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WKD Walter Krupp Dieseltechnik GmbH - Göddertzgarten 38 - 53340 Meckenheim - Tel (02225) 92 01 0 - E-Mail: info@wkd.de   Webdesign: 25net

FRIGID-X® Wirbelrohre
kalte Luft bis zu minus 46° zur Punkt- oder Gehäusekühlung - einfach aus gewöhnlicher Druckluft ohne bewegliche Teile - ohne elektrische Energie

Was sind Wirbelrohre?

Wirbelrohre sind Vorrichtungen, die mit einer Standard-Druckluftversorgung arbeiten. Die Luft strömt in das Wirbelrohr und wird buchstäblich in zwei Luftströme aufgespalten – kalte Luft kommt aus dem einen Ende des Rohrs und heiße Luft aus dem anderen Ende – und das alles ohne bewegliche Teile!

Die Wirbelrohre haben am “heißen” Ende ein einstellbares Ventil, mit dem man den Luftstrom und die Temperatur der Luft regelt, die am “kalten” Ende austritt. Damit wird der „kalte Anteil“ eingestellt, das heißt der Prozentsatz der Druckluft, die am kalten Ende des Rohres austritt. Unsere Wirbelrohre können aber auch ohne Regelventil mit einer festen Voreinstellung geliefert werden.

Im Inneren befindet sich der auswechselbare “Generator” aus Messing, der die Luftdurchflussmenge verändern kann und der den gewünschten Temperaturbereich am kalten und heißen Ende bestimmt. Es gibt verschiedene Generatoren für unterschiedliche Druckluftmengen. Es gibt außerdem zwei Grundtypen – einer zum Erreichen einer möglichst tiefen Temperatur (C-Generator) und einer für eine Optimierung der Kühlleistung (H-Generator).

Was unterscheidet das FRIGID-X® Wirbelrohr von anderen:

Frigid-X® Wirbelrohre werden aus Edelstahl hergestellt, Generatoren und Ventile bestehen aus Messing und sind mit Viton® O-Ringen abgedichtet. Dies ermöglicht eine lange Lebensdauer auch in schwierigen Umgebungen. Selbst für den Einsatz
bei hohen Temperaturen sind, anders als bei einigen Mitbewerbern, keine teuren Sonderausführungen erforderlich.

Die meisten Hersteller verwenden Kunststoff-Generatoren und normale Buna-N O-Ringe in ihren Standardversionen. Design und Materialqualität der Frigid-X® Wirbelrohre stehen für jahrelangen wartungsfreien Einsatz.

Vorteile der FRIGID-X® Wirbelrohre:

FRIGID-X® Wirbelrohr-Laborkits

Es sind zwei Laborkits (kleines Wirbelrohr-Kit und mittleres Wirbelrohr-Kit) erhältlich, die das entsprechende Wirbelrohr, alle dazu passenden Generatoren, einen Schalldämpfer für das kalte Ende und ein Filter mit Ablassautomatik enthalten. Damit kann man testen, wenn man sich nicht sicher ist, welche exakte Größe man benötigt.

Das FRIGID-X® Wirbelrohr - wie es funktioniert

An Punkt (A) tritt die Druckluft tangential ein. Innerhalb des Rohres wird sie mithilfe eines „Generators“ in schnelle Rotation versetzt und bewegt sich entlang der Außenwand in Richtung auf das heiße Ende zu (B). Ein Teil der Luft tritt hier an Punkt (D) aus, während der andere Teil durch das Zentrum zurückströmt (C) und sich dabei durch Entspannung abkühlt. Die kalte Luft tritt an Punkt (E) aus. Temperaturen und Volumenanteile können durch Einstellen des Ventils am heißen Ende (D) und durch Verwendung unterschiedlicher „Generatoren“ variiert werden.

Steuerung von Luftstrom und Temperatur in einem FRIGID-X® Wirbelrohr

Das Verhältnis der Volumenströme und die Temperaturen in einem Wirbelrohr sind voneinander abhängig. Öffnet man das Einstellventil am heißen Ende, verringert sich der Kaltluft-Volumenstrom und die Temperatur sinkt. Das Schließen des Ventils hingegen verstärkt den Kaltluftstrom, aber dessen Temperatur steigt an. Der prozentuale Anteil der Luft, die am kalten Ende des Wirbelrohres ausströmt, wird als “Kaltluftanteil” bezeichnet. Je nach der Temperatur der einströmenden Luft bringt ein Kaltluftanteil zwischen 60% und 80% eine optimale Kombination aus Strömungsvolumen und Lufttemperatur für einen maximalen Kühleffekt, wenn man einen H-Generator einsetzt. Ein niedrigerer Kaltluftanteil erzeugt zwar kältere
Luft, bringt aber aufgrund des geringeren Strömungsvolumens einen schlechteren Kühleffekt. Die meisten industriellen Anwendungen erfordern die 60% bis 80%-Einstellung und den H-Generator für ein optimales Kühlergebnis.

In einigen Fällen, wie z.B. dem Kühlen von Laborproben, dem Testen von elektronischen Schaltungen und bei anderen “Tieftemperatur”-Anwendungen, wird ein C-Generator verwendet, der den Kaltluftanteil begrenzt und sehr niedrige Temperaturen erzeugt.

Um das Wirbelrohr auf die gewünschte Temperatur einzustellen, braucht man nur ein Thermometer in den kalten Luftstrom zu halten und die Temperatur mithilfe des Ventils am heißen Ende zu regulieren. Der optimale Kühleffekt wird erreicht, wenn die Temperaturdifferenz zwischen der zugeführten Druckluft und der Kaltluft zwischen 28 Kelvin bei relativ kühler und 45 Kelvin bei relativ warmer Druckluft beträgt.