Prinsip Venturi Vacuum: Cara Kerja, Batasannya, dan Kapan Memilihnya

Erektor karton kehilangan ruang hampa di tengah siklus dan saluran macet. Tim pemeliharaan menarik pompa vakum dan menemukan baling-baling yang sudah aus, lapisan kabut oli di lantai, dan siklus kerja yang memerlukan pengisapan sekitar 1,5 detik dari setiap 6 detik. Pola tersebut, penghisapan terputus-putus dengan waktu tahan singkat dan tingkat vakum sedang, merupakan prinsip venturi yang tepat.

Inilah jawaban singkatnya. Untuk pengisapan yang terputus-putus dan terdesentralisasi yang tidak perlu lebih dalam dari sekitar -60 kPa, generator vakum venturi biasanya merupakan pilihan yang lebih sederhana, lebih bersih, dan berumur lebih panjang. Untuk vakum yang ditahan terus menerus selama beberapa menit, untuk level di bawah -80 kPa, atau untuk header pusat yang memberi makan banyak stasiun, sumber vakum mekanis seperti pompa baling-baling putar atau unit vakum Roots biasanya akan lebih murah biaya kepemilikannya selama sepuluh tahun. Sisa artikel ini menunjukkan dari mana garis pemisah tersebut berasal dan cara mengujinya dengan bilangan real sebelum Anda memesan.

Prinsip Venturi dalam Istilah Rekayasa Biasa

Memaksa suatu fluida melewati saluran yang menyempit dan massa yang sama harus melewati penampang yang lebih kecil setiap detiknya. Kecepatan meningkat, tekanan statis turun. Itulah hubungan Bernoulli dalam bentuk kerjanya, dan di dalam generator vakum terdapat keseluruhan produknya: zona tekanan rendah di tenggorokan inilah yang menarik udara masuk melalui lubang samping.

Udara bertekanan memasuki nosel pada, katakanlah, 0,5 MPa, sekitar 5 bar gauge. Nosel mengubah tekanan tersebut menjadi kecepatan, dan aliran tersendat di tenggorokan, itulah sebabnya penghisapan berhenti meningkat setelah tekanan suplai melewati titik tertentu. Dua dimensi menentukan kinerja yang Anda dapatkan: diameter nosel, yang mengatur konsumsi udara dan aliran isap yang tersedia, dan profil diffuser, yang mengatur vakum maksimum yang dapat ditampung unit.

Angka umum untuk ejektor yang dibuat dengan baik pada tekanan udara 5 bar: unit satu tahap mencapai sekitar -40 hingga -60 kPa, sedangkan unit multitahap dengan dua atau tiga nosel secara seri mencapai sekitar -80 hingga -90 kPa. Di bawah -90 kPa prinsip venturi tidak lagi praktis, karena perbedaan tekanan yang tersisa terlalu kecil untuk menggerakkan aliran isap yang berguna.

Vakum Venturi dan Vakum Mekanis: Perbandingan Lurus

Sebagian besar kesalahan pemilihan berasal dari membandingkan harga beli ejector dengan harga beli pompa dan berhenti di situ. Perbandingan yang berguna ini menetapkan siklus kerja terhadap total biaya, dan tabel di bawah ini adalah versi yang kami gunakan ketika pelanggan bertanya apakah generator venturi sudah cukup.

Baca tabel dalam satu arah: ejektor unggul dalam hal waktu respons, pergerakan komponen, dan toleransi terhadap gas kotor atau basah, sedangkan mesin mekanis unggul dalam tugas berkelanjutan dan biaya energi per unit vakum.

Dimana Generator Vakum Venturi Mendapatkan Tempatnya

• Penanganan intermiten. Kepala pengambilan dan penempatan, pembuat karton, pembuka kantong, dan aplikator label yang memerlukan vakum selama sebagian kecil dari setiap siklus.
• Instalasi terdesentralisasi. Generator dipasang pada mangkuk pengisap, sehingga tidak ada saluran vakum panjang yang bocor dan tidak ada penurunan tekanan yang harus dikompensasi.
• Gas basah, berdebu atau korosif. Dengan material bodi yang sesuai, tidak ada baling-baling atau bantalan di jalur gas yang aus.
• Daerah berbahaya. Udara bertekanan berfungsi, sehingga tidak ada motor listrik atau switchgear yang berada pada titik hisapan.
• Bersepeda cepat dan berulang-ulang. Respons diukur dalam milidetik, yang sesuai dengan jalur pengindeksan berkecepatan tinggi.

