Venturiho trubice jsou základem směšovacích jednotek SYNTEK
Venturiho trubice – k čemu slouží a jaká je jejich funkčnost? V tomto článku jsme se rozhodli na tyto otázky odpovědět a provést krátký vzdělávací program s exkurzí do historie. Venturiho trubici vynalezl na přelomu 17.-19. století italský vědec Giovanni Battista Venturi, experimentální fyzik. Jeho hlavními zájmy byla hydraulika a hydrodynamika. V procesu studia pohybů proudění kapalin vědec pracoval se zákonem Daniela Bernoulliho o existujícím přímém a inverzním vztahu mezi rychlostí kapaliny a jejím tlakem, který uváděl: rychlost proudění kapaliny klesá, jak se zvyšuje její tlak. Výsledkem studia mechaniky tekutin byl závěr, že proudění procházející trubkami s různými průměry má různé rychlosti, například při průchodu úzkým úsekem je pozorován pokles statického tlaku a paralelní nárůst rychlosti. Tato závislost byla pojmenována na počest vědce – Venturiho jev, který je použitelný pro kapalné i plynné pracovní prostředí.
Účel Venturiho trubic
Tento efekt našel široké uplatnění v technologických zařízeních různých odvětví průmyslu. Nejznámější aplikací je měření průtoku a rychlosti kapalin v průtokoměrech, v karburátorech, při čištění plynů, ve ventilačních systémech. Nejneobvyklejší oblastí použití je hudba, konkrétně princip reprodukce zvuku v pozounu nebo klarinetu. V našem závodě tvoří Venturiho trubice základ středotlakých směšovacích jednotek.
Struktura a princip činnosti Venturiho trubic
Venturiho trubice (také nazývaná tryska nebo rozprašovač) je jednoduchá trubice, která má zúžení, které snižuje tlak, a proto zvyšuje rychlost proudění. V místě zúžení jsou instalovány trysky s vodou, které zvlhčují pracovní prostředí plynu. To umožňuje zvýšení průtoku 2,5-3,5krát bez vzniku turbulencí a změn směru proudění. Strukturálně se skládají z několika prvků:
- difuzor: je sbíhající se část, kde je proudění stlačováno a tlak roste
- válcová část, kde se průtok snižuje a je ovlivňován kapičkami kapaliny vycházejícími z trysek
- infuzor je rozšiřující část hadičky, která umožňuje přivádění pracovního média do zařízení při zachování původních parametrů
- válcový adaptér o průměru shodném s průměrem „přijímacího“ potrubí
| Parametry | Hodnoty |
|---|---|
| Kontaminace plynem, g/m2 | |
| Teplota pracovního prostředí, °C | |
| Odpor, kPa | 6-12 |
| Průměr cm | 5-140 |
| Součinitel průřezu potrubí | 0,1-0,6 |
| Ztráta tlaku, % | 5-20 |
| Spotřeba vody, l/m2 | 0,5-2,5 |
| Maximální produktivita, m3/h | 180 000 |
Venturiho trubice v míchacích jednotkách SYNTEK
Míchací jednotky na bázi Venturiho trubic jsou jednou z výrobních oblastí naší společnosti. S vědomím poptávky trhu a potřeby získat syntetický zemní plyn kvality, která není horší než zemní plyn, pracovníci inženýrského a konstrukčního oddělení vylepšili Venturiho trubice, aby splňovaly specifické požadavky ruského spotřebitele.
Připomeňme, že syntetický zemní plyn SNG je „náhradou“ zemního plynu a může fungovat i jako záložní zdroj dodávky paliva na bázi zkapalněného ropného plynu LPG. Použití syntetického plynu SNG umožňuje neměnit již nakonfigurované zařízení plynového hořáku pro zemní plyn (na rozdíl od použití nafty jako záložního paliva).
Funkce trubek ve směšovacích jednotkách je poněkud odlišná: jejich hlavním účelem je snížit výhřevnost zkapalněného uhlovodíkového plynu na výhřevnost zemního plynu.
V směšovacích jednotkách plynná fáze LPG, přiváděná z nádrže a procházející výparníkem, vstupuje do Venturiho trubic, mísí se se vzduchem 1) a směs plynu a vzduchu je přiváděna do hořáku. Přívod atmosférického vzduchu je regulován automaticky: v závislosti na počátečních vlastnostech LPG a zadaných parametrech výsledného topného plynu SNG automatizační systém zvyšuje nebo snižuje přívod vzduchu. Výsledné palivo je výhřevností srovnatelné se zemním plynem.
V závislosti na požadované kapacitě (od 400 m3/h do 5100 m3/h) mohou být směšovací jednotky vybaveny 2 až 18 Venturiho trubicemi při výstupním tlaku až 20 kPa.
 |  |
Venturiho trubice jsou tedy univerzálním inženýrským a technologickým zařízením, které má širokou funkčnost díky dynamickým vlastnostem kapalin a plynů. S jistotou lze říci, že získávání paliva ve směšovacích jednotkách založených na Venturiho trubicích je často jediným způsobem, jak dodávat teplo do mnoha vzdálených míst.
1) v některých technologických systémech lze místo vody přivádět atmosférický vzduch z trysek