Инжекторная трубка что это
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.
Как сделать инжектор Вентури своими руками?
Главная страница » Как сделать инжектор Вентури своими руками?
Нередко владельцы загородных (дачных) коттеджей сталкиваются с проблемами эффективной работы отопления по причине отсутствия локального циркуляционного насоса. Однако после того, как циркуляционный насос установлен, бачок коллектора переполняется, а верхние радиаторы заполняются воздухом. После исследования специалистами, выясняется – применяемый для отопления котёл гравитационной подачи нуждается в специальной сантехнике, если используется насосная система в контуре радиаторов. К тому же работа такой системы отопления во многом зависит от корректности монтажа котла. В частности, от такой, казалось бы, несущественной детали, как инжектор Вентури (точнее трубка с эффектом Вентури), внедрённый в тройник.
Трубка Вентури и другие детали гравитационной схемы
Кроме требований инсталляции инжектора Вентури, точку, где перекачиваемый радиаторный контур возвращается в линию гравитационной подачи, рекомендуется создавать как можно ближе к котлу, а фактически — у бачка коллектора. Инструкции по эксплуатации большинства гравитационных котлов, как правило, содержат оптимальную схему системы водопровода.
Когда в системе устанавливается инжектор Вентури, действие этого элемента рассчитывается на малую силу. Достаточно чтобы внедрением инжектора Вентури обеспечивался эффект небольшой разницы давления, не нарушающий нормальную гравитационную циркуляцию.
Схема домашней сантехнической системы с инжектором Вентури: 1 – котёл гравитационной подачи; 2 – место установки инжектора; 3 – циркуляционный насос; 4 – подающий и обратный трубопроводы системы радиаторов; 5 – линии к расширительному бачку; 6 – водяной накопитель
Оптимальный перепад фактически не изменяет естественного движения воды, исключает всасывание воздуха вниз по расширительной трубе, с последующим наполнением радиаторов воздухом. Создаётся нормальное давление, достаточное для обратного потока и подачи горячей воды из ёмкости в радиаторы.
Чрезмерное действие инжектора Вентури (при неправильном расчетном изготовлении) фактически приводит к обратному эффекту – давление заставляет воду подниматься по трубам в коллекторный бак и циркулировать через резервуар. Это недопустимое явление, нарушающее нормальную работу системы.
Инжектор Вентури (трубка) своими руками
Приобретение стандартных сантехнических соединителей на рынке или в строительном магазине позволяет создать инжектор самостоятельно. Потребуются несколько медных трубчатых деталей, а также инструмент для пайки. Набор медных деталей следующий:
Редуктор потребуется несколько доработать, а именно – отрезать часть трубки большего диаметра, отступив от границы перехода с большего диаметра к меньшему примерно на 3 мм.
Компоненты под сборку сопла (инжектора) Вентури: 1 – редуктор (переход) 22х15 мм, длиной 56 мм из медной трубки; 2 – отрезок медной трубки диаметром 15 мм, длиной 28 мм; 3 – отступ от границы перехода и линия реза
После того, как левая часть редуктора отрезана, оставшуюся правую часть с переходом потребуется спаять с отрезком медной трубки (2) диаметром 15 мм при помощи горелки.
Трубка вставляется внутрь меньшего отвода редуктора примерно на 2-3 мм, после чего опаивается по круговой линии. В итоге получается простейшая трубка с эффектом Вентури для работы в горизонтальном положении.
Созданный инжектор Вентури попросту вставляется в один из отводов тройника внутренним диаметром 22 мм. Вставка выполняется вперёд 15 мм трубкой до конца (до внутреннего упора).
Вставленную деталь нет необходимости закреплять каким-либо способом. Установленный инжектор Вентури при монтаже подожмётся вставной трубкой диаметром 22 мм от линии радиаторов. В общем и целом должна получиться конструкция, как на рисунке ниже.
Конструкция в сборе: 1 – часть трубопровода возврата теплоносителя со стороны радиаторов; 2 – самодельный инжектор Вентури; 3 – вход тройника (28 мм) для линии от цилиндра; 4 – выход тройника (28 мм) в сторону котла; 5 – гравитационная циркуляция; 6 – обратный поток от радиаторов
Что такое трубка Вентури?
Вообще-то, подобная конструкция предназначена немного для других целей – для точного измерения скорости и расхода жидкостей. Эффект получаемый внедрением такой конструкции, к примеру, в разрыв трубопровода,- снижение давления жидкости в области конструкции, где отмечается сужение.