Profil perawatan mengikuti daftar yang sama: filter, peredam, dan terkadang nosel adalah satu-satunya item yang aus, dan penggantian nosel memerlukan waktu beberapa menit.

Dimana Prinsip Venturi Gagal, dan Berapa Biayanya

Udara bertekanan adalah utilitas paling mahal di sebagian besar pabrik. Memproduksi satu meter kubik udara bertekanan pada tekanan 7 bar biasanya menghabiskan sekitar 0,1 kWh listrik sebelum kehilangan distribusi, dan sebuah ejektor hanya mengubah sebagian kecil energi pneumatik tersebut menjadi kerja vakum yang berguna. Sebuah generator yang mengalirkan aliran hisap 300 Nl/menit dapat menarik 200 hingga 400 Nl/menit udara bertekanan untuk setiap detik energinya.

Tugas terus-menerus adalah jebakan kedua. Ejektor yang bekerja 100% sepanjang waktu menghasilkan udara bertekanan setiap detik, sedangkan pompa mekanis dengan kapasitas isap yang sama dijalankan dengan motor yang jauh lebih murah per jam pengoperasian. Di atas sekitar 50% bea masuk, perbandingan energi biasanya berbalik dalam satu atau dua tahun.

Kekosongan tertinggi adalah batas ketiga dan kebisingan adalah batas keempat. Ejektor biasanya memiliki kekuatan 70 hingga 90 dB(A) pada jarak satu meter dan memerlukan peredam dengan ukuran yang tepat daripada sumbat yang berlubang, karena muffler yang menambahkan tekanan balik secara diam-diam mencuri aliran isap.

Pemeriksaan Ukuran dan Penerimaan Sebelum Anda Memesan

1. Pasang target vakum di cangkir, bukan di generator. Minus 50 kPa di port dapat menjadi -30 kPa di benda kerja karena kebocoran dan kehilangan selang.
2. Nyatakan volume evakuasi dan waktu yang diperbolehkan. Memindahkan 0,5 L ke -60 kPa dalam 200 ms merupakan hasil yang berbeda dengan memindahkan 20 L ke -40 kPa dalam 5 detik.
3. Kuotasi tekanan pasokan pada kondisi terburuknya. Angka hisap katalog biasanya diambil pada 6 bar, dan header yang turun hingga 4,5 bar selama pergantian shift memberikan hasil yang jauh lebih sedikit.
4. Anggaran untuk kebocoran. Benda kerja yang berpori atau tidak rata dapat mengeluarkan lebih banyak udara dibandingkan dengan ukuran ejektor yang dapat ditangani.
5. Jaga agar selang udara tetap pendek dan gemuk. Selang 10 mm dengan panjang 10 m memerlukan tekanan pasokan lebih besar daripada pemulihan nosel.

Penerimaan harus diukur, bukan diasumsikan. Jalankan mesin pada tekanan pasokan normal terendah, ukur vakum dengan pengukur yang dikalibrasi pada cangkir, dan atur waktu siklus dengan penghitung PLC. Ukur juga kebisingan pada satu meter, karena klaim "tenang" dari pemasok tidak berarti apa-apa tanpa nomor yang menyertainya.

Jika keputusan akhir beralih ke sumber vakum mekanis, pengendalian kebisingan biasanya menjadi item terpisah, karena mesin lobus putar di ruang pabrik terbuka bukanlah tetangga yang tenang. Pemilihan kandang akan jauh lebih mudah bila direncanakan bersama dengan mesin dibandingkan setelah keluhan pertama dari shift malam.

