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文丘里混气装置

一 概述
 
天然气混空气有引射式、助推式和高压比例式。引射式属于无源混气,无需外部能源,靠天然气本身的动能通过文丘里管引射空气,它适合出口压力比较低的工况(一般小于0.03MPa;助推式和高压比例式属于有源混气,它们是通过将空气升到一定压力再经过混合器混合,前者一般依靠罗茨鼓风机或压缩机对空气升压后经拉法尔管与天然气混合,适合出口压力在0.1MPa左右的场合,后者是依靠空气压缩机对空气升压后经混合筒与天然气混合,适合出口压力大于0.1MPa场合。

二  文丘里引射器的工作原理

文氏管是文丘里管的简称,文丘里效应的原理则是当风吹过阻挡物时,在阻挡物的背风面上方端口附近气压相对较低,从而产生吸附作用并导致空气的流动。文氏管的原理其实很简单,它就是把气流由粗变细,以加快气体流速,使气体在文氏管出口的后侧形成一个“真空”区。当这个真空区靠近工件时会对工件产生一定的吸附作用。

 

     A-压缩空气入口          B-喷嘴          C-消音器         D-吸附腔入口
压缩空气从文丘里管的入口A进入,少部分通过截面很小的喷管B排出。随之截面逐渐减小,压缩空气的压强增大,流速也随之变大。`这时就在D吸附腔的进口内产生一个真空度,致使周围空气被吸入文氏管内,随着压缩空气一起流进扩散腔内增加气体的流速,之后通过消音装置减少气流震荡。
    真空发生器就是利用正压气源产生负压的一种新型,高效,清洁,经济,小型的真空元器件,这使得在有压缩空气的地方,或在一个气动系统中同时需要正负压的地方获得负压变得十分容易和方便。真空发生器广泛应用在工业自动化中机械,电子,包装,印刷,塑料及机器人等领域。真空发生器的传统用途是吸盘配合,进行各种物料的吸附,搬运,尤其适合于吸附易碎,柔软,薄的非铁,非金属材料或球型物体。在这类应用中,一个共同特点是所需的抽气量小,真空度要求不高且为间歇工作。
真空发生器的主要性能参数
①空气消耗量:指从喷管流出的流量qv1。
②吸入流量:指从吸口吸入的空气流量qv2。当吸入口向大气敞开时,其吸入流量*大,称为*大吸入流量qv2max.
③吸入口处压力:记为Pv.当吸入口被完全封闭(如吸盘吸着工件),即吸入流量为零时,吸入口内的压力*低,记作Pvmin.
④吸着响应时间:吸着响应时间是表明真空发生器工作性能的一个重要参数,它是指从换向阀打开到系统回路中达到一个必要的真空度的时间。
影响真空发生器性能的主要因素。
真空发生器的性能与喷管的*小直径,收缩和扩散管的形状,通径及其相应位置和气源压力大小等诸多因素有关。图2为某真空发生器的吸入口处压力,吸入流量,空气消耗量与供给压力之间的关系曲线.图中表明,供给压力达到一定值时,吸入口处压力较低,这时吸入流量达到*大,当供给压力继续增加时,吸入口处压力增加,这时吸入流量减小。
*大吸入流量qv2max的特性分析:较为理想的真空发生器的qv2max特性,要求在常用供给压力范围内(P01=0.2---0.4MPa),qv2max处于*大值,且随着P01的变化平缓。
吸入口处压力Pv的特性分析:较为理想的真空发生器的Pv特性,要求在常用供给压力范围内(P01=0.2---0.4MPa),Pv处于*小值,且随着Pv1的变化平缓。
③在吸入口吵完全封闭的条件下,对特定条件下吸入口处压力Pv与吸入流量之间的关系如图3所示。为获得较为理想的吸入口处压务与吸入流量的匹配关系,可设计成多级真空发生器串联组合在一起。
④扩散管的长度应保证喷管出口的各种波系充分发展,使扩散管道出口截面上能获得近似的均匀流动。但管道过长。管壁摩擦损失增大。一般管工为管径的6---10倍较为合理。为了减少能量损失,可在扩散管直管道的出口加一个扩张角为6°---8°的扩张段。
⑤吸着响应时间与吸附腔的容积有关(包括扩散腔,吸附管道及吸盘或密闭舱容积等),吸附表面的泄漏量与所需吸入口处压力的大小有关。对一定吸入口处压力要求来说,若吸附腔的容积越小,响应时间越短;若吸入口处压力越高,吸附容积越小,表面泄漏量越小,则吸着响应时间亦越短;若吸附容积大,且吸着速度要快,则真空发生器的喷嘴直径应越大。

三 工艺流程图

 

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