сопло вентури что это
Обзор пескоструйных сопел Вентури
Какие бывают каналы сопел?
Именно вид используемого канала оказывает влияние на отпечаток попадающего потока, включая скорость, с помощью которой разгоняются частицы.
Из вышесказанного становится понятно то, что рабочая производительность используемых сопел GN UBC XL практически на 40% превышает изделия с обычным каналом, причём расход энергии компрессорного оборудования и поступающего абразива снижается на такой же процент.
При незначительной разнице в стоимости сопла модели GN UBC XL приводят к значительному снижению расходов в процессе осуществления пескоструйной или дробеструйной качественной обработки.
Правильный выбор сопла: параметры компрессорной установки
Важным фактором для получения высокой производительности процесса очистки является точный подбор требуемого диаметра сопла под используемый компрессор.
Для этого определяются следующие параметры:
Достаточно часто технические показатели не могут быть достигнуты из-за износа внутренней винтовой пары используемого компрессорного оборудования. В соответствии с параметрами компрессор должен обеспечивать примерно на 50% больше определенного объема потока воздуха, чем необходимо новому используемому соплу.
Благодаря существующему запасу производительности сохраняется высокая эффективность производимой очистки при произошедшем частичном износе установленного сопла. Для предотвращения этого явления замена элемента выполняется при росте диаметра примерно на 30%, причем, несмотря на достаточную толщину стенок ставок.
К примеру, рост диаметра рабочего сопла с показателя 8 до 11 мм оказывает значительное влияние на производительность выполняемой очистки. При этом горловина входа конструкции должна быть такой же, как внутренний диаметр шланга, через который подаётся абразив и поток воздуха. При неправильной комбинации параметров появляются точки износа, падает давление и внутри возникает сильная турбулентность.
Внутренняя рабочая вставка: материал изготовления и конструкция
Сегодня на современном рынке самыми распространёнными являются сопла со вставками из следующих материалов:
Конструкционная часть вставок современных пескоструйных сопел, созданная из карбида бора, обладает значительными отличиями от вставок, которые создаются из вольфрама или кремния. Такие различия появляются из-за производственной технологии. Например, невозможно изготовление цилиндра из доступного карбида бора, по длине превышающего 70 мм. В этом случае сопла выполняются из 2-5 деталей, что зависит от длины изделия.
Ещё одним значительным фактором, влияющим на абразивостойкость, является толщина стенок внутренних втулок в 5-6 мм, созданных из карбида бора. Созданные втулки из прочного кремния или вольфрама имеют стенки толщиной 3-4 мм. Но сопла, созданные из бора и кремния, обладают повышенной хрупкостью, причем их разрушение предотвращает надежная конструкция созданной рубашки корпуса.
Сегодня многие компании по пескоструйной обработке предпочитают приобретать сопла из прочного карбида бора. Но из-за желания снижения стоимости некоторые из них выполняют нарушение технологического процесса горячего прессования такого материала. Поэтому на современном рынке встречаются фальсификаты пескоструйных сопел, указанные как изготовленные из карбида бора.
В таком случае определение качества таких представленных изделий требует проведения серьёзных исследований, недоступных большинству действующих компаний. Но всё же дефекты могут быть обнаружены при проведении тщательного осмотра.
В ходе этой процедуры рекомендуется обращение внимания на следующие факторы:
Защитная оболочка и сборка сопла
С помощью оболочки рабочего сопла фиксируются расположенная внутри износостойкая втулка, хорошо защищаемая от разнообразных механических повреждений. Но такой элемент достаточно сильно изнашивается с течением времени.
Основные требования, которые сегодня предъявляются к используемым защитным оболочкам:
Сегодня на современном рынке предлагаются разные виды высококачественной защитной оболочки для такого оборудования.
Полиуретановая оболочка
Несмотря на лёгкость и устойчивость передней части перед абразивным потоком, резьба крепления к присутствующему соплодержателю подвергается быстрому износу. В ходе производственного процесса весьма сложно обеспечивается соосность втулок, изготовленных из карбида бора.