Классическое исполнение трубы подразумевает наличие четырёх компонентов:
Существуют две модификации трубки – короткая и длинная. Для «короткого» варианта характерным является меньший диаметр диффузора по отношению к диаметру трубопровода. Для «длинного» варианта, соответственно диаметр диффузора и трубопровода равны.
Классическая конструкция трубы Вентури промышленного применения, которую зачастую можно встретить в составе различных систем водяных, паровых, газовых, использующихся промышленным производством
Особенностью изготовления конструкции является использование особенного материала для изготовления суживающей части. Особенным материалом, в частности, является металл, обладающий высокой стойкостью против коррозии (эрозии).
Также обращается внимание на коэффициент линейного расширения металла. Поэтому распространённым материалом в данном случае, как правило, выступает нержавеющая сталь. Например:
Традиционно трубки Вентури устанавливаются на трубопроводах диаметром не менее 50 мм, а максимально допустимым диаметром трубопровода считается размер – 1200 мм. В любом варианте следует соблюдать соотношение сечений трубопровода и горловины в диапазоне 0,1 – 0,6.
Составляющие части конструкции трубы Вентури: 1 – входной цилиндр; 2, 4, 6 – плоскости соединения; 3 – конус входной части; 5 – цилиндрическая секция; 7 – конический диффузор; 8 – выводы для подключения измерительной аппаратуры
Как правило, применение трубки видится актуальным, когда вид течения соответствует некоторому критическому числу Рейнольдса. В частности, определяющему критерий перехода от ламинарного режима к турбулентному режиму.
Поэтому для систем водоснабжения, где применяются котлы гидравлической подачи, для получения эффекта Вентури используют не трубку как таковую, но скорее исполнение инжектора.
Что такое инжектор Вентури?
Технологически конструкция представляет собой своего рода насос струйного типа. Применяется такое сооружение в основном для работы с паром и газами, а также для работы с жидкостью. Особенность устройства – нагнетание рабочей среды в область, где регистрируется повышенное давление.
Конструкция инжектора Вентури промышленного исполнения: 1 – входящий поток рабочей среды; 2 – область образования эффекта всасывания; 5 – исходящий поток
Инжектором фактически выполняется преобразование кинетической и тепловой энергии в энергию инжекционного потока. Нередко конструкция напоминает аспиратор — тип эжекторно-струйного насоса, который работает практически по тому же принципу.
Внутри аспиратора рабочая среда (жидкая или газообразная) течет через трубку, которая сначала сужается, а затем расширяется в области поперечного сечения. Там, где трубка сужается, давление жидкости уменьшается, скорость увеличивается, чтобы сохранить непрерывность массы. В результате создаётся эффект вакуума.
КРАТКИЙ БРИФИНГ
Принцип работы и область применения трубки Вентури
Трубопроводы разного назначения неизбежно должны иметь технологические узлы, в которых производятся измерения обслуживаемой среды. Это относится и к традиционным водопроводам, и к газовой инфраструктуре, а также к специализированным промышленным комплексам, работающим с особыми химическими жидкостями. Во всех случаях технологи предусматривают оснащение контуров специальными расходомерами. Одним из самых привлекательных с точки зрения эксплуатационных качеств элементов такого оснащения является сопло Вентури, встраиваемое в определенной точке измерения. У этого компонента есть немало плюсов, но при выборе конкретной модели следует учитывать и нюансы использования.
Общие сведения о сопле
Основная функция данного сопла – это измерение среды, которую обслуживает целевой водопровод. При этом особенностью приспособления является не столько возможность контактировать с разными по своим свойствам жидкостями, сколько конструкционные достоинства. Дело в том, что сопло, или трубка Вентури, способна сохранять оптимальный показатель давления в момент прохождения среды. То есть сужение канала, конечно, влияет на этот параметр, но не так сильно, как в случае с другими видами расходомеров.
Есть и другая важная особенность. Дело в том, что на качество измерения объемов проходящей жидкости нередко влияет диаметр канала, который относительно устройства замера является источником среды. В процессе эксплуатации сопло Вентури практически не меняет точность измерения в зависимости от параметров этого канала.
Принцип работы
Устройство трубки Вентури представляет собой несколько элементов:
Устройство
Это небольшое приспособление в форме трубы, устройство которого предусматривает наличие технологических участков, рассчитанных на выполнения измерительных операций. Как правило, середина, то есть центральная часть сопла, перетягивается зажимом, от которого в одну из сторон отходит специальная камера для замера, а также отверстие для забора давления. С другой стороны форма трубки переходит в конус и формирует собой горловину. Здесь располагается несколько отверстий для отбора давления, а также диффузор. Обычно струйный насос подсоединяется с этой стороны или напрямую или же при помощи специальной сантехнической арматуры.
