Трубка вентури для бассейна

Принцип работы трубки Вентури

Внешний вид трубки Вентури

Принцип работы

Устройство трубки Вентури представляет собой несколько элементов:

1. 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.
2. 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.
3. Инфузор. Расширяющийся раструб, который позволяет потоку воздуха плавно восстановить свои изначальные параметры для дальнейшей подачи в сеть.
4. 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

Трубка Вентури принцип работы в насосах. Описание конструкции простым языком

Центробежный самовсасывающий насос оборудован трубкой Вентури с конфузором и диффузором. Принцип работы в насосах трубки Вентури сродни насосу. Данная конструкция позволяет насосу заполнить всю всасывающую магистраль и обладает высотой подъема до 8 метров.

С помощью суженой трубы производят замеры расхода перекачиваемой жидкости, очистку газов от крупных примесей. Материал изготовления соответствует прокачиваемым средам, и противостоит агрессивному воздействию.

Трубка Вентури подробно простым языком

Допустим вода течет по трубе, в какой-то момент труба стала уже. Что же тогда произойдет? Вода продолжит течь дальше, но через сужение она потечет гораздо быстрее. Сквозь трубу протекает определенное количество жидкости, сообщаемый напором. Одинаковый объем пройдет через любой участок трубы, независимо от размера прохода, иначе трубу прорвет и вода вытечет в другом направлении. Если за секунду времени через широкий участок прошло определенное количество жидкости, то ровно столько же протечет через узкий участок. Только за четверть секунды, потому что через узкий участок трубы вода течет быстрее. Согласно эффекту Вентури, с увеличением скорости потока, давление падает.

• Диффузор – сужающееся место в трубе. Здесь потенциальная энергия потока усиливается, а давление повышается.
• Узкий цилиндр – равномерная часть трубы малого диаметра. Именно в нем самая низкая скорость потока. Здесь монтируют датчики для замеров скорости и давления.
• Конфузор – плавно возвращающийся к прежнему диаметру участок. Струя постепенно восстанавливает прежнюю скорость.
• Переходники – места сочленения Вентури с основной магистралью.

Принцип работы трубки Вентури для насосной станции

В центробежный насос Вентури вмонтирован диффузор с трубкой. Такой механизм является самовсасывающим, жидкость проходит через внутренность насоса, не возвращаясь назад при остановках вращения.

Размеры трубки Вентури в центробежном насосе:

• Диаметр — 164 мм.
• Диаметр совместимой крыльчатки — 130 мм.
• Высота с трубкой — 105 мм
• Диаметр под направляющую — 40 мм

Находящаяся внутри насоса вода устремляется через конфузор к диффузору, захватывая за собой сначала воздух, а затем и воду из всасывающей магистрали.

Принцип работы насоса Вентури при очистке газообразных потоков

Скруббер (трубный газопромыватель) для очистки газов имеет несколько сопел, через одно закачивают газ, а через второе воду. Далее среды идут в магистрали, состоящей из равномерно широкой трубы и резкого сужения в части инжектора. В самом узком месте, создающем эффект форсунки, скорость струи увеличивается в три раза и на газ попадает вода. Причем за счет турбулентности обе струи распадаются на мелкие капельки.

Этапы очистки в инжекторе струйного насоса:

• Поступление газообразной среды в сопло.
• Поступление жидкой среды в другое.
• Создание турбулентных потоков.
• Измельчение обеих сред и соединение их между собой.
• Проход струи через трубку Вентури и увеличение скорости потока.
• Захват водой мелких частиц, присутствующих в газовой среде.
• Переход струи в широкий сегмент трубы и снижение скорости потока.
• Водяные капли собираются в большие линзы и оседают на дно трубопровода вместе с частицами мусора и другими включениями, захваченными в узком проходе.
• Очищенный газ свободно устремляется дальше по трубе.

Источник

Применение трубки Вентури и её популярные виды

Многие знают нюансы использования труб для монтажа систем отопления, водоснабжения и водоотведения в жилых домах, но стоит поговорить и о промышленном применении их аналогов. В статье речь пойдет о таком изделии, как труба Вентури: конструкция, основные виды, параметры и положительные стороны использования данных промышленных труб.

Конструкция и назначение трубы Вентури

Труба Вентури выполняет две основные задачи:

• с ее помощью замеряется скорость перемещения газа или жидкости по системе;
• вычисляется реальный расход ресурса, перемещаемого по системе.

Особенностью строения трубы является уникальная горловина, которая встраивается в большинство промышленных трубопроводов. Она обладает минимальным показателем потери давления, если рассматривать аналогичные изделия. Также подобная конструкция сужает поток перемещаемого вещества.

Итак, трубка Вентури (распылитель) – это почти обычная труба, но отличается она тем, что в ее конструкцию добавлен специальный пережим. В зоне пережима устанавливаются специальные форсунки, через которые транспортируемый газ обильно смачивают водой, что увеличивает его скорость на 250-350 процентов.