Созданная оболочка обладает пониженной жёсткостью и недостаточностью адгезии, что приводит к попаданию между ними потока сжатого воздуха. Результатом становится быстрый выход из строя используемой защитной оболочки.
Защитные оболочки из стали и алюминия
Металлические оболочки используются для надежной фиксации износостойких втулок, но существующая стойкость у них является значительно пониженной по сравнению с алюминиевыми изделиями.
Износостойкие сопла не подвергаются коррозии, но обладают достаточно большим весом. Максимально доступная жёсткость такой созданной конструкции не защищает внутреннюю втулку от повреждений при ударах пескоструйщиком в целях прочистки.
Комбинированная оболочка из алюминия и полиуретана
Такая защитная оболочка является самой распространенной среди представленных моделей сопел из карбида бора. Она обладает следующими преимуществами:
Основным недостатком считается низкое качество созданных сопел и неправильная созданная конструкция имеющейся полиуретановой оболочки. При плохой фиксации на алюминиевой рубашке используемая оболочка будет достаточно быстро утрачена и через некоторое время разрушена.
Часто некоторые производители выпускают сопла самого низкого качества. В таких изделиях алюминиевая оболочка часто состоит из резьбовой части и тела сопла, запрессованных друг в друга. Устройства часто выходят из строя в ходе эксплуатации под высоким давлением потока воздуха и поступающего абразива в 10 bar. Часто это приводит к получению травмы или к серьезной поломке используемого оборудования.
Алюминиевая рубашка может изготавливаться сразу из нескольких частей, но при этом требуется правильность сборки конструкции и качественная грамотно выполненная запрессовка деталей. В этом случае запрессовка резьбовой части и присутствующей основной трубки корпуса не проводится. Такая часть является самой нагруженной и требует выточки из цельной высокопрочной алюминиевой заготовки.
Сегодня на современном рынке можно приобрести множество моделей пескоструйных сопел по низкой цене, у которых через некоторое время вырывает эксплуатируемую резьбовую часть.
На что необходимо обратить внимание при выборе?
Низкокачественные пескоструйные сопла определяются визуальным образом с помощью следующих способов:
Особенно важной является качественная сборка рабочего сопла такого оборудования. На таких изделиях должны отсутствовать следы клея. Также требуется строгое совпадение диаметра вставки с имеющимся диаметром алюминиевой оболочки или присутствующего резинового уплотнителя.
При этом должны отсутствовать выступы, засечки или бортики, препятствующие прохождению потока абразива. Для высококачественных сопел «Двойное вентури» очень важной является соосность рабочих каналов до и после достижения эжекционных отверстий. При отсутствии соосности эффект эжекции будет отсутствовать.
Принцип работы и область применения трубки Вентури
Труба вентури (расходомер) считается измерительным и очистительным устройством, с помощью которого инженеры измеряют расход газа, паров и других жидкостей.
Трубка Вентури считается измерительным и очистительным устройством
Подобный трубный расходомер Вентури делают из специальных материалов, которые хорошо переносят в конкретную среду или же обрабатывают изнутри определёнными влагоустойчивыми и прочими химвеществами.
Подобный измеритель расхода тепла изобрёл итальянский учёный-физик Джованни Баттиста Вентури. Такую трубку устанавливают в различных трубопроводах (наклонных, вертикальных и горизонтальных).
В этой статье подробно разобран принцип работы трубы вентури, а также говорится о том, как ставится трубка вентури своими руками и делается инжектор вентури своими руками.
КОНСТРУКЦИЯ ТРУБОК ВЕНТУРИ
Трубка Вентури — вертикальное трубное изделие (распылитель) с пережимом.
Внешне такая трубка является трубопроводной конструкцией с перетяжкой.
Подобное трубное изделие состоит из патрубка, на котором установлена кольцевая камера, и горловины с несколькими отверстиями, регулирующих давление. При этом отверстий должно быть 4 как минимум.
Подобное трубопроводное изделие обладает конической и цилиндровой формами, имеет сопло Вентури и диффузор.
Такой расходомер делают в 2 вариантах — стандартную (длинную) или укороченную, в зависимости от длины диффузора.
При этом, если диаметр расходомера больше установленного диаметра диффузора, трубка Вентури — укороченная, а в случае одинаковых диаметров — длинная.
