Do czego służy zwężka Venturiego w oczyszczalni?
- Szczegóły
Zwężka Venturiego, wynaleziona przez Giovanniego Battistę Venturiego, to przyrząd służący do pomiaru szybkości przepływu płynu (cieczy lub gazu). W klasycznej zwężce Venturiego do pomiaru wykorzystuje się manometr różnicowy.
Z prawa Bernoulliego oraz warunku ciągłości przepływu wynika, że różnica kwadratów szybkości płynu przed zwężką i na niej jest wprost proporcjonalna do różnicy ciśnień przed zwężką i na niej.
Zasada działania zwężki Venturiego
Dysza Venturiego to swojego rodzaju zwężenie w rurze, które przypomina klepsydrę. Zmienia ono charakterystykę przepływu płynu, którym może być ciecz lub gaz. Wzrost prędkości powoduje spadek ciśnienia. Pomaga to sprawdzić prędkość przepływu albo w skuteczny sposób przenieść tlen z powietrza do wody. Wykorzystuje się tu energię kinetyczną, która wytwarza się poprzez wcześniej wspomniane zwężenie. Efekt Venturiego wywołuje lepszy przepływ powietrza.
Zjawisko związane jest ściśle z prawem Bernoullego. Wykorzystuje się tu prawa dynamiki, które określają, że zwiększona prędkość przepływu wywołuje spadek ciśnienia. Dysze Venturiego wykorzystują uzyskane podciśnienie do zasysania cieczy lub gazu pierwotnego. Zależność między spadkiem ciśnienia i prędkością przepływu została odkryta już w XVIII wieku. Venturi wykorzystał ją po prostu w bardziej praktyczny sposób.
Zastosowanie zwężki Venturiego
Dysza Venturiego ma dwa główne zastosowania. Można nim sprawdzić ciśnienie i natężenie przepływu. Podłącza się w tym celu manometry do trzech różnych odcinków rury. Powstaje wtedy swojego rodzaju miernik. Innym zastosowaniem jest wykorzystanie podciśnienia do wciągania drugiego płynu do przepływu. Znajduje to zastosowanie w wielu dziedzinach przemysłu. Istnieją specjalne dysze Venturiego do piaskowania.
Przeczytaj także: Hiflofiltro - filtry powietrza
Stosuje się je również w różnego rodzaju strumienicach lub eżektorach absorberów zanieczyszczeń z przemysłowych gazów odlotowych. Dysze stosowane są także w przepływie płynów bojlerów gazowych. Przydają się również w przypadku laboratoryjnych pompek wodnych próżniowych. Dysze są zatem przydatne nie tylko w przemyśle, ale również w badaniach i ulepszaniu technologii.
Mechanizm tego typu powstał już 200 lat temu i jest nieustannie ulepszany. Dzięki dyszom można odłączać pompę, gdzie zwiększa się koszty energii i skraca żywotność. Nowoczesne wersje pomagają poradzić sobie ze zmianami temperatury, lepkość i natężenia przepływu. Dysze można dopasować do danego systemu cyrkulacji bez dodatkowego źródła zasilania. Dzięki temu można uzyskać dodatkowe nadtlenienie.
Budowa przyrządu
Dysze Venturiego są często odporne na ścieranie dzięki zastosowaniu węglika wolframu. Składają się z pustej wkładki, która posiada rurę wlotową wychodzącą w otwartą przestrzeń. Podciśnienie wyrównują malutkie otwory, które ustawione są poniżej wierzchołka wkładki. Właśnie przez dziury wprowadzane jest powietrze, które przybiera postać malutkich pęcherzy. Im są one mniejsze, tym lepszy jest transfer tlenu. Jeśli pęcherzy jest za dużo, to są one odprowadzane specjalnym strumieniem.
Zwężka Venturiego w oczyszczalniach ścieków
W oczyszczalniach ścieków, koryta pomiarowe znajdują zastosowanie w różnych punktach procesu technologicznego. Przykładowo:
- Podczas zrzutu ścieków mierzone i uśredniane są parametry fizykochemiczne (pH, temperatura, przewodność) oraz zliczana jest objętość dostarczonych ścieków.
- Na kanale odprowadzającym ścieki z odsadników wstępnych zamontowana jest zastawka przelewowa, mająca możliwość regulacji wysokości krawędzi przelewowej.
- Kanał odprowadzający ścieki oczyszczone do odbiornika wyposażony jest w nowy układ pomiaru przepływu ścieków - zwężkę KAMA o zakresie pomiarowym w granicach 0 - 2000 m3/h wraz z pomiarem temperatury.
Koryta pomiarowe ze zwężką Venturiego
Koryta pomiarowe ze zwężką Venturi’ego służą do pomiaru objętościowego natężenia przepływu ścieków lub wody w kanałach otwartych. Opisywany pomiar natężenia przepływu cieczy dokonywany jest metodą piętrzeniową w kanałach grawitacyjnych o przekroju prostokątnym, na podstawie przeliczenia przez przepływomierz aktualnego poziomu spiętrzenia cieczy w korycie na wielkość natężenia przepływu. Elementem spiętrzającym ciecz jest koryto pomiarowe (zwężka pomiarowa) Venturi’ego, która montowane jest w kanale/rurociągu. Wielkość spiętrzenia cieczy mierzona jest przez czujnik ultradźwiękowy (opcjonalnie radarowy) zamontowany nad korytem.
Przeczytaj także: Pij Wodę, Żyj Zdrowo
Budowa i zasada działania koryta pomiarowego
Koryto pomiarowe (jako obiekt) składa się z następujących elementów:
- kanał dopływowy prostokątny L = min 10 cm (b1),
- zwężka pomiarowa typu Venturi’ego prefabrykowana,
- stanowisko pomiaru elektronicznego,
- koryto odpływowe L = min 10 cm (b1).
Zwężki pomiarowe wykonane są ze stali nierdzewnej. Montaż zwężki polega na zabetonowaniu jej w przygotowanym kanale prostokątnym, w którym zachowane są określone wartości spadków. Do każdej zwężki dostarczana jest deklaracja zgodności producenta, atest materiałowy oraz charakterystyka zwężki - wykres zależności wielkości przepływu Q od wysokości napełnienia kanału H w miejscu pomiaru.
Dodatkowe informacje
Zjawisko Venturiego znalazło szerokie zastosowanie w miejscach, gdzie wymagane jest wytworzenie podciśnienia, na przykład w różnego rodzaju strumienicach, między innymi laboratoryjnych wodnych pompkach próżniowych lub w eżektorach absorberów zanieczyszczeń z przemysłowych gazów odlotowych (skruberów Venturiego). Jest również stosowana do sterowania w przepływowych bojlerach gazowych.
Przeczytaj także: Instrukcja montażu filtra powietrza Audi A3 8P
tags: #do #czego #służy #zwężka #wenturiego #w
