Išče se hidrodinamik - gibanje tekočine v bočnem priključku

[Oldi]

Eto mene po morda 10 letih
Potrebujem kratko (tipično 1s) konstantno pršenje tekočine pri recimo 5 barih in pretoku cca 1l/min. Tekočina, ki pride iz šobe s premajhnim tlakom, gre v izgubo.
To se tipično rešuje z ekspanzijsko posodo in elektromagnetnim ventilom.
Moja alternativna ideja brez posode je, da membranska črpalka (6,5 barov pri 1,5l/min) črpa vodo skozi vzdolžno cev z odprtim elektromagnetnim ventilom na koncu, voda se vraća v posodo. Na cevi je bočni priključek s cevnim razvodom in nekapljajočimi šobami (na vhodu šobe je kroglica z vzmetjo, ki vodo odpre šele pri določenem tlaku).

Ko ventil na koncu vzdolžne cevi zapremo, se na šobi dokaj hitro vzpostavi pritisk in po odprtju ventila zmanjša. Črpalko poženem slabo sekundo prej, da doseže polne obrate, izklopim pa tik pred odprtjem ventila. S 1/2" pocinkanimi fitingi, ventilom od pralnega stroja in cevjo od vrtne škropilnice, zadeva za silo deluje, tlak v vzdolžni cevi pri odprtem vintilu je 0,25bara.

Kriza je, ker pri celi zadevi nastopa kup spremenljivk, od debeline vzdolžne cevi (kinetična energija gibajoče se tekočine), kota priključka (morda več priključkov) za šobe (vpliv kota na padec tlaka pri odprtem ventilu), preseka cevi do šob (kinetična energija in padec tlaka), odprtina (pretok) ventila in morda še kaj.
Rad bi, da bi bil že prvi prototip čim boljši, zato rabim pomoč.

[bpod]

Na tvojem mestu bi kopiral princip dizelskega skupnega voda (common rail). Fiksni tlak v cevi, pred vsako šobo pa hitro delujoči ventil, pa se rešiš vseh težav, ki si jih omenil. Edino ventil bo malo dražji.
Ventil pa nekje v tem smislu, samo primeren za vodo: http://www.cleanairpower.com/hydraulic_valve.pdf

[Oldi]

Šobe pršijo (vse naenkrat, da črpalka deluje v optimalni delovni točki 1,5l/min) vsakih nekaj minut po ~1 sekundo.
Konstanten tlak torej pomeni ekspanzijska posoda. V njej je precej energije in vode in če gre kaj narobe, je lahko hudo.
Prednost moje ideje je, da z merjenjem tlaka v razvodu šob in tokom črpalke, ugotavljam zamašenost šob in delovanje sistema. Če je kaj narobe, uProcesor prek varnostnega releja izklopi napajanje in sproži alarm.

Ocenil sem, da bi kinetična energija vode v vzdolžnem vodu lahko pomagala k res hitremu dvigu tlaka v šobah.
Razvod do šob bi lahko nadomestil z vzdolžnim vodom (morda več vzporednih) s T fitingi s šobami, torej brez cevi do šob. Skratka en "hiter" direktno gnani ventil na koncu dovolj togega optimalno debelega vzdolžnega voda in bi bil vsaj začetek pršilnega sunka hiter, morda celo previsok.
Pri sistemu s tlačno posodo potrebuješ "hitre" ventile ob vsaki šobi in še vedno imaš opravka s kinetično energijo v dovodu, ki pri debelih ceveh sicer verjetno ni problem.

[ManiaC]

Kaj pa mogoče neka močnejša črpalka in regulator tlaka pred vklopnim ventilom?

[Oldi]

Kakšen regulator tlaka, misliš da bi izklapljal črpalko. Tak "regulator" črpalka že ima, samo ta zadeva je sprejemljiva z ekspanzijsko posodo, ki pa mi ni všeč.

Še ena ideja, med črpalko in šobe (čim bližje slednjim) dam hitri ventil. Ko črpalka doseže 5 barov vklopim ventil, po 1 sekundi ugasnem črpalko in izklopim prvi ventil, ter z drugim ventilom sprostim pritisk v cevi med prvim ventilom in šobami. Da bi stvar bolje delovala, bi moral dati za črpalko mikro ekspanzijo, morda bi bila dovolj kaka mehka (napihljiva) cev med črpalko in ventilom. Ta cev bi blažila sunke vode iz membranske črpalke in upočasnila dvig pritiska na začetku cikla, tako da bi lažje lovil pravi čas vklopa prvega ventila.

[ManiaC]

Kakšen regulator tlaka, misliš da bi izklapljal črpalko. Tak "regulator" črpalka že ima, samo ta zadeva je sprejemljiva z ekspanzijsko posodo, ki pa mi ni všeč.

Črpalka ima kvečjemu "varnostni ventil" to je zato da varuje motor (ne more dati večjega tlaka). Jaz ti govorim o regulatorju tlaka torej ta preverja tlak na izhodu in skrbi da imaš na izhodu vedno enak "reguliran" tlak (seveda če je črpalka dovolj zmogljiva glede na porabo). Ravno zaradi tega sem rekel da bi dal močnejšo črpalko (višji tlak kot je potreben). V tem primeru ti služijo cevi do regulatorja kot neka ekspanzijska posoda (na vhodu v regulator je višji tlak kot na izhodu).

Voda praktično ni stisljiva zato ta zaloga ni ne vem kako velika ampak nekaj pa je zaradi samega višjega tlaka.

[Oldi]

Sprašujem kaj to je za ena zadeva. To ne more biti kot regulator tlaka v pnevmatiki, črpalka bo proizvajala večji tok vode in treba jo je nekam odvesti, ni druge.
Črpalka ima tlačno stikalo in če imaš ekspanzijsko posodo, samo nastaviš to stikalo in imaš reguliran tlak na cca 0.5bara.
Sicer bi pa rad nekaj enostavnega, poceni. Če je tlak 6 namesto 5 barov, še bolje, važno je, da se vzpostavi in pade čim hitreje, česar z ekspanzijsko in enim ventilom ne morem narest. Rad bi kaj boljšega, varnejšega in cenejšega, se pravi inovativnega.

[Oldi]

Takale je moja zadnja ideja.


Ker imajo poceni kitajski Direct Drive ventili odprtino samo fi 2,5mm, bi dal dve veji, na vsaki svoj ventil, da se šobe pri odprtem ventilu ne bi aktivirale.

Postavlja se mi vprašanje življenske dobe membranske črpalke, imam zelo poceni kitajsko, kaj ji najbolj škoduje. Za blažitev vklopov bi jo napajal z omejitvijo toka. Če bi z ekspanzijo odpovedovala veliko redkeje, potem tole nima nekega hudega smisla.