Вихревая трубка (Vortex Tubes) – дешевое и эффективное решение для различных задач по локальному охлаждению в условиях производства. Используя сжатый воздух в качестве источника энергии, вихревые трубки генерируют два потока воздуха, горячий и холодный.
В своей работе вихревая трубка сжатого воздуха использует вихревой эффект (эффект Ранка-Хилша) — эффект разделения газа или жидкости при закручивании в цилиндрической или конической камере на две фракции. На периферии образуется закрученный поток с большей температурой, а в центре — закрученный охлажденный поток, причем вращение в центре происходит в обратную сторону, чем на периферии.В работе вихревая трубка использует сжатый воздух давлением 5,5 – 6,9 Бар. Попадая в цилиндрическую камеру поток сжатого воздуха раскручивается вдоль стенок камеры вплоть до 1 000 000 оборотов в минуту. При этом воздушный поток разделяется на 2 фракции. Фракция теплого воздуха покидает камеру вихревой трубки с одной стороны, фракция холодного – с другой.
Особенности вихревой трубки
Температуры от -46° до 127°С
Расход воздуха от 28 до 4 248 литров в минуту
Охлаждающая мощность до 10 200 BTU /час (2 571 ккал/час)
Применение вихревой трубки
охлаждение электронных компонентов,
охлаждение шкафов управления,
охлаждение при производственных операциях,
охлаждение систем видеонаблюдения,
закрепление термоклея,
охлаждение после пайки,
охлаждение сварных швов,
охлаждение проб газов,
охлаждение в климатических камерах.
Температура, расход воздуха и охлаждающая мощность могут быть отрегулированы в широком диапазоне с помощью регулирующего клапана. Вихревые трубки EXAIR изготавливаются из нержавеющей стали. Коррозионная стойкость нержавеющей стали и стойкость к окислению обеспечивают годы надежной работы. Вихревые трубки не содержат движущиеся части, поэтому не требуют технического обслуживания.
Вихревая трубка модель 3202
сохраняет холодными пластиковые
детали в процессе ультразвуковой сварки
Мощность воздушного потока и его температура регулируются с помощью регулировочного клапана со стороны выхода горячего воздуха. Открытие клапана уменьшает мощность холодного потока воздуха и уменьшает его температуру. Закрытие клапана, наоборот, увеличивает мощность холодного потока и повышает его температуру.
Количество воздуха, покидающего вихревую трубку через отверстие для холодного воздуха, в процентном выражении называется холодная фракция. В большинстве случаев при 80% выходе холодной фракции вихревая трубка обеспечивает наилучшее соотношение мощности холодного потока и его температуры, или другими словами обеспечивает наилучшее охлаждение.
При выходе холодной фракции 50% и менее, обеспечиваются наименьшие температуры холодного воздуха. При этом мощность холодного потока приносится в жертву более низким температурам. Настройка вихревой трубки достаточно проста.
Для регулировки температуры вихревой трубки достаточно поместить термометр в воздушный поток около выходного отверстия вихревой трубки, и с помощью регулировочного клапана вихревой трубки установить мощность потока с необходимой температурой. Наибольшая мощность охлаждения (выход холодной фракции 80%) достигается, когда температура выходящего потока на 28°С ниже температуры сжатого воздуха.
Модельный ряд вихревых трубок EXAIR
Специальная модель вихревой трубки для использования в условиях высоких температур сохраняет линзы бароскопа холодными при помещении в нагреватель с температурой 650 °С
EXAIR выпускает две серии вихревых трубок: серия 3200 и серия 3400.
Серия 3200 отлично подходит для стандартных операций по охлаждению частей, воздуха, камер, в случаях, когда требуется наибольшая мощность охлаждения (BTU /час или ккал/час).
Вихревые трубки серии 3400 используются в случаях, когда необходимы наименьшие температуры, например при охлаждении образцов в лаборатории.
