Aspirators (ežektors) — kas tas ir, Venturi vakuuma ierīce un ūdens aspirators
Uzzini, kas ir aspirators (ežektors) un kā darbojas Venturi vakuuma ierīce — ūdens aspiratori laboratorijās, darbības princips un pielietojums.
Aspirators ir ierīce, kas rada vakuumu Venturi efekta dēļ. Aspiratorā caur to plūst šķidrums. Caurulīte kļūst plānāka, tāpēc šķidrums plūst ātrāk un spiediens kļūst mazāks. Tad no tās tiek iegūts vakuums. Aspiratoru sauc arī par ežektoru vai filtra sūkni.
Kā darbojas aspirators (Venturi princips)
Aspiratora darbības pamatā ir Venturi efekts: šķidruma vai gāzes plūsma caur sašaurinātu vietu paātrina, un pēc Bernulli likuma kustības ātruma pieauguma dēļ statiskais spiediens samazinās. Šis spiediena kritums pieļauj apkārtējā tilpumā radīt daļēju vakuumu, no kura tiek izsūknēts gaiss vai gāzes maisījums. Tātad Venturi efekta izmantošana ļauj bez mehāniskas sūkšanas ģenerēt vakumu, izmantojot tikai plūsmas kustības enerģiju.
Ūdens aspirators laboratorijā
Visizplatītākais aspiratora veids ir ūdens aspirators. To izmanto ķīmijas un bioloģijas laboratorijās paraugu vakuumā koncentrēšanai, filtrēšanai un atūdeņošanai. Aspiratoram parasti ir piestiprināts trijnieks, kas ir piestiprināts pie krāna. Vienā pusē tam ir šļūtenes uzgalis. Ūdens plūsma iet caur trijstūra taisno daļu, kas ierobežo ūdens plūsmu krustpunktā ar šļūtenes uzgalīti. Vakuuma šļūtene jāpievieno šim spraudnim.
Praktiski padomi lietošanai:
- Pievienojiet vakuuma šļūteni droši, lai nerastos gaisa noplūdes.
- Izmantojiet kondensāta vai ķīmisko nodalītāju (trap), ja no ierīcēm var nonākt šķidrums vai tvaiki, kas nevajadzētu nonākt kanalizācijā.
- Nekad nemēģiniet izsūknēt ar aspiratoru viegli uzliesmojošas vai toksiskas vielas, ja ūdens un tvaiki var nonākt krāna notekā — izmantojiet speciālu vakuuma sūkni vai eļļas sūkni ar piemērotu ķīmisku atdalītāju.
Vakuuma ierobežojumi un gāzes kā darba spēks
Izveidotā vakuuma stiprumu ierobežo plūstošā ūdens tvaika spiediens. Tas nozīmē, ka ūdens aspirators nevar sasniegt vakuumu zemāku par ūdens tvaika spiedienu pie dotās temperatūras — tipiski laboratorijas apstākļos tas ierobežo absolūto spiedienu līdz aptuveni 20–30 mbar (atkarībā no temperatūras). Tāpēc, ja nepieciešams dziļāks vakuums, ūdens aspirators ir nepietiekams.
Tomēr vakuuma stiprums nav ierobežots, ja kā darba spēku izmanto gāzi. Gāzes (piem., saspiesta gaisa, slāpeklis vai tvaiki) ežektori un rūpnieciskie tvaika ežektori var sasniegt daudz zemāku absolūto spiedienu un lielāku izpūtējspēju. Šādos gadījumos gāzes tvaiks nav ierobežots ar to pašu tvaika spiediena ierobežojumu kā ūdens, tādēļ terapētiskā vakuuma līmeņi var būt augstāki.
Pielietojumi
- Laboratoriju filtrēšana un vakuumā žāvēšana.
- Ķīmisko reaģentu noņemšana, koncentrēšana un destilācija (ar atbilstošiem drošības pasākumiem).
- Medicīnas, rūpniecības un inženierijas procesi, kur nepieciešama vienkārša vakuuma radīšana bez elektriskā sūkņa.
- Rūpnieciskie ežektori tiek izmantoti tvaika kondensācijas un vakuuma sistēmās, sausā vakuuma ražošanā un materiālu transportēšanā.
Uzturēšana, drošība un traucējumu novēršana
- Pārbaudiet, vai savienojumu šļūtenes un spraudņi ir blīvi — noplūdes samazina vakuuma efektu.
- Labi pievienojiet un regulāri notīriet trapa ierīces un filtri, lai novērstu ķīmisku vai bioloģisku piesārņojumu.
- Nedrīkst izliēt kaitīgas ķīmiskas vielas tieši kanalizācijā — izmantojiet atbilstošu ķīmisko atkritumu vākšanu.
- Ja nepieciešams dziļāks vakuums vai drošāka rīcība ar gaistošām/uzliesmojošām vielām, izmantojiet speciālus vakuuma sūkņus vai gāzes ežektorus un atbilstošas drošības ierīces.
Iekšējā uzbūve un veidi
Aspiratori var būt vienkārši ūdens bāzes konstruējumi laboratorijās vai sarežģītāki metāla ežektori rūpniecībā, kas izmanto konusveida vai Venturi formas sprauslas. Dizains ietekmē efektivitāti, darba spiedienu un izturību. Rūpnieciskie ežektori bieži tiek veikti no nerūsējoša tērauda, un tie var darboties ar tvaiku, saspiestu gaisu vai citu gāzi kā darbaradītāju.
Kopumā aspirators ir vienkāršs un efektīvs instruments vakuma radīšanai, īpaši situācijās, kur elektriskais sūknis nav pieejams vai nav vēlamais risinājums. Tomēr jāņem vērā ierobežojumi (piem., ūdens tvaika spiediens) un drošības aspekti, izvēloties piemērotāko vakuuma radīšanas metodi konkrētam darbam.
Aspirators, kas izgatavots no vara. Ūdens ieplūdes atvere ir augšpusē, bet ūdens izplūdes atvere - apakšā. Gaisa ieplūdes atvere ir sānos.
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir aspirators?
A: Aspirators ir ierīce, kas ar Venturi efektu rada vakuumu.
J: Kā darbojas aspirators?
A: Šķidrums plūst caur aspiratora caurulīti, kas izraisa caurulītes sašaurināšanos, palielinot šķidruma plūsmas ātrumu un samazinot spiedienu, tādējādi radot vakuumu.
J: Kāds ir cits aspiratora nosaukums?
A: Aspiratoru var saukt arī par ežektoru vai filtra sūkni.
J: Kāds ir visbiežāk laboratorijās izmantotais aspiratora veids?
A: Visbiežāk laboratorijās izmanto ūdens aspiratoru.
J: Kā vakuuma šļūtene ir savienota ar ūdens aspiratoru?
A: Vakuuma šļūtene ir savienota ar ūdens aspiratora šļūtenes uzgali.
J: Kas ierobežo ūdens aspiratora radītā vakuuma stiprumu?
A: Ūdens aspiratora radītā vakuuma stiprumu ierobežo ūdens tvaika spiediens.
Vai aspiratora radītā vakuuma stiprums ir ierobežots, ja kā darba spēku izmanto gāzi?
A: Nē, aspiratora radītā vakuuma stiprums nav ierobežots, ja kā darba spēku izmanto gāzi.
Meklēt