В зависимости от возведённой трубопроводной конструкции такая трубка бывает 2 видов — цельной или сделанной из нескольких элементов.
СХЕМА ДЕЙСТВИЯ ТРУБКИ: ПРИНЦИП РАБОТЫ
Трубное изделие Вентури имеет сопла. Трубные сопла Вентури работают таким образом:
– в пережиме на газ попадает водяная жидкость из форсунки, а скорость потока воды повышается в 3 раза:
– струи воды направляются перпендикулярно газовому потоку;
– газ очищается до степени 30–100 мг/м2 — вне зависимости от начальной запылённости. При этом показатели очистки подобного расходомера связаны с такими 2 факторами — расходом водяной жидкости (0,7 л/нм3) и скоростью газового потока.
Размер пережима равен 500–550 мм;
Производительность подобного расходомера равна 180 000 м3/ч.
КЛАССИФИКАЦИЯ ТРУБОК ВЕНТУРИ: А МОЖНО ЛИ СДЕЛАТЬ ЕЕ СВОИМИ РУКАМИ
Такие трубные расходомеры классифицируют по 2 параметрам:
– по виду входного конуса;
– по конструкции самой трубки и материалу, из которого она сделана.
В первой случае монтажники используют такие виды расходомеров Вентури:
1. трубные изделия, которые имеют необработанный литой конус. Такие трубки делают путём литья конуса в песочную форму, после которого обработка конуса трубного изделия прекращается. В подобной ситуации мастера обрабатывают только горловину и закругление, которое находится между цилиндром и конусом трубного изделия; 2. трубопроводные изделия, которые имеют обработанный литой конус — изготавливается также посредством литья. Однако, мастера в подобной ситуации делают предварительную обработку конуса и цилиндра трубного изделия.
3. трубопроводные элементы, имеющие конус, который сделан из листовой стали с помощью использования сварки.
Участки между конусом и цилиндром трубного изделия делают круглыми или не закругляют. Трубка вентури изготавливается по строгим правилам.
Во втором случае, по типу конструкции самого расходомера, применяют такие трубки:
– трубные изделия, которые состоят из цельной трубки;
– трубки, сделанные из различных составных частей, которые соединяют сочетающихся друг с другом с помощью применения резьбового и иного соединения.
В некоторых случаях монтажники используют такие расходмеры в виде высокоскоростного и прямоточного газопромывателя (ГВПВ).
ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ТРУБОК ВЕНТУРИ: ДИФФУЗОР В ДЕЛЕ
Основные преимущества расходомеров. Применение трубок Вентури в промышленности даёт несколько подобных преимуществ по сравнению с иными измерительными приборами:
1. эффект — принцип Вентури заключается в следующем: при применении подобных трубок уровень давления в трубе практически не изменяется, в результате чего в трубках не возникает никаких звуков и шумов;
– при использовании подобного прибора в трубопроводной системе не образуются никаких отложений;
3. такие трубные изделия имеют повышенную износостойкость и считаются долговечными;
4. подобные трубопроводные изделия имеют высокую надёжность и хорошую точность измерения.
Также подобный измерительный прибор можно долго использовать в промышленных условиях.
ПРИМЕНЕНИЕ И НАЗНАЧЕНИЕ ТРУБОК ДЛЯ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ, ГАЗОВОГО КОТЛА: ПРАВИЛЬНЫЙ РАСЧЕТ
Расходомеры Вентури используют в таких устройствах, как скруббер.+ Скруббер Вентури считается трубным устройством — газопромывателем, который очищает газ от пыли.
Подобный прибор имеет высокую производительность.
Подобный скруббер работает таким образом:
– сначала в расходомер, который имеет форсунки для подачи воды, поступают загрязнённые газовые потоки. При этом конусное сечение трубного изделия становится уже — и смесь газа и жидкости движется быстрее. В подобной ситуации, образуется турбулентность;
– далее, турбулентность дробит газовый поток и воду на маленькие капельки, в результате чего на них появляются частицы;
– затем, при поступлении потока в самую широкую часть устройства, его скорость становится меньше, а турбулентность — падает;
– в итоге водяная жидкость собирается в большие капли и оседает на дно, а очищенный газовый поток снова попадает в атмосферу.
