Принцип работы трубки Вентури
Внешний вид трубки Вентури
Принцип работы
Устройство трубки Вентури представляет собой несколько элементов:
- Диффузор. Это сужающая часть устройства. Здесь поток воздуха или жидкости сжимается с увеличением потенциальной энергии потока. Потенциальная энергия газа или жидкости выражается давлением. То есть в результате прохождения через диффузор происходит увеличение давления потока.
- Узкий в сравнении с диаметром основного трубопровода цилиндр. Этот отрезок позволяет производить манипуляции с суженным в сечении потоком. Такой поток обладает меньшей скоростью и большей потенциальной энергии в сравнении с остальным трубопроводом.
- Инфузор. Расширяющийся раструб, который позволяет потоку воздуха плавно восстановить свои изначальные параметры для дальнейшей подачи в сеть.
- Цилиндр–переходник такого же сечения, что и основной трубопровод. Эта часть трубки Вентури служит переходником конца трубки и трубопровода.
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.
Схема применения трубки Вентури в системах аспирации
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.
Схема Эжектора с трубкой Вентури
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.
Источник
Инжектор для внесения удобрений Venturi
Инжектор типа Venturi представляет собой трубку с конусными заужениями с обеих сторон, работающую на принципе перепада давления. Он изготовлен из полимерных материалов, устойчивых к агрессивным средам. Инжектор устанавливается в систему на удобрительную головку, что позволяет разделять процессы полива и фертигации (внесение удобрений и химикатов с оросительной водой).
Поток, проходящий через инжектор, создает отрицательное давление (вакуум), который втягивает химический раствор в канал, где он смешивается с проходящей водой и вводится в систему.
При установке инжектора необходимо обращать внимание на направление стрелки. Для нормальной работы давление на входе в инжектор должно быть не ниже 2 Атм, минимальный объем воды, проходящий через инжектор должен быть 700 л/ч для модели 3/4″. Чем больше прикрыт кран на удобрительной головке, тем выше перепад давления, а соответственно и интенсивность всасывания инжектора.
Инжектор типа Venturi дает относительно неплохую однородность смешивания маточного раствора с основным водопотоком, и поддерживает заданную концентрацию на протяжении всего времени внесения раствора.
Расчет концентрации маточного раствора для дозатора и инжектора.
Как получить раствор необходимой концентрации при фертигации? С данной проблемой сталкивался каждый обладатель дозатора. Я хочу поделиться своим опытом в освоении этой чудо-техники.
Речь пойдет исключительно о расчете концентрации маточного раствора и определении процента дозирования на дозаторе. Я пользуюсь дозатором DOSATRON DE25RE2 0.2-2%. В качестве подкормки использую водорастворимые удобрения «Мастер» фирмы Valagro. При фертигации производитель рекомендует применять 0.05-0.2% раствор. Как добиться данной концентрации?
Предположим нам необходимо внести через каплю 300 гр. удобрений.
Какой концентрации будет маточный раствор и какую выставить дозировку на дозаторе, чтобы получить, например, 0.05% раствор? В 1л (1000гр) 0.05% раствора содержится 1000х0.05%=0.5гр удобрений. Можно воспользоваться 2-мя алгоритмами подсчета:
- Начнем с установки процента дозирования на дозаторе. Установим, например, 1.5%. Тогда при подготовке 1 литра (1000гр) готового раствора дозатор впрыснет 1.5% маточного раствора, что составит 15гр (15гр.=1000гр х1.5%). В 15гр маточного раствора должно содержаться 0.5гр удобрений, чтобы получить раствор для фертигации заданной концентрации. Итак, определим концентрацию маточного раствора: 0.5гр/15грх100=3.33%. На 300гр удобрений необходимо добавить 8700гр воды (8700=300х96.67%/3.33%).
- Приготовим маточный раствор: к 300гр удобрений добавим, например, 5л (5000гр) воды. Получим 5,66% раствор (300гр/5300грх100=5,66%). В 1000гр маточного раствора содержится 56,6гр (1000гр х5,66%=56,6гр) удобрений. Далее необходимо выставить процент дозирования на дозаторе для приготовления 0.05% раствора. Чтобы получить необходимые 0.5гр удобрений в 1л (1000гр) готового раствора, дозатор должен впрыснуть 8.83гр маточного раствора (0.5грх100%/5,66%=8.83гр). Процент дозирования приблизительно равен 0.9% ( 8.83грх100/1000гр=0.88%).