Также компания EXAIR выпускает специальные вихревые трубки для использования в особых условиях, или имеющих особые характеристики. Так, вихревые трубки для использования в условиях высоких температур (High Temperature Vortex Tube ) разработаны для использования при высоких температурах окружающего воздуха (до 52°C).
Вихревая трубка выпускается трех разных размеров. Вихревые трубки каждого размера могут обеспечивать определенные характеристики выходящего потока. Характеристики выходящего потока при этом зависят от составной внутренней части трубки, называемой “генератор”.
Генератор вихревой трубки можно менять, изменяя технические характеристики устройства и характеристики воздушного потока. Генератор можно заказать отдельно от вихревой трубки. Если известна охлаждающая мощность ( BTU /час или ккал/час) или известны мощность воздушного потока и его температура, то просто подберите необходимую модель вихревой трубки с помощью таблицы с техническими характеристиками (см. ниже).
Чем отличаются вихревые трубки серии 3400 от 3200 подробно указано в статье по ссылке
Изменение температуры выходящего потока вихревой трубки в зависимости от давления и соотношения горячей и холодной фракций
В ячейках с зелёной заливкой указаны значения, на которые понижается температура холодного потока по сравнению с температурой сжатого воздуха. В ячейках без заливки указаны значения, на которые увеличивается температура горячего потока по сравнению с температурой сжатого воздуха.
Вихревые трубки нашли очень широкое применение в промышленных, научных и бытовых целях. Вихревые трубки используются в составе других продуктов EXAIR: регулируемые точечные охладители, мини охладители, охладительные пистолеты и системы охлаждения для шкафов управления.
Вихревая трубка модель 3250 охлаждает ножи
пеллетайзера для предотвращения
неправильной нарезки пластиковыхпеллет
Данные в таблице по разнице температур приведены для вихревой трубки 3215. Для других моделей и расходов они могут отличаться.
Таблица 1: Малые вихревые трубки
Артикул
Описание
BP3202
BP3202 вихревая трубка компании EXAIR, размер - малый, расход 2 CFM (57 л/мин) при 6.9 бар, производительность по холоду: 135 BTU/час, резьба 1/8" NPT наруж., материал: нерж. сталь, генератор: пластик, в комплекте с переходником резьбы 1/8" NPT внутр. на 1/8" BSPT внутр., материал: латунь
BP3402
BP3402 вихревая трубка компании EXAIR, размер - малый, расход 2 CFM (57 л/мин) при 6.9 бар, для минимальной температуры, резьба 1/8" NPT наруж., материал: нерж. сталь, генератор: пластик, в комплекте с переходником резьбы 1/8" NPT внутр. на 1/8" BSPT внутр., материал: латунь
BP3204
BP3204 вихревая трубка компании EXAIR, размер - малый, расход 4 CFM (113 л/мин) при 6.9 бар, производительность по холоду: 275 BTU/час, резьба 1/8" NPT наруж., материал: нерж. сталь, генератор: пластик, в комплекте с переходником резьбы 1/8" NPT внутр. на 1/8" BSPT внутр., материал: латунь
BP3404
BP3404 вихревая трубка компании EXAIR, размер - малый, расход 4 CFM (113 л/мин) при 6.9 бар, для минимальной температуры, резьба 1/8" NPT наруж., материал: нерж. сталь, генератор: пластик, в комплекте с переходником резьбы 1/8" NPT внутр. на 1/8" BSPT внутр., материал: латунь
BP3208