Подобное трубное изделие устанавливают в инжекторе. Инжектор Вентури устанавливают в специальном струйном насосе.
Такое насосное устройство сжимает газовые потоки, пары жидкости и подаёт их в ёмкости с высоким давлением, которые вырабатывают теплоэнергию.
Принцип работы трубки Вентури
Принцип работы
Устройство трубки Вентури представляет собой несколько элементов:
Преимущества
Основное преимущество трубки Вентури – плавное изменение параметров потока: скорости и потенциального давления. В результате при замерах получаются приближенные к реальности значения. Любой другой измеритель подобного типа в процессе преобразования потока, изменил бы и режим движения жидкости или газа с ламинарного на турбулентный.
Ламинарный режим подразумевает плавное течение потоков жидкости или газа. Внутренние слои струи или потока в таком случае не перемешиваются между собой. Тогда как турбулентный поток представляет собой огромное количество разнонаправленных завихрений с постоянным перемешиванием жидкости или газа. И ламинарный, и турбулентный режим предполагает движение в одном направлении.
Но смена процесса прохождения газа ведет к изменению давления и скорости по непредсказуемым законам. Поэтому трубка Вентури обрела огромную популярность среди гидравлических измерительных приборов.
В гидравлике не разделяют жидкость и газ. Фактически различие между двумя этими средами сводится к разной плотности. Основные законы поведения потока воздуха и жидкости совпадают. Поэтому в университетах изучают вентиляцию, отопление и водоснабжение на одной или смежных специальностях.
Недостатки
Единственным, но огромным недостатком трубки вентури является ее габариты. Уместить в ладонь трубку вентури, необходимую для измерений можно. Но система, для которой подойдет такой прибор будет слишком мала. А замеру требуется производить в первую очередь в реальных условиях.
То же касается и большей части других сфер применения трубки вентури. Наиболее огромные устройства требуются для проведения аэродинамических испытаний вентиляционного оборудования.
Сферы использования
Разберем в подробности принципы работы трубки Вентури в каждой отдельной сфере жизни общества.
Аспирация
Аспирацией называют процесс отчистки воздуха от пыли перед выбросом в атмосферу. Удаление неочищенного воздуха ведет к серьезному ухудшению экологической обстановки, увеличивает вероятность пожара, создает смог. Поэтому перед выбросом воздуха его стараются максимально отчистить от загрязнений, в том числе и от твердых частиц, то есть пыли.
Трубка вентури в этом плане хороша возможностью тонкой отчистки от огромного числа подвидов пыли. Пыль в вентиляции разделяется на виды. И крайне цениться оборудование, которое может убирать большой перечень загрязнений, например: неорганическую пыль, органическую от муки, табака и так далее. К тому же, редко какое устройство способно отчистить воздух от мелких фракций.
Все эти преимущества характерны для трубки вентури. Однако, существует огромный недостаток, из-за которого куда чаще применяются другие устройства: циклоны. В силу своего устройства трубка Вентури способна без недостатков для основной системы замедлить, а потом снова ускорить поток воздуха.
В середине устройства при этом на мгновение происходить зависание твердых частиц, которые парят под действием силы инерции. После несколько мгновений частицы будут падать, пока поток воздуха вновь их не подхватит.
Во время зависания пыль легко поддается отделению от основного потока воздуха. Но устройство трубки вентури позволяет сделать это только с помощью противоположно направленного потока воды. В верхней части трубки устанавливают форсунки, распыляющие жидкость. Любое использование воды в системах аспирации связано с достаточно большими расходами: на насосы, на дополнительное оборудование и саму воду. Поэтому трубку Вентури как часть системы отчистки используют крайне редко.
Эжекция
Эжекцией называют процесс смешения двух сред, при этом одна из сред находится под давлением и увлекает с собой другую. Для того, чтобы использовать трубку вентури в эжекторе, в центральную часть вставляют узкий раструб, через который подается поток от вентилятора. Зачем это нужно? Так получается передвигать загрязненную воздушную среду без соприкосновения рабочего вещества с лопастями вентилятора.