В результате применения 2-х алгоритмов подсчета получаем совершенно различный процент дозирования. Но основная цель достигнута! И в первом, и во втором случае дозатор подготовит 0.05% раствор для нашей фертигации!
Аналогично можно рассчитать концентрации маточного раствора для инжектора. Возмем 300гр удобрений и рассчитаем концентрацию маточного раствора для 0.07% раствора для фертигации.
Производитель рекомендует входное давление не менее 2 атм.
Обратимся к таблице смотрите ниже. При давлении на входе 2.1 атм и давлении на выходе 1.7 атм пропускная способность инжектора на ¾» составит 1080л/ч, при этом объем впрыснутого маточного раствора – 34л/ч. Сколько удобрений должно содержаться в 34л маточного раствора, чтобы 1080л раствор получился 0.07% концентрации? Считаем. 1080000гр х 0.07%/100% = 756гр. – столько удобрений необходимо для приготовления маточного раствора при фертигации в течение часа! Концентрация маточного раствора составит 2.22% (756гр/34 000гр х 100 =2.22%).
Теперь перейдем к нашим 300гр. Опять составляем пропорцию и находим объем воды.
300 гр х 97.78%/2.22% = 13 213гр или приблизительно 13 литров. При заявленном давлении такой объем маточного раствора хватит на 23.3 мин работы инжектора (60 мин/(34 000:13 213)).
Щербакова Н. В.
Схемы установки инжекторов Вентури и их характеристика
Источник
Капельный полив и дождевание
Капельная лента, наружные капельницы, капельная трубка, краны и соединители, фильтры, автоматика полива, фитинги, инжекторы, спринклеры, разбрызгиватели, GoldenSpray и многое другое
О работе с инжектором Вентури
Инжектор Вентури обычно подключают одним из двух способов:
1) Параллельно основной магистрали через байпас. В этом случае при поливе без фертигации вода через инжектор не идёт. При необходимости использовать инжектор часть потока воды, а иногда и весь поток, пускают через байпас;
2) Врезка непосредственно в основную магистраль. При каждом поливе вода идёт через инжектор постоянно.
Когда вы подключили инжектор одним из этих способов (соблюдая направление движения воды, указанное стрелкой на корпусе инжектора) и решили испытать его в действии, пустив в инжектор воду, происходит обычно следующее.
Чтобы началось всасывание раствора, который должен быть впрыснут инжектором в основной поток в магистрали, вода должна проходить через инжектор с определенной скоростью и в определенном количестве. Если скорость мала, всасывания не будет. Напомним, скорость воды напрямую связана с давлением в системе.
Если вода через инжектор пошла, а всасывания раствора не началось (надо не забыть открыть кран на самом инжекторе):
1) В случае инжектора с обратным клапаном (China Irrigation, Irritec) вода будет просто идти через инжектор;
2) В случае инжектора без обратного клапана (Real King, Abanilla Riegos) воду из магистрали погонит в бак с раствором удобрений.
Что делать, если всасывающий кран на инжекторе открыт, вода через инжектор идёт, а всасывание не началось? Увеличивать скорость воды:
1) При инжекторе, подключенном через байпас — прикручивать кран (задвижку) на основной магистрали, установленный между входом и выходом обвязки инжектора. В некоторых случаях кран приходится перекрывать полностью. Если и в этом случае всасывание не началось — у вас слишком слабое давление воды, её просто не хватает для работы такого инжектора.
2) При инжекторе, врезанном в магистраль напрямую — увеличивать давление воды воды в магистрали, возможно, подбирать более мощный насос. Также надо стараться увеличивать потребление воды на выходе (вылив поливной системы) — это будет способствовать увеличению перепада давлений на входе и выходе в инжектор.
Конечно, наличие возможности использовать манометр (один или два) существенно упрощает запуск инжектора. Профессионалы обычно настраивают инжектор по перепаду давлений, сверяясь с манометрами.
Различные нюансы при работе с инжекторами Вентури мы будем рассматривать и далее.
Об инжекторах ранее выкладывал ознакомительное видео Роман Любека:
Добавить комментарий Отменить ответ
Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.
Источник