Yksisiruinen tyhjiögeneraattori CTA(B)-E kahdella mittausportilla

Tyhjiögeneraattori on uusi, tehokas, puhdas, taloudellinen ja pieni alipainekomponentti, joka käyttää ylipaineilmalähdettä alipaineen tuottamiseen, mikä tekee alipaineen saamisesta erittäin helppoa ja kätevää siellä missä on paineilmaa tai missä sekä yli- että alipaine tarvitaan pneumaattisessa järjestelmässä. Tyhjiögeneraattoreita käytetään laajalti koneissa, elektroniikassa, pakkauksissa, painatuksessa, muoveissa ja roboteissa teollisuusautomaatiossa.

Tyhjiögeneraattorin perinteinen käyttö on alipaineimuriyhteistyö erilaisten materiaalien adsorboimiseksi ja kuljettamiseksi, erityisesti hauraiden, pehmeiden ja ohuiden ei-rautapitoisten ja ei-metallisten materiaalien tai pallomaisten esineiden adsorboimiseen. Tällaisissa sovelluksissa yhteistä on, että tarvittava ilmanpoisto on pieni, tyhjiöaste ei ole korkea ja se toimii ajoittain. Kirjoittaja uskoo, että tyhjiögeneraattorin pumppausmekanismin ja sen toimintakykyyn vaikuttavien tekijöiden analyysillä ja tutkimuksella on käytännön merkitystä positiivisten ja negatiivisten kompressoripiirien suunnittelussa ja valinnassa.

Ensinnäkin tyhjiögeneraattorin toimintaperiaate

Tyhjiögeneraattorin toimintaperiaate on käyttää suutinta paineilman ruiskuttamiseen suurella nopeudella, suihkun muodostamiseen suuttimen ulostuloaukkoon ja imuvirtauksen aikaansaamiseen. Kulutuksen vaikutuksen alaisena suuttimen poistoaukon ympärillä oleva ilma imeytyy jatkuvasti pois, jolloin adsorptioontelon paine laskee ilmakehän paineen alapuolelle ja muodostuu tietty tyhjiö.

Nestemekaniikan mukaan kokoonpuristumattoman ilmakaasun (kaasu etenee pienellä nopeudella, jota voidaan suunnilleen pitää kokoonpuristumattomana ilmana) jatkuvuusyhtälö

A1v1= A2v2

Missä A1, a2-putkilinjan poikkileikkausala, m2.

V1, V2-ilmavirran nopeus, m/s

Yllä olevasta kaavasta voidaan nähdä, että poikkileikkaus kasvaa ja virtausnopeus pienenee; Poikkileikkaus pienenee ja virtausnopeus kasvaa.

Vaakasuuntaisille putkilinjoille Bernoullin ihanteellinen kokoonpuristumattoman ilman energiayhtälö on

P1+1/2ρv12=P2+1/2ρv22

Jos P1, P2 vastaavat paineet osissa A1 ja A2, Pa

V1, V2-vastaava nopeus osuuksilla A1 ja A2, m/s

ρ-ilman tiheys, kg/m2

Kuten yllä olevasta kaavasta voidaan nähdä, paine laskee virtausnopeuden kasvaessa ja P1>>P2, kun v2>>v1. Kun v2 kasvaa tiettyyn arvoon, P2 on pienempi kuin yksi ilmanpaine, eli syntyy alipaine. Siksi alipaine voidaan saavuttaa lisäämällä virtausnopeutta imun tuottamiseksi.