakkain pyörivää, ajoitusvaihteilla synkronoitua keilaa liikuttavat kaasua koskettamatta toisiaan ja ilman öljyä kaasureitillä, mikä sopii höyryä sisältävään prosessiilmaan niin kauan kuin tuloaukko on suodatettu. Sama rakenne on vakiotehostinvaihe, kun prosessi tarvitsee syvemmän tyhjiön kuin yksi kone voi saavuttaa yksinään.

Rootsin tyhjiöpumppu Virtausnopeus: 0,6 ～ 713,8 m³ / min Näytä tuote →

Miten Roots-tyhjiöpumppu vertaa pyörivään siipipumppuun todellisilla tuotantokuormilla on kysymys, johon vastaamme usein; lyhyt versio on, että siipiyksikkö saavuttaa syvemmän tyhjiön itse, kun taas Roots-yksikkö käsittelee suuremman läpimenon ja enemmän kosteutta ilman öljynvaihtoaikataulua.

Kaksivaiheinen lähestyminen aidan molemmilla puolilla

Lavastus ei ole ainutlaatuinen mekaanisille koneille. Kaksivaiheinen ejektori asettaa toisen suuttimen alavirtaan ensimmäisestä ja käyttää välipainetta lisäämään virtauksen vauhtia, jolloin kompakti yksikkö saavuttaa -80 kPa:n, kun yksivaihe pysähtyy -55 kPa:n paikkeilla. Kompromissi on suunnilleen kaksinkertainen paineilmankulutukseen verrattuna samalla imuvirtauksella, joten se kannattaa vain silloin, kun syvempää tasoa todella tarvitaan.

Mekaaninen lavastus toimii samalla periaatteella. Kaksi sarjassa olevaa pyörivä keilaporras saavuttaa suuremman painesuhteen kuin yksi roottoripari, minkä vuoksi kaksivaiheisia yksiköitä ilmestyy sinne, missä yksittäinen porras työnnetään lämpörajoihinsa: enemmän paine-eroa samalla jalanjäljellä ja parempi ominaisteholuku työpisteessä.

Kaksivaiheinen sarjan juuripuhallin Virtausnopeus: 0,6 ～ 120 m³/min Näytä tuote →

Päätä kolmella numerolla ja yhdellä laskutoimituksella: tyhjiön taso, jota todella tarvitset työkappaleessa, tilavuus, joka sinun on poistettava, ja syklin murto-osa, joka alipaineessa säilyy. Ajoittain ja matalat kohdat kohti Venturi-periaatetta; jatkuvat ja syvät pisteet kohti pyörivää konetta; ja alueen keskikohta on paikka, jossa paineilmakustannusten ja sähkökustannusten käyttömäärän vertailu ratkaisee väitteen.

Riippumatta siitä, kummalle puolelle sovelluksesi osuu, laitteiston on silti vastattava mediaa, ympäristöä ja ohjausjärjestelmää pelkän luettelon vuokaavion sijaan. Jos kuivalla pyörivällä keilakoneella on ratkaisu, kannattaa ennen tilauksen tekemistä tarkistaa valinta samassa työtehtävässä suoritetun huoltokokemuksen perusteella. Meidän valmistustaustamme kattaa kaksilohkoiset koneet vedenkäsittelyyn, pneumaattiseen siirtoon ja tyhjiökäyttöön sekä äänenvaimentimet, ohjauskaapit ja jäähdytyssarjat, jotka tekevät koneesta toimivan asennuksen.