В результате перемещения воздуха, создается разность давлений. Воздух перемещается. Зачем такие сложности? Во время работы вентилятора так или иначе соприкасаются между собой металлические части устройства. Это служит причиной появления искры. В случае удаления лековоспламеняемых веществ системами вентиляции, одна искра может стать причиной катастрофы.
Благодаря эжектору работают и системы пневмотранспорта. Наиболее банальный пример такой системы: воздушная почта в банках и офисах, которая мгновенно доставляет записки на другие этажи здания. Но у системы есть множество вариантов применения: например, схожим образом перемещают муку в пекарнях, на элеваторах и мельницах.
Подача удобрений
Самый простой вариант использования устройства: подача удобрений. Это маленький аналог трубки вентури на шланг, который позволяет смешивать удобрение с водой прямо в шланге. Принцип работы трубки вентури тот же, что и в эжекторе.
Измерение параметров потока воздуха
Измерение потоков воздуха происходит с помощью двух манометров: один устанавливается до входа в центральный цилиндр, другой в самом цилиндре. Таким образом происходит отбор большого и малого давления. Под двум величинам с применением специальной формулы можно узнать расход жидкости или газа.
В реальных условиях манометры устанавливаются у фланцев, которыми соединяются отдельно взятые части системы. Использовать литую трубку Вентури для измерения невозможно. Так получилось, что изначально лабораторная установка нашла множество применений в реальной жизни: от вентиляции и научных замеров до банальной подачи удобрений.
Вот некоторые способы того, как работает трубка вентури.
Сопла Вентури
Contracor предлагает еще и двойные сопла Вентури. Они реализуются как пара сопел, находящихся с определенным зазором. Во второй части канал на выходе оказывается шире, чем в обычной модели. Как следствие, падение скорости струи не так сильно. Для изготовления конструкций применяют карбиды бора и кремния. Также в ход может идти отборный карбид вольфрама. В последнем случае можно будет успешно и спокойно подавать кварцевый песок, разнообразные шлаки и так далее. Карбид кремния пусть не так стоек к механической нагрузке, но зато легче и больше сопротивляется износу.
Линейка Performer выделяется своей крайне высокой эффективностью. Такие сопла имеют вставки из карбида, разработчики которых делали упор на износостойкость. Полиуретановая оболочка легка и одновременно крепка. Сопла этой группы хорошо работают и со шлаками простого состава, и с карбидом кремния, и с особенно агрессивной химически окисью алюминия. Заявлен период эксплуатации до 400 часов. Резьба выполняется на алюминии. Ее величина — 5 см, с расчетом под держатель сопла NHP. На входе сечение составит 3,2 см.
Contracor выпускает и другие сопла на основе карбида кремния. Эти абразивоструйные приспособления также помещаются в полиуретановую оболочку. Их отличия состоят не в резьбе и не в используемом держателе. Куда важнее то, что заявлен срок службы до 600 часов. Он подтвержден даже при использовании агрессивной окиси алюминия и колотой стальной дроби. Еще в одном варианте заявлена пригодность для эксплуатации до 1000 часов. Такой эффект достигается за счет использования карбида бора. Сопла этой группы могут иметь размер 0,65х13, 0,8х15, 0,95х17 см.
Абразивоструйные сопла с каналом Вентури на основе карбида вольфрама серии Classic TC служат до 400 часов. Они подходят для быстрой обработки больших участков. Отличительной чертой является высокая производительность даже при сложных условиях эксплуатации. Оболочка выполняется из резины. Резьба также формируется на резине. Размер этой резьбы достигает 5 сантиметров. Она оптимизирована под держатель категории NHP.
Линейка RTC обеспечивает опять же широкое пятно контакта. Конструкторы позаботились, чтобы на выходе из сопла кинетическая энергия абразивной массы сохранялась по максимуму. Производительность сопел на 40% выше, чем при наличии внутри традиционного прямо идущего канала. Резьба выполняется на резине. Она рассчитывается под 50-миллиметровый соплодержатель. Само сопло делается из вольфрамового карбида. На входе сечение составит традиционно уже 3,2 сантиметра. Типичные размеры:
Серия DVTC имеет заявленный срок службы на 400 часов. Размеры — те же самые, что и в предыдущем случае. Оболочка выполняется в разных вариантах из алюминия либо из резины. Основной конструкционный материал — опять же карбид вольфрама.
Сопла линейки STC вновь созданы на карбиде вольфрама. Это действительно износостойкие и практичные изделия. Они формируются с резиновой оболочкой. Расчет конструкции — под соплодержатели категории NHP. Размеры сопел:
Тот же самый размерный ряд типичен и для линейки MTC. Совпадают и официальный срок службы — до 400 часов, и присоединительный диаметр (2,5 сантиметра). Резьба выполняется на алюминии. Она имеет габарит 5 сантиметров. И уже традиционно — делается под держатель сопел стандарта NHP.
Особняком стоят сопла категории Classic TC. Они рассчитаны на эксплуатацию в связке с 25-миллиметровым рукавом. Недаром их официально называют вставками в рукава, согласно позиции в каталоге. При использовании необходимость в соплодержатели полностью отсутствует. Оболочечная часть выполняется из алюминия. Типичные размеры конструкций подсемейства GTC – 0,5х10, 0,65х10 или 0,8х10 сантиметра.
Вставные сопла подсемейства HTC проявляют себя ничуть не хуже. Это вполне износостойкие решения. Конструкторы рассчитывали, что такое оборудование будет подсоединяться к 32-миллиметровым рукавам. Вновь, в который уже раз, расписан срок эксплуатации до 400 часов. Стандартные размеры согласно спецификации:
Сопла формата DVBC делаются на основе карбида бора. Это превосходные, отличающиеся износостойкостью сопла для струйной подачи абразивных компонентов. Срок эксплуатации системы Двойной Вентури достигает 1000 часов (при условии нормальной правильной работы). Наружная оболочка часто делается из алюминия. Но может использоваться точно так же протектор на базе полиуретана. Резьба (алюминиевая) традиционно в 50-миллиметровом исполнении. Стандартные габариты согласно спецификации:
GBC – очередные износостойкие сопла на основе карбида бора. Заявленный срок эксплуатации — до 1000 часов. Размеры — 0,5х10, 0,65х10 и 0,8х10 сантиметров.
Линейка HBC – вновь стойкие к износу модели. Оболочка выполняется только из алюминия. Габаритный ряд:
В особую группу выделяются трубные сопла из линейки PTC. Эти пескоструйные приспособления рассчитаны на очистку труб изнутри. Внутреннее сечение труб составляет от 1/2 до 5 дюймов. Допускается установка в держатель сопла как замены стандартного пескоструйного компонента. Предусматривается оснащение специальным диффузорным элементом. Благодаря ему струя воздуха и абразивных компонентов в форме будет соответствовать кольцу. Процесс эксплуатации прост. Сопло всего лишь протягивают через трубу, которую требуется прочистить изнутри. Диаметр на входе составляет 3,2 сантиметра. Обычный размер конструкции — 0,8х7,5 сантиметров.
Другая трубная серия — 360L – рассчитана на очистку трубчатых конструкций с сечением внутри от 3/4 до 2 дюймов. Диффузор опять же гарантирует подачу воздуха и абразива в виде кольцеобразной струи. Очистка трубы возможна по всему периметру точно на длину сопла. Резьба на алюминии выполняется сечением 5 см. Она делается строго под держатель сопла стандарта NHP. Стандартный размер — 0,5х20 сантиметров.
Угловыми соплами, или ATC, пользуются для очистки труднодоступных участков конструкций и трудных в работе зон внутри труб. Есть 3 размерных позиции — 1х45, 2х45 и 3х45 дюйма. Основным материалом является карбид вольфрама.
Загнутыми соплами BTC тоже можно работать на труднодоступных участках. Подходят они и для работы с фланцами. Угол подачи — 45 градусов. Размеры — от 0,65х12,5 до 12,5х12,5 см. Наконец, линейка NTC предназначается для машин категории Compact. Алюминиевая резьба величиной 3/4 оптимизирована под держатель сопла NHP0.