Wirbelrohr: Wenig bekanntes Phänomen für Kühlung einsetzbar Temperaturen bis zu -46 Grad Celsius und +127 Grad Celsius möglich

Die Einsatzbereiche eines Wirbelrohres sind sehr vielseitig in der industriellen Anwendung und reichen vom Kühlen während der Verarbeitung, Kühlen von Teilen, von Kammern, von Laborproben bis hin zum Testen von Schaltkreisen. Die Funktionsweise des Wirbelrohres, das im Englischen Vortex Tube genannt wird, ist im Detail nicht genau geklärt und es bestehen verschiedene Theorien als Erklärungsansatz hinsichtlich des Prinzips. Grundsätzlich wird aber vermutet, dass der Druckluftstrom, der mit 5,5 bis 7 bar tangential durch einen Generator in die Wirbelkammer getrieben wird, ähnlich einem Tornado im Rohr reagiert. Mit bis zu 1 Mio. Umdrehungen pro Minute dreht sich dieser Luftstrom zum heißen Ende hin, an dem einiges von diesem Luftstrom durch ein Steuerventil entweicht.

Die verbleibende, sich weiterhin drehende Luft, wird durch das Zentrum des äußeren Wirbels zurückgezwungen. Der innere Strom gibt die kinetische Energie in Form von Hitze an den äußeren Luftstrom ab und tritt am Wirbelrohr als Kaltluft aus. Der äußere Luftstrom, gemäß obiger Abbildung, tritt am anderen Ende als Heißluft aus. Das Wirbelrohr stellt eine einfache, zuverlässige und direkte Möglichkeit der Kühlung dar. Dennoch sind seine Nutzungsmöglichkeiten weitestgehend in der Praxis industrieller Anwendungen unbekannt.

Die maximale Abkühlung (80 % Kaltluftanteil) wird erreicht, wenn die Kaltlufttemperatur 28o°C unter der Drucklufttemperatur liegt. Dabei reduziert das Öffnen des Ventils den Kaltluftstrom und die Temperatur der kalten Luft. Demzufolge steigert das Schließen des Ventils den Kaltluftstrom und damit die Temperatur der kalten Luft. „Das Einstellen eines Wirbelrohres ist mit einem Temperaturmessgerät kinderleicht“, so Geschäftsführer Peter Endhart. Die Exair Wirbelrohre sind aus Edelstahl und werden in drei Größen angeboten. Jede Größe kann einen bestimmten Luftdurchfluss erzeugen, der durch ein kleines, eingesetztes Teil, den Generator, bestimmt wird. Der amerikanische Hersteller gibt als Spanne seiner Wirbelrohre Temperaturen von -46 Grad Celsius und +127 Grad Celsius, Durchflussraten von 28 bis 4.248 l/min. und eine Kälteleistung bis zu 2.570 Kcal/hr. bzw. 2.985 Watt an. Die Leistung eines Wirbelrohres wird zudem von weiteren Faktoren wie dem Gegendruck am Kaltluftende bestimmt. Ein Gegendruck von 0,3 bar verändert bereits die zu erzielende Leistung um 2,8 Grad C. Die Eingangsdrucklufttemperatur ist ein weiterer Faktor, denn die vom Wirbelrohr zu erzeugende Temperaturdifferenz steht in Abhängigkeit zur Temperatur der einfließenden Druckluft. Eine veränderte Eingangstemperatur wird demnach eine entsprechend veränderte Kaltlufttemperatur erzeugen.

Die Praxis zeigt, dass sich das Wirbelrohr hervorragend für eine große Anzahl von Kühlproblemen in der Industrie eignet. Das wartungsfreie Wirbelrohr bietet zudem die Möglichkeit, die Durchflussrate zu erhöhen, indem der Generator innerhalb des Wirbelrohres getauscht wird. Eine besonders beliebte und praktische Variante des Wirbelrohres ist der Schaltschrankkühler.

Wir beraten Sie gerne in allen Fragen der Druckluftaufbereitung und -filtration!

Wir unterstützen Sie gerne durch:

– Planung, Projektierung & Installation von Druckluftsystemen
– Leihgeräte zum Testen
– Sonderanfertigungen für Ihre speziellen Anforderungen
– Technische Sicherheitsberatung & Anforderungsaufnahme

Kontaktdaten:

Tel.: +49 81 91 / 91 51 19-0
E-Mail:info@eputec.de
Internet: https://www.eputec.de/