BP3208 вихревая трубка компании EXAIR, размер - малый, расход 8 CFM (227 л/мин) при 6.9 бар, производительность по холоду: 550 BTU/час, резьба 1/8" NPT наруж., материал: нерж. сталь, генератор: пластик, в комплекте с переходником резьбы 1/8" NPT внутр. на 1/8" BSPT внутр., материал: латунь
BP3408
BP3408 вихревая трубка компании EXAIR, размер - малый, расход 8 CFM (227 л/мин) при 6.9 бар, для минимальной температуры, резьба 1/8" NPT наруж., материал: нерж. сталь, генератор: пластик, в комплекте с переходником резьбы 1/8" NPT внутр. на 1/8" BSPT внутр., материал: латунь
Таблица 2: Средние вихревые трубки
Артикул
Описание
BP3210
BP3210 вихревая трубка компании EXAIR, размер - средний, расход 10 CFM (283 л/мин) при 6.9 бар, производительность по холоду: 650 BTU/час, резьба 1/4" NPT наруж., материал: нерж. сталь, генератор: пластик, в комплекте с переходником резьбы 1/4" NPT внутр. на 1/4" BSPT внутр., материал: латунь
BP3410
BP3410 вихревая трубка компании EXAIR, размер - средний, расход 10 CFM (283 л/мин) при 6.9 бар, для минимальной температуры, резьба 1/4" NPT наруж., материал: нерж. сталь, генератор: пластик, в комплекте с переходником резьбы 1/4" NPT внутр. на 1/4" BSPT внутр., материал: латунь
BP3215
BP3215 вихревая трубка компании EXAIR, размер - средний, расход 15 CFM (425 л/мин) при 6.9 бар, производительность по холоду: 1000 BTU/час, резьба 1/4" NPT наруж., материал: нерж. сталь, генератор: пластик, в комплекте с переходником резьбы 1/4" NPT внутр. на 1/4" BSPT внутр., материал: латунь
BP3415
BP3415 вихревая трубка компании EXAIR, размер - средний, расход 15 CFM (425 л/мин) при 6.9 бар, для минимальной температуры, резьба 1/4" NPT наруж., материал: нерж. сталь, генератор: пластик, в комплекте с переходником резьбы 1/4" NPT внутр. на 1/4" BSPT внутр., материал: латунь
BP3225
BP3225 вихревая трубка компании EXAIR, размер - средний, расход 25 CFM (708 л/мин) при 6.9 бар, производительность по холоду: 1700 BTU/час, резьба 1/4" NPT наруж., материал: нерж. сталь, генератор: пластик, в комплекте с переходником резьбы 1/4" NPT внутр. на 1/4" BSPT внутр., материал: латунь
BP3425
BP3425 вихревая трубка компании EXAIR, размер - средний, расход 25 CFM (708 л/мин) при 6.9 бар, для минимальной температуры, резьба 1/4" NPT наруж., материал: нерж. сталь, генератор: пластик, в комплекте с переходником резьбы 1/4" NPT внутр. на 1/4" BSPT внутр., материал: латунь
BP3230
BP3230 вихревая трубка компании EXAIR, размер - средний, расход 30 CFM (850 л/мин) при 6.9 бар, производительность по холоду: 2000 BTU/час, резьба 1/4" NPT наруж., материал: нерж. сталь, генератор: пластик, в комплекте с переходником резьбы 1/4" NPT внутр. на 1/4" BSPT внутр., материал: латунь
BP3430
BP3430 вихревая трубка компании EXAIR, размер - средний, расход 30 CFM (850 л/мин) при 6.9 бар, для минимальной температуры, резьба 1/4" NPT наруж., материал: нерж. сталь, генератор: пластик, в комплекте с переходником резьбы 1/4" NPT внутр. на 1/4" BSPT внутр., материал: латунь
BP3240
BP3240 вихревая трубка компании EXAIR, размер - средний, расход 40 CFM (1133 л/мин) при 6.9 бар, производительность по холоду: 2800 BTU/час, резьба 1/4" NPT наруж., материал: нерж. сталь, генератор: пластик, в комплекте с переходником резьбы 1/4" NPT внутр. на 1/4" BSPT внутр., материал: латунь
BP3440
BP3440 вихревая трубка компании EXAIR, размер - средний, расход 40 CFM (1133 л/мин) при 6.9 бар, для минимальной температуры, резьба 1/4" NPT наруж., материал: нерж. сталь, генератор: пластик, в комплекте с переходником резьбы 1/4" NPT внутр. на 1/4" BSPT внутр., материал: латунь
