Das Ranque-Hilsch-Wirbelrohr, in den Industrieanwendungen besser als Wirbelrohr oder Vortex Tube bekannt, ist eine Vorrichtung, welche einen Druckluftstrom am Eingang in zwei Teilströme spaltet, der erste ist durch eine positives Delta t, der andere durch ein negatives Delta t hinsichtlich der Eingangstemperatur des Hauptluftstroms gekennzeichnet. Das Phänomen, das dem Wirbelrohr zugrunde liegt, wurde, obwohl es ausführlich beobachtet worden ist und in den verschiedensten Anwendungen verwendet wird (hauptsächlich in der Industrie, Luftfahrt und Meteorologie), von der Physik noch nicht in allen seinen Facetten erklärt; wenn ein Druckluftstrom tangential in eine an zwei Rohren mit der geeigneten Größe, von denen im einen der Luftstrom am Ausgang durch ein Ventil reguliert wird, angeschlossene Kammer mit bestimmten geometrischen Eigenschaften geschickt wird, wirbelt er und erhitzt sich in dem zur Oberfläche des Rohrs näheren Teil und kühlt in dem weiter entfernten Teil ab; die beiden Luftströme fließen in entgegengesetzte Richtungen und man kann das Delta t über das Ventil am Ausgang des Rohres, aus dem der warme Strom ausgestoßen wird, regulieren. Man spricht hier von einem Kaltluftverhältnis, da das erzeugte Delta t umgekehrt proportional zur Luftstromentität erzeugt wird. Die Temperaturunterschiede, die erzeugt werden können, sind beträchtlich und reichen von -40°C bis zu 60°C im Verhältnis zur Anfangstemperatur des Luftstroms am Eingang.
In der Luftfahrt wird das Phänomen untersucht, da es sich oft auf Höhe der Flügel der Flugzeuge im Flug bildet und gefährliche Eisansammlungen verursachen kann; in der Meteorologie wird ihm die Bildung des Hagels unter besonderen Luftstrombedingungen in großer Höhe zugeschrieben.
In der Industrie werden Wirbelrohre seit langem eingesetzt und haben verschiedene Anwendungen gefunden, in denen sie einen wichtigen Mehrwert geben können: sie sind angesichts der Leistung besonders effizient, haben den Vorteil, einfach angebracht und angewendet werden zu können (sobald sie an die Druckluft angeschlossen sind, funktionieren sie sofort und müssen nur angemessen befestigt und ausgerichtet werden), haben keine sich bewegende Teile (das heißt, sie sind wartungsfrei) und verbrauchen keinen elektrischen Strom und sind besonders willkommen in gefährlichen Bereichen oder in Kontakt mit feuchten Zonen; wenn die Anwendung ihre Verwendung erlaubt, sind sie von wirtschaftlichem Gesichtspunkt aus entschieden günstiger im Vergleich zu elektrisch gespeisten Kälteerzeugern wie Klimaanlagen.
Unter den Anwendungen finden wir:
- Kühlung der Werkzeuge während der mechanischen Bearbeitungen, um ihren Lebenszyklus zu verlängern und den Gebrauch von Emulsionen, die teuer zu kaufen und zu entsorgen, da umweltschädlich, sind, zu reduzieren oder gar zu ersetzen
- Kühlung von Harzen und Klebern, die erhitzt aufgetragen werden, um die Härtungsprozess zu beschleunigen und somit die gesamte Produktionsgeschwindigkeit zu erhöhen
- Kühlung von Komponenten im