Penutup Suara Untuk Roots Blower Saat ini terdapat banyak undang-undang yang berupaya mengatur kebisingan yang dihasilkan oleh lini produk industri. Selain itu, banyak pekerja telah mengajukan tuntutan hukum yang menyatakan kerusakan pendengaran karena ... Lihat Produk →

Ketika Siklus Kerja Menuntut Sumber Vakum Mekanis

Beberapa tugas tidak sesuai dengan udara bertekanan. Sebuah header pusat yang memberi makan dua puluh stasiun, suatu proses yang menahan vakum selama beberapa menit, jalur pengangkut vakum, atau mesin kertas yang memerlukan vakum stabil di seluruh shift, semuanya memerlukan mesin berputar yang menghasilkan vakum selama motor berputar.

Unit vakum akar adalah pilihan umum di wilayah kering pada kisaran tersebut. Dua lobus yang berputar berlawanan, disinkronkan dengan roda pengatur waktu, menggerakkan gas tanpa saling bersentuhan dan tanpa minyak di jalur gas, yang sesuai dengan udara proses yang mengandung uap selama saluran masuknya disaring. Desain yang sama adalah tahap booster standar ketika suatu proses memerlukan ruang hampa yang lebih dalam daripada yang dapat dicapai oleh satu mesin saja.

Pompa Vakum Akar Laju Aliran: 0,6 ～ 713,8m³ / mnt Lihat Produk →

Bagaimana pompa vakum Roots dibandingkan dengan pompa baling-baling putar di bawah beban produksi nyata adalah pertanyaan yang sering kami jawab; versi singkatnya adalah unit baling-baling mencapai vakum yang lebih dalam dengan sendirinya, sedangkan unit Roots menangani keluaran yang lebih tinggi dan kelembapan yang lebih banyak tanpa jadwal penggantian oli.

Pendekatan Dua Tahap di Kedua Sisi Pagar

Pementasan tidak hanya terjadi pada mesin mekanis. Ejektor dua tahap menempatkan nosel kedua di bagian hilir nosel pertama dan menggunakan tekanan perantara untuk menambah lebih banyak momentum pada aliran, sehingga unit kompak mencapai -80 kPa sedangkan satu tahap terhenti sekitar -55 kPa. Keuntungannya kira-kira dua kali lipat konsumsi udara bertekanan untuk aliran isap yang sama, sehingga hanya bermanfaat bila tingkat yang lebih dalam benar-benar diperlukan.

Pementasan mekanis bekerja dengan prinsip yang sama. Dua tahap lobus putar secara seri mencapai rasio tekanan yang lebih tinggi daripada satu pasang rotor, itulah sebabnya unit dua tahap muncul di mana pun satu tahap didorong hingga batas termalnya: tekanan diferensial yang lebih besar untuk tapak yang sama dan angka daya spesifik yang lebih baik pada titik tugas.

Roots Blower Seri Dua Tahap Laju Aliran: 0,6 ～ 120m³/ mnt Lihat Produk →

Putuskan dengan tiga angka dan satu perhitungan: tingkat vakum yang sebenarnya Anda perlukan pada benda kerja, volume yang harus Anda keluarkan, dan fraksi siklus di mana vakum dipertahankan. Poin yang terputus-putus dan dangkal menuju prinsip venturi; titik-titik yang terus menerus dan dalam menuju mesin yang berputar; dan kisaran tengah adalah saat perbandingan siklus kerja antara biaya udara bertekanan dan biaya listrik menyelesaikan argumen tersebut.

Di sisi mana pun aplikasi Anda berada, perangkat kerasnya tetap harus sesuai dengan media, lingkungan, dan skema kontrol, bukan sekadar gambaran alur katalog. Jika mesin lobus putar kering adalah jawabannya, ada baiknya untuk membandingkan pilihan dengan pengalaman servis pada tugas yang sama sebelum pesanan dilakukan. Latar belakang manufaktur kami mencakup mesin dua lobus untuk pengolahan air, pengangkutan pneumatik, dan tugas vakum, bersama dengan peredam suara, lemari kontrol, dan peralatan pendingin yang mengubah mesin menjadi instalasi yang berfungsi.