Таблица 3: Большие вихревые трубки
Артикул
Описание
BP3250
BP3250 вихревая трубка компании EXAIR, размер - большой, расход 50 CFM (1416 л/мин) при 6.9 бар, производительность по холоду: 3400 BTU/час, резьба 1/2" NPT наруж., материал: нерж. сталь, генератор: пластик, в комплекте с переходником резьбы 1/2" NPT внутр. на 1/2" BSPT внутр., материал: латунь
BP3450
BP3450 вихревая трубка компании EXAIR, размер - большой, расход 50 CFM (1416 л/мин) при 6.9 бар, для минимальной температуры, резьба 1/2" NPT наруж., материал: нерж. сталь, генератор: пластик, в комплекте с переходником резьбы 1/2" NPT внутр. на 1/2" BSPT внутр., материал: латунь
BP3275
BP3275 вихревая трубка компании EXAIR, размер - большой, расход 75 CFM (2124 л/мин) при 6.9 бар, производительность по холоду: 5100 BTU/час, резьба 1/2" NPT наруж., материал: нерж. сталь, генератор: пластик, в комплекте с переходником резьбы 1/2" NPT внутр. на 1/2" BSPT внутр., материал: латунь
BP3475
BP3475 вихревая трубка компании EXAIR, размер - большой, расход 75 CFM (2124 л/мин) при 6.9 бар, для минимальной температуры, резьба 1/2" NPT наруж., материал: нерж. сталь, генератор: пластик, в комплекте с переходником резьбы 1/2" NPT внутр. на 1/2" BSPT внутр., материал: латунь
BP3298
BP3298 вихревая трубка компании EXAIR, размер - большой, расход 100 CFM (2832 л/мин) при 6.9 бар, производительность по холоду: 6800 BTU/час, резьба 1/2" NPT наруж., материал: нерж. сталь, генератор: пластик, в комплекте с переходником резьбы 1/2" NPT внутр. на 1/2" BSPT внутр., материал: латунь
BP3498
BP3498 вихревая трубка компании EXAIR, размер - большой, расход 100 CFM (2832 л/мин) при 6.9 бар, для минимальной температуры, резьба 1/2" NPT наруж., материал: нерж. сталь, генератор: пластик, в комплекте с переходником резьбы 1/2" NPT внутр. на 1/2" BSPT внутр., материал: латунь
BP3299
BP3299 вихревая трубка компании EXAIR, размер - большой, расход 150 CFM (4248 л/мин) при 6.9 бар, производительность по холоду: 10200 BTU/час, резьба 1/2" NPT наруж., материал: нерж. сталь, генератор: пластик, в комплекте с переходником резьбы 1/2" NPT внутр. на 1/2" BSPT внутр., материал: латунь
BP3499
BP3499 вихревая трубка компании EXAIR, размер - большой, расход 150 CFM (4248 л/мин) при 6.9 бар, для минимальной температуры, резьба 1/2" NPT наруж., материал: нерж. сталь, генератор: пластик, в комплекте с переходником резьбы 1/2" NPT внутр. на 1/2" BSPT внутр., материал: латунь
Таблица 4: Аксессуары для вихревых трубок
Артикул
Изображение
Описание
3905
Глушитель холодного конца малой вихревой трубки
3901
Глушитель холодного конца средней вихревой трубки
3906
Глушитель холодного конца большой вихревой трубки
3903
Глушитель горячего конца малой и средней вихревой трубки
3907
Глушитель горячего конца большой вихревой трубки
9029
Магнитная база с вентилем для малой вихревой трубки и миниатюрного точечного охладителя, резьба 1/8" NPT внутр.
5904
Гибкая трубка для холодной фракции малой вихревой трубки и миниатюрного точечного охладителя, один выход, одно круглое и одно плоское сопло, длина 6" (150 мм)
5905
Гибкая трубка для холодной фракции малой вихревой трубки и миниатюрного точечного охладителя, два выхода, два круглых и два плоских сопла, длина 6" (150 мм)