Прочие нюансы работы трубы Вентури:

• потоки воды входят в струю газа под прямым углом;
• существует модификация пережима в виде прямоугольника, где форсунки размещаются по его длине, чтобы уменьшить линейные размеры струи подаваемой жидкости;
• очистка газа может производиться на уровне от 20 до 100 мг/м.кв., причем изменение уровня очистки не зависит от того, насколько газ изначально запылен;
• фактически принцип работы трубки Вентури предполагает изменение эффективности системы с учетом следующих факторов: расход воды (оптимальное значение 0,6-0,7 л/нм.кв.) и скорость движения газа (чем выше, тем эффективнее очистка);
• пережим имеет линейные размеры от 45 до 60 сантиметров;
• предельная производительность трубки – 180 тыс. м.куб./ч.

Описанный принцип работы трубы Вентури реализован посредством сборки ее из следующих структурных элементов:

1. Конусовидный вход в трубу.
2. Цилиндрический центральный сегмент (горловина).
3. Конусовидный выход из трубы (диффузор).

На входе в трубу и непосредственно в центральном горловинном сегменте устанавливаются специальные усредняющие камеры, которые позволяют спустить воду, чтобы выровнять давление в периферических частях системы.

Подходит труба Вентури для вставки в трубопроводы с диаметром от 5 до 140 сантиметров. Трубка Вентури с основным трубопроводом соотносится в поперечном сечении с коэффициентом, значение которого колеблется от 0,1 до 0,6. Делая расчет трубки Вентури до ее монтажа, стоит учитывать, что потери напора могут составить от 5 до 20 процентов, а производимые замеры могут иметь погрешность от 2 до 10 процентов.

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:

• литой необработанный конусовидный вход, изготавливается путем плавления стали в специальную форму и прочими методами, не предполагающими обработку самого входного канала трубы. Обработке же подвергается горловинный сегмент трубы Вентури и переход между ним и соседним участком;
• обработанный конусовидный вход, изготавливается все так же посредством формового литья. Обрабатываются все конструкционные элементы трубы и переходы между ними (могут, как закругляться, так и оставляться в исходной форме);
• сварной конусовидный вход из куска листовой стали, который, как становится понятно из названия, создается при помощи сварочного аппарата. Обработке подвергается лишь горловина и то, если у нее небольшой диаметр. Это тот случай, когда создается трубка Вентури своими руками без каких-либо проблем, но необходимо иметь сварочный аппарат и некоторый набор инструментов для обработки металла.

Также классифицируются трубы Вентури по длине диффузора:

Если же рассматривать тип, конструкцию и материал изготовления трубы, то можно выделить следующие виды:

• цельная;
• составная – элементы скрепляются между собой посредством фланцев или резьбовых соединений.

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.

Технические характеристики и функциональные параметры

Трубе Вентури характерны следующие технические характеристики:

• очищаемые газы могут быть запылены не больше, чем на 30 г/м.кв.;
• температура газа под очистку не превышает 400 градусов по Цельсию;
• удельный расход воды – от 0,5 до 2,5 л/м.кв.;
• гидродинамическое сопротивление в трубе – от 6 до 12 килопаскаль.

Если рассматривать чертеж трубки Вентури с круглым сечением, то в нем обязательно присутствуют:

• диффузор;
• конфузор;
• горловина;
• штуцеры под форсунки, через которые подводится орошающая жидкость.

Другие функциональные параметры:

• относительная длина горловины равна ее диаметру, умноженному на коэффициент 0,15;
• конфузор раскрывается под углом в 28 градусов, а диффузор – 7 градусов;
• в процессе эксплуатации позволяется монтировать трубку Вентури в любой прямолинейный трубопровод вне зависимости от его направления;
• в процессе изготовления трубы Вентури применяется сталь марок 12X18H10T или ВСт, а форсунки создаются из 08Х13.

Главные плюсы и применение трубы Вентури

Труба Вентури при применении в качестве расходомера (для пара, жидкостей или газов) имеет ряд положительных качеств:

• потери давления практически отсутствуют;
• элементы трубы не засоряются различными отложениями;
• измерительные плоскости изнашиваются очень слабо;
• у изделия высокая прочность;
• производить такую трубку достаточно просто и не затруднительно, если говорить о самостоятельном изготовлении;
• конструкция в целом очень надежна;
• ей присущ длительный срок эксплуатации.

В первую очередь стоит сказать о бытовом применении такого изделия. Нередко встречается трубка Вентури в газовых котлах, поскольку с задачей очистки топлива она справляется на высочайшем уровне. В промышленности одним из самых известных агрегатов, в которые встраивается данная трубка, является скруббер Вентури – скоростной газоочиститель.

В такой установке очистка производится с высокой эффективностью, и она может устранить из газа даже микроскопические частицы. Также труба Вентури актуальна в качестве структурного элемента любого инжектора.

Итог

В статье подробно рассмотрены особенности и принципы функционирования трубки Вентури. Если ранее об особенностях данного изделия знал узкий круг специалистов, то теперь любой прочитавший данную статью без труда разберется в теме и сможет понять суть работы большинства агрегатов: от обычного газового котла до более мощных трубопроводов на котельных и прочих промышленных предприятиях.

Источник