Среди конструкционных преимуществ данного изделия специалисты отмечают и эффективность работы в стесненных условиях трубопровода. Впрочем, есть и существенный плюс для неопытных мастеров. Он заключается в упрощенной модели установки сопла.
Повреждения устройства и принцип работы газового водяного блока (видео)
Одним из основных узлов, отвечающих за корректную работу газового водонагревательного оборудования, является водоприемный блок. Из-за своего расположения и предназначения он подвержен износу и поломкам. Именно поэтому каждый владелец газового водонагревателя должен знать устройство водоприемного газового узла. Это позволит ему быстро выполнить ремонт оборудования, устранить поломки, блокирующие работу колонки. А предложенный выше обзор наиболее распространенных неисправностей поможет правильно идентифицировать поломку.
Как работает сопло Вентури?
Устройство было названо в честь итальянского ученого именно по той причине, что он открыл эффект снижения давления, когда рабочая среда проходит через суженный участок. Именно по этому принципу, дополненному законом Бернулли, функционируют такие трубки. На практике это означает, что жидкость минует суженный участок, в процессе чего происходит отбор давления в специальных кольцевых камерах, которыми снабжается сопло Вентури. Принцип работы также предполагает взаимодействие каналов отвода с непосредственными приборами измерения. Для точного замера, в частности, применяется манометр, который может быть представлен и в виде аналогового устройства, и цифровым аппаратом.
Применение и назначение трубок для насосной станции, газового котла: правильный расчет
Расходомеры Вентури используют в таких устройствах, как скруббер.
Подобный прибор имеет высокую производительность.
Подобный скруббер работает таким образом:
Подобное трубное изделие устанавливают в инжекторе. Инжектор Вентури устанавливают в специальном струйном насосе.
Такое асосное устройство сжимает газовые потоки, пары жидкости и подаёт их в ёмкости с высоким давлением, которые вырабатывают теплоэнергию.
Такие инжекторы используют в паровом отопительном котле и в оросительной системе, которую используют в сельском хозяйстве и др.
Подобный трубный расходомер устанавливают в трубопроводных системах, диаметр которых равен 50–1400 мм.
При невозможности посчитать расход воды в напорных трубопроводных системах применяют специальный лоток Вентури — измерительное устройство, с помощью которого определяют расход воды в крупных трубопроводных системах, диаметр которых достигает 2400 мм.
Во время эксплуатации таких приборов не исключены потери измеряемой жидкости или газовых потоков — в районе 5–20%. Погрешность же такого измерения составляет 2–10%.
Характеристики
Основной критерий выбора таких труб – это характеристика диаметра. Наиболее распространенные форматы находятся в диапазоне от 6 до 12 мм. Есть и большие размеры, которые следует подбирать для конкретных трубопроводов. При этом возможно и применение переходников подходящего типоразмера, поэтому строгая подгонка под конкретный патрубок не столь важна. Кроме диаметра,большое значение имеет материал, из которого выполнена трубка Вентури или измерительный комплекс арматуры в целом. Обычно в качестве основы используется нержавеющая или углеродистая сталь. Однако эксплуатационные и защитные свойства в большей степени определяются типом покрытия. Специалисты для обеспечения долговечности рекомендуют обращаться к моделям, обработанным эмалью или грунтовкой, оберегающей, кроме прочего, и от химических воздействий. Если же речь идет об установке в промышленные каналы, то лучшим решением в плане надежности будут гальванические оцинкованные покрытия.
Газовые водяные колонки: принцип работы, неисправности
Водяная газовая колонка относится к водонагревательным аппаратам проточного типа. Это значит, что вода, через водозаборный узел, поступает в колонку, проходит по трубкам теплообменника, нагревается и выходит, направляясь по трубопроводу к точкам водоразбора.
Так, одним из важных элементов в конструкции газовой колонки, который влияет на эффективность ее работы, является водяной блок или “лягушка”.
Как и любое сложное оборудование, газовая колонка может выйти из строя (перестать включаться, зажигаться и гаснуть и т. д.). Это может быть связано как с внешними факторами (напором воды, газа, качеством вентиляционной тяги), так и поломками внутренних узлов оборудования.
Чтобы понять как устранить возникшую неисправность, нужно разобраться в устройстве и принципе работы водяного блока колонки
Проверить водоприемный блок колонки необходимо, если:
Некоторые из вышеперечисленных поломок можно устранить своими силами, для других же понадобиться вызов специалиста.
