Эдукторы для перемешивания растворов

Эдукторы относят к форсункам специального назначения.

Эдукторы имеют отверстия с обеих сторон, куда засасываются растворы. Это происходит из-за отрицательного статического давления в отверстиях, что достигается за счет внутренней геометрии эдуктора, сконструированного на основе эффекта Вентури. Эффект Вентури заключается в падении давления, когда поток жидкости протекает через суженную часть трубы. Увеличение расхода жидкости в эдукторе увеличивает поток Вентури. Сумма обоих расходов и является показателем общего расхода эдуктора Вентури.

Расчеты на основе гидродинамического моделирования показывают направления потока жидкости вокруг верхнего отверстия. Большие скорости потока обозначены красным, а медленные - синим. В нижнем отверстии струя встречается с наружными потоками жидкости. Внутреннее трение и турбулентность создают касательное напряжение в пограничном слое между быстрым потоком среды эдуктора и наружными потоками. Это напряжение приводит к усилению движения наружных потоков в направления струи эдуктора. Согласно закону Бернулли это приводит к уменьшению давления и способствует засасыванию большего количества жидкости в отверстие.

Применение эдукторов

Само название «эдуктор для перемешивания растворов» показывает его основное применение. Безвоздушное перемешивание объемов жидкости зависит от различных физических параметров.

Вязкость: Жидкость должна обладать низкой вязкостью, иначе эффект перемешивания будет крайне низким. Если вязкость высокая, касательное напряжение в слоях потока будет также высоким, а это значит, что эдуктор должен преодолеть это напряжение за счет высокой силы струи. Более низкая скорость струи не даст хорошего эффекта от перемешивания.

Расходные характеристики эдуктора: Когда у эдуктора малый расход (слабая струя), воздействие струи на наружные потоки будет также небольшим. Поэтому расход является одной из наиболее важных параметров для перемешивания жидкостей.

Давление эдуктора: статическое давление эдуктора тоже очень важно, так как оно переходит в динамическое (скорость) и имеет прямое влияние на силу потока. Но скорость менее важна для расхода эдуктора. Скорость уменьшается очень быстро, когда две жидкости одинаковой плотности соударяются друг с другом.

Тип жикдости: Физические и химические свойства также важны для перемешивания. Если жикдость агрессивная или будет вступать в реакцию с другой жидкостью, то нужно обязательно учесть эти моменты.

Чем выше расход и давление, тем быстрее и эффективнее будет перемешивание. На рисунке показан пример расположения эдуктора с заданными параметрами расхода (55 л/мин) и давления (2 бара).

При длине струи в 1 м в резервуаре (гальванической ванне) с габаритами 1 x 0,5 x 0,5 м (Д x Ш x В) процесс эффективного перемешивания займет около 1 минуты, при условии, что жидкости, по физическим свойствам, сопоставимы с водой.

Специальные форсунки эдукторы фирмы Lechler (или усилители течения) имеют ряд преимуществ перед традиционным способом перемешивания сжатым воздухом (барботажем): уменьшение уровня пены, снижение затрат. 

Лехлер предлагает эдукторы (эжекторы) серий 500.262 и 500.428. Они изготавливаются либо из обычного полипропиленалибо полипропилена, армированного стекловолокном . 

За счет широких поперечных сечений отверстий эдуктора полностью исключается риск засорений при давлении от 2 до 10 бар. Скачать каталог эдукторов Lechler можно по этой ссылке.

Использование специализированных смесительных форсунок эдукторов Вентури (эжекторов) в гальваническом производстве и в технологических процессах обработки поверхности перед окрашиванием  позволяет достичь эффективного эжекторного перемешивания растворов, циркуляции жидкости в резервуаре и предотвратит появление осадка.