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渦流管的原理

 渦流管(vortex tube)又稱渦流制冷管、渦旋管、渦旋制冷器。 一定壓力的壓縮空氣輸入渦流管渦旋發(fā)生器后膨脹加速后旋轉(zhuǎn)，氣流以1,000,000 rpm的旋轉(zhuǎn)速度沿?zé)峁鼙谶M(jìn)入熱管內(nèi)部，熱管內(nèi)氣流經(jīng)渦流交換后產(chǎn)生能量轉(zhuǎn)換，氣流被分割成冷熱兩股氣流，在熱管的終端，一部分壓縮空氣通過(guò)調(diào)節(jié)閥以熱空氣的方式瀉出, 剩余的壓縮空氣以較低速度通過(guò)進(jìn)入熱管旋轉(zhuǎn)氣流的中心返回，這股冷氣流通過(guò)發(fā)生器中心形成超低溫冷氣匯集到冷氣端排出。冷氣端射出冷氣流在7bar,25℃干燥空氣的前提下最低冷氣溫度可達(dá)-45℃,溫度最大降幅達(dá)-70℃，另一端射出的熱氣流極限溫度可達(dá)+180℃。

    渦流管原理示意圖↑

渦流管的特點(diǎn)

* 只需過(guò)濾的工廠用壓縮空氣，操作方便、輕巧便攜、價(jià)格低廉, 無(wú)需昂貴的設(shè)備，制冷成本極低。

* 無(wú)氟利昂等化學(xué)冷媒物質(zhì)，無(wú)殘留廢棄物需要清理，無(wú)需清洗，無(wú)需用電，無(wú)火花閃現(xiàn)，安全性好。

* 20 °c室溫，7bat時(shí)可產(chǎn)生極限溫度達(dá)到-45 °f (-45°c)和+290 °f (+180°c)的冷、熱二股氣流。

* 不銹鋼結(jié)構(gòu)持久耐用，耐腐蝕, 無(wú)發(fā)熱，無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，運(yùn)行可靠、免維護(hù)維修，壽命長(zhǎng)。

選擇vair渦流管的理由

vair 氣動(dòng)擁有全球領(lǐng)先的渦流管制冷技術(shù)，是最專業(yè)的渦流管供應(yīng)商，全系列化產(chǎn)品供您選擇：

1。性能超佳-------性能絕對(duì)領(lǐng)先, 25 °c時(shí)制冷型最大溫度降幅達(dá)-75℃，制熱型最大溫度升幅達(dá)+160℃；

2。規(guī)格最全-------進(jìn)氣量(2cfm~100cfm)，型號(hào)(通用型、低溫型、超低溫型)，材質(zhì)(不銹鋼、鋁合金)；

3。特別定制-----可以按照用戶的實(shí)際應(yīng)用需要來(lái)設(shè)計(jì)制造非常規(guī)尺寸及特別應(yīng)用功能的非標(biāo)渦流管；

4。價(jià)格優(yōu)惠-------行業(yè)絕對(duì)最優(yōu)惠的性能價(jià)格比，多層次的產(chǎn)品選擇，鋁合金通用型是您最經(jīng)濟(jì)的選擇；

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7bar氣壓下15系列渦流管vc60015-g溫度測(cè)試圖

環(huán)境溫度：+25℃

冷端最低冷氣溫度：-45℃

最大溫度降幅：-45℃-(+25℃) = -70℃

渦流管的制冷性能

渦流管冷氣端釋放的冷氣量占輸入壓縮空氣總量的體積百分比就叫做渦流管的冷氣比。冷氣比越高，表示冷氣流越大，冷氣比越低，表示冷氣流越小。指定相同冷氣溫度降幅下, 冷氣比越高, 冷氣量越多，渦流管制冷容量越大；反之，冷氣比越小, 冷氣量越少，渦流管制冷容量越小。

