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.

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

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).

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 пластиковых пеллет