Разновидности
Основные различия носят конструкционный характер в том смысле, что отдельные технологические части имеют особое исполнение. Например, распространенным видом являются сопла, в которых предусмотрена литая коническая часть без обработки. Такие модели производятся литьевым методом с применением специальных песочных матриц, причем обработке подвергаются только закругления детали и горловина. Более усложненной модификацией являются модели, в которых предусматривается и предварительная обработка входных участков, с которыми взаимодействует струйный насос в разных версиях. При этом центральная основа может быть выполнена без специальной обработки.
Принципиальные отличия от вышеупомянутых видов имеет устройство, изготовленное не литьевым, а сварным способом. В данном случае конусная часть может быть реализована и в прямой, и в закругленной форме.
Существующие виды трубок Вентури и их классификация
Говоря о том, что это такое трубка Вентури, нужно учитывать особенности строения конусовидного входа, на основании которых выделяют основные разновидности изделия:
Также классифицируются трубы Вентури по длине диффузора:
Если же рассматривать тип, конструкцию и материал изготовления трубы, то можно выделить следующие виды:
Также стоит выделить отдельный тип трубы Вентури под аббревиатурой ГВПВ (высокоскоростной прямоточный газопромыватель). В маркировку данного типа обычно вписывают значение площади сечения горловинного сегмента трубы Вентури. Если в маркировке присутствует обозначение «01», то труба модифицирована и в ней увеличена удельная степень орошения.
Сферы применения
Конструкционные особенности обусловлены как раз нестандартными способами применения сопла. В частности, арматура такого типа нашла применение в инжекторных агрегатах, которые работают в связке с упомянутыми струйными насосами. Подобные механизмы служат для сжатия газовых смесей, жидкостных паров, а также для последующей их отправки в места с повышенным давлением. Не обходится без такого сопла и система газоочистки в некоторых вариациях. Например, соплом оснащается скоростной газопромыватель, который фильтрует обслуживаемые смеси от субмикронных и микронных частиц. Используются устройства данного типа также в некоторых тепловых и паровых котлах, но преимущественно из промышленной сферы.
Преимущества
Такие конструкции получили широкое применение в устройстве Вентури скруббере. Это такой аппарат, через который поток газа очищается от мельчайших пылинок. Такой аппарат намного эффективнее, чем иные приборы для очистки газов, применяемые в промышленности. В таком очистителе именно трубка способствует значительному снижению потерь свойств гидравлики.
Рекомендуем: Нержавеющая труба для дымохода
Расходомеры применяются и в иных приборах. В частности, в инжекторных насосах. Они входят в системы ДВС. Эти трубки применимы каждый день в обыденной жизни. Но наиболее широко они известны у профессионалов.
Плюсы и минусы сопла Вентури
К несомненным плюсам арматуры, работающей на эффекте Вентури, можно отнести возможности установки в узлах с меняющимися параметрами подающих каналов. Правда, для полноценного использования этого преимущества следует изначально подготовить и соответствующие переходники. Например, если подбирается сопло Вентури к насосной станции, работающей в разное время года, то в зависимости от гидротехнических требований могут меняться объемы подачи жидкости – соответственно, корректируются и настройки подающего источника.
Что касается недостатков, то они сводятся к недолговечности использования труб, не имеющих высококачественного защитного покрытия. С другой стороны, модели с наличием современных обработок поверхности стоят значительно дороже.
Эжектор – прибор для глубоких источников
Самовсасывающие насосы со встроенным эжектором рассчитаны на открытые естественные водоемы, колодцы и скважины, глубина забора воды в которых не превышает 7 м или 8 м.
Обычно технические характеристики данной категории оборудования сводятся к следующим параметрам:
Вместе с гидроаккумулятором, реле давления и комплектом автоматики подобные модификации образуют эффективно работающие насосные станции. При некотором удалении от здания, где расположены основные точки водоразбора, поверхностного самовсасывающего оборудования мало, требуется дополнительный механизм.
Схема установки насосов, оборудованных выносным эжектором, для скважин глубиной до 40-45 м с диаметром трубопровода 2 и 4 дюйма (+)
Увеличить мощность всасывания можно при использовании выносного эжектора, который справляется с подъемом воды, находящейся на глубине 35-40 м. Промышленные модели эжекторов способны эффективно работать, если зеркало воды находится на глубине 19-20 м. Далекое расстояние до источника также не является преградой для эжекторного устройства.
При использовании выносного эжектора резко падает КПД насосной станции – до 30-35%, зато снижается уровень шума, характерный для встроенных эжекторов.