       一般渦流管熱氣端有一個(gè)可調(diào)節(jié)閥門(mén)，可以手動(dòng)調(diào)節(jié)冷氣流的溫度和氣流量變化。冷氣流的溫度調(diào)得越低時(shí)，冷氣流降溫幅度越大，冷氣流就變得越��；冷氣流量調(diào)得越大時(shí)，冷氣流降溫幅度就變得越小，冷氣流的溫度越高。

       冷卻效果是冷氣流量和冷氣溫降的結(jié)合，所以判斷渦流管制冷性能優(yōu)劣要看二個(gè)參數(shù)：

1. 冷氣溫度（冷氣溫度降幅）：在相同冷氣流量比例時(shí)，冷氣流降溫幅度越大，表示渦流管制冷性能越佳；冷氣流降溫幅度越小，渦流管制冷性能越差;

2. 冷氣流量（冷氣流量比例)： 在相同冷氣溫度降幅時(shí)，冷氣量與總進(jìn)氣量比例越高，表示渦流管制冷性能越佳；冷氣量的比例越小，渦流管制冷性能越差；

冷氣溫度降幅越高 + 冷氣比越大 = 渦流管的制冷性能越高;  實(shí)際使用時(shí)要考慮冷氣流和冷氣溫度的平衡，渦流管熱氣端的尾端配冷氣溫度調(diào)節(jié)旋鈕，可以方便地調(diào)節(jié)冷氣流的溫度和流量，客戶可根據(jù)實(shí)際工作需要調(diào)節(jié)合適溫度的冷氣流，以使實(shí)際冷卻效果達(dá)到最優(yōu)。

       vair渦流管(vc60015)的制冷系數(shù)

   vair渦流管型號(hào)及相關(guān)工作參數(shù) 

vc     6       0               015         -       c                     -  0

系列名   種類     消音器及調(diào)節(jié)閥       進(jìn)氣量cfm                 型號(hào)                             材質(zhì)

制冷     渦流管   2-熱端，內(nèi)置         2,4,6,8,10,15        m-通用型, 最大溫降-45℃      0 -基體為不銹鋼

                    1-冷熱端皆配        20, 25, 30, 35         c-低溫型, 最大溫降-55℃        2 -基體為鋁合金

                   0-熱端，外置        40, 50,75,100        g-超低溫型, 最大溫降-70℃     4-全304不銹鋼  

vc60015-c0：表示15cfm，低溫型（c），304不銹鋼(0)，冷端無(wú)消音器，調(diào)節(jié)閥外置；

vc62025-m2：表示25cfm，通用型（m），鋁合金材質(zhì)(2)，冷端無(wú)消音器，調(diào)節(jié)閥內(nèi)置；

vc61075-g4：表示75cfm，超低溫型（g），全不銹鋼材質(zhì)(4)，冷熱端皆有消音器，調(diào)節(jié)閥外置；

  按消音器配置和調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)有三種形式進(jìn)行選擇

0----冷端無(wú)消音器，外螺紋接口, 可接延伸導(dǎo)氣管；

熱端有消音器，降低熱端噪音；

熱端外置塑料溫度調(diào)節(jié)閥，可手動(dòng)調(diào)節(jié)。

                                                                         vc60015-c

1----冷端有消音器, 降低噪音及提高冷卻效果；

熱端有消音器，降低熱端噪音；

熱端有消音器及溫度調(diào)節(jié)閥。

vc61015-c

2----冷端無(wú)消音器，可接延伸導(dǎo)氣管；

熱端根據(jù)情況加配消音器；

內(nèi)置調(diào)節(jié)閥，用螺絲刀調(diào)節(jié)冷氣溫度及氣量。

                                                              vc62015-m

按材質(zhì)分有三種型號(hào)選擇(0為默認(rèn)項(xiàng),可省略):

0----基體為304不銹鋼, 使用環(huán)境溫度：-50℃~130℃；耐氣壓：<25bar（350psi）；

2----鋁合金材質(zhì),適用非腐蝕環(huán)境, 使用環(huán)境溫度：-30℃~130℃；耐氣壓：<15bar（200psi）;

4----全304不銹鋼材質(zhì), 耐高溫高壓,使用環(huán)境溫度：-100℃~700℃；耐氣壓：<350bar（5000psi）;

按進(jìn)氣流量大小型號(hào)選擇

cfm---立方英尺/每分鐘，l/min---升/每分鐘，m^3/min---立方米/每分鐘

按內(nèi)部結(jié)構(gòu)有(m,c,g)三種型號(hào)選擇

 通用 m 型

----通用型渦流制冷技術(shù)，和其它所有品牌渦流管類似，內(nèi)部通用性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，控制進(jìn)氣流量的冷氣發(fā)生器是一個(gè)可互換的部件, 只由冷氣發(fā)生器決定的制冷量的不同來(lái)區(qū)分型號(hào)。

m系列優(yōu)點(diǎn)是互換性好，可批量生產(chǎn)裝配，成本低; 缺點(diǎn)是內(nèi)部通用性結(jié)構(gòu)犧牲了產(chǎn)品制冷性能，而且不同型號(hào)的制冷效果不一，有部分型號(hào)制冷效率相對(duì)好些，有部分型號(hào)制冷效率相對(duì)差些。

m系列制冷性能較佳，優(yōu)于國(guó)內(nèi)外許多渦流管品牌(包括一些進(jìn)口品牌)，適用于零件局部冷卻、小空間內(nèi)部降溫、人體降溫等許多需求局部溫降的場(chǎng)合；從成本上考慮m型是您最經(jīng)濟(jì)優(yōu)惠的選擇；

渦流管尺寸示意圖

小尺寸渦流管-m通用型 vc62004-m，vc62006-m，vc62008-m

中尺寸渦流管-m通用型

vc62010-m，vc62015-m，vc62020-m，vc62025-m，vc62030-m，vc62035-m

 低溫 c 型  

----獨(dú)有的渦流制冷技術(shù)，c系列和其它品牌相比最大的區(qū)別是外形基本相同的前提下，內(nèi)部采用非通用性結(jié)構(gòu)，每種冷氣發(fā)生器型號(hào)內(nèi)部都有針對(duì)性的不同變化。

  c系列不同冷氣發(fā)生器采用相匹配的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，保證每種冷氣發(fā)生器都有非常良好的制冷效果。

c系列制冷性能特佳，領(lǐng)先絕大多數(shù)品牌渦流管�；�體304不銹鋼材質(zhì)，適用于如機(jī)加工冷卻、焊接冷卻、零件冷卻，高溫環(huán)境降溫等大多數(shù)工業(yè)局部冷卻和點(diǎn)冷卻應(yīng)用；c型為默認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)型.

渦流管尺寸示意圖

小尺寸渦流管低溫-c型  vc62004-c，vc62006-c，vc62008-c（默認(rèn)為c型）    

低溫-c型vc62010-c，vc62015-c，vc62020-c, vc62025-c，vc62030-c，vc62035-c，vc62040-c  

低溫-c型vc60010-c，vc60015-c，vc60020-c, vc60025-c，vc60030-c，vc60035-c，vc60040-c

超低溫 g 型

 -----每種型號(hào)完全獨(dú)立設(shè)計(jì),單一性結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生的氣體渦旋分離能力最強(qiáng)，低溫模式下冷氣最大溫降達(dá)-75℃，制熱模式下熱氣最大升幅可達(dá)+160℃。不銹鋼材質(zhì)制造。

g系列最大的優(yōu)點(diǎn)是針對(duì)不同冷氣發(fā)生器型號(hào)都是完全獨(dú)立的單一性設(shè)計(jì)，制冷效果最佳，缺點(diǎn)是非統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu),按要求訂制設(shè)計(jì),導(dǎo)致批量生產(chǎn)有困難，生產(chǎn)制造成本較高。

g系列性能最優(yōu)越，適用于絕大多數(shù)工業(yè)場(chǎng)合局部冷卻應(yīng)用，特適用于如實(shí)驗(yàn)室樣品冷卻、電子線路板測(cè)試、石化天然氣行業(yè)烴回收等特定低溫應(yīng)用；

渦流管尺寸示意圖

小尺寸渦流管超低溫-g型vc62008-g, vc62006-g, vc62004-g

中尺寸渦流管超低溫-g型vc62010-g，vc62015-g，vc62020-g, vc62025-g

大尺寸渦流管超低溫-g型vc62030-g，vc62035-g，vc62040-g

如何選用合適的渦流制冷管？         

渦流管看似結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但其生成原理特別復(fù)雜，相互關(guān)聯(lián)的影響因素近二十個(gè),如何制造出高制冷效率的渦流管并不是一件容易的事。國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上都有許多廠家進(jìn)行渦流管的仿制生產(chǎn),這些廠商由于無(wú)法掌握渦流管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及制造工藝,僅按樣品簡(jiǎn)單仿制的渦流管雖也有一些制冷效果,但其存在制冷效率低,冷氣溫降幅度小，冷氣流量比例少，型號(hào)選擇有限等缺點(diǎn)，造成使用時(shí)耗氣多，用氣成本高，冷卻效果不佳。在冷卻效果要求較高和氣壓低氣量不足的應(yīng)用場(chǎng)合很可能達(dá)不到實(shí)際需求冷卻效果而失效。即使在冷卻要求不高的場(chǎng)合可以應(yīng)用，實(shí)際上由于其制冷效率極低導(dǎo)致消耗氣量大，長(zhǎng)時(shí)間工作耗氣成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于渦流管購(gòu)買成本，整體成本反而變高，長(zhǎng)期看選用高制冷效率渦流管是更劃算、成本最低的選擇。            

許多低效渦流管冷端內(nèi)部中心某點(diǎn)雖也可能測(cè)量到-40°c最大溫降, 但要注意的是渦流管內(nèi)部中心測(cè)量到的最低溫值只是評(píng)判渦流管性能一個(gè)參考指標(biāo)，不能當(dāng)作渦流管冷氣的實(shí)際應(yīng)用溫度，一般要在冷氣端接100~300mm管后測(cè)量有較大冷氣流量比的低溫度才有實(shí)際冷卻效果。在實(shí)踐中，許多渦流管外接氣管后由于冷氣比太低和溫度降幅太少達(dá)不到應(yīng)有的制冷效果。所以在咨詢廠家渦流管時(shí)一定要搞清楚其性能參數(shù)的準(zhǔn)確定義，如溫度測(cè)量點(diǎn)(如渦流管內(nèi)部中心最低溫度、接100mm管后冷氣流溫度)及測(cè)量方式、冷氣流的絕對(duì)溫度與相對(duì)溫度降幅、接管后一定溫降時(shí)的冷氣比例、需要的氣壓及環(huán)境溫度等外部條件。

如何選用合適渦流管可從以下幾方面考慮:

◆  選用高制冷效率的渦流管不僅制冷效果更佳，而且成本更低：原理上看，渦流制冷的能效比不太高，低質(zhì)量的渦流管的能效比就更低，制冷效果十分有限；高制冷效率的渦流管，可達(dá)到更佳的冷卻效果. 購(gòu)買渦流管是一次性投資,其實(shí)氣體長(zhǎng)期的耗費(fèi)成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于渦流管的購(gòu)買成本;

◆  選用耗氣量小的規(guī)格,更節(jié)氣：滿足冷卻要求的前提下盡可能選擇進(jìn)氣量較小的渦流管,降低使用成本，選較大進(jìn)氣量渦流管,肯定能滿足冷卻要求,但氣量耗費(fèi)大,增大使用成本;

◆  工廠空壓機(jī)的供氣流量和氣壓：工廠空壓機(jī)供氣流量有限時(shí)應(yīng)選用相對(duì)應(yīng)流量的渦流管,流量不足和氣壓很低時(shí)渦流管制冷效率會(huì)降低;

◆  具體冷卻場(chǎng)合需要的冷氣溫度：需冷氣溫度低時(shí)要選溫度降幅大的低溫型渦流管,勿需冷氣溫度時(shí)低時(shí)可選冷氣比大的冷量型渦流管;

◆  冷氣溫度和環(huán)境溫度密切相關(guān)聯(lián)：同樣溫度下,冬天的冷氣溫度低,高溫夏天冷氣溫度會(huì)變高;選擇購(gòu)買時(shí)最好要考慮到夏天的高溫情況, 溫度降幅不大的渦流管冬天可能有冷卻效果,但在夏天很可能就沒(méi)有冷卻效果了;

◆  具體的使用環(huán)境，溫度，耐壓力要求：對(duì)于不銹鋼渦流管來(lái)說(shuō),沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件, 耐用性極高,所以幾乎不需要考慮使用壽命的問(wèn)題,主要考慮使用環(huán)境選擇合適材質(zhì)的渦流管就可以了;

◆  辨明廠家所提供的性能參數(shù)的真實(shí)內(nèi)涵：許多渦流管廠家提供的制冷量參數(shù)很可能是直接拷貝抄襲而來(lái),有時(shí)甚至故意夸大和混淆參數(shù)性能，不認(rèn)真評(píng)測(cè)很可能被誤導(dǎo)而產(chǎn)生錯(cuò)誤的理解判斷。

渦流管的應(yīng)用舉例

1、在機(jī)械加工中可替代冷卻液，用于提高生產(chǎn)效率、工作精度、光潔度和工具壽命。
2、冷卻電氣控制柜，以防止設(shè)備過(guò)熱引起的設(shè)備控制失靈，

3、航天領(lǐng)域中衛(wèi)星地面測(cè)試系統(tǒng)內(nèi)的局部制冷。

4、纖維截?cái)鄷r(shí)因截?cái)鄼C(jī)發(fā)熱使纖維溶化之防止。

5、貴重金屬、金飾飾品加工冷卻。

6、工業(yè)焊縫制冷，高效、方便。

7、輪胎側(cè)面研磨切削時(shí)冷卻。 8、 塑料容器加工時(shí)防止高溫軟化。
9、 加工印刷工業(yè)的塑料網(wǎng)版時(shí)防止軟化。
10、電子部品焊接作業(yè)時(shí)的急速冷卻。
11、樹(shù)脂物件開(kāi)孔加工時(shí)冷卻。                                                       小型渦流管
12、nc截?cái)鄼C(jī)切刀、鋸刀的冷卻。
13、鼓風(fēng)機(jī)軸承及其它高速軸承的冷卻。
14、各種組件燒結(jié)崁入對(duì)象時(shí)冷卻。
15、牛奶、飲料等紙包裝縫合時(shí)冷卻。
16、塑料板熔接及塑料制品超聲波焊接后冷卻。
17、縫制作業(yè)時(shí)縫紉機(jī)的車針冷卻，避免縫制時(shí)斷線。
18、用于等離子噴涂，可防止又噴涂點(diǎn)上產(chǎn)生的高溫可導(dǎo)致的涂層脫落、氧化，可改善涂層質(zhì)量。
19、用作恒溫儀，提供實(shí)驗(yàn)室樣品試驗(yàn)所須低溫，可制成實(shí)驗(yàn)室用恒溫水槽。恒溫器的精確度測(cè)試時(shí)冷卻。
20、攝像機(jī)防護(hù)罩內(nèi)部制冷，可用于高溫環(huán)境下攝像機(jī)冷卻裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、節(jié)能。高溫爐熔接裝置等感應(yīng)器或電氣系統(tǒng)冷卻。工業(yè)用tv照相機(jī)冷卻。ic等電子部品冷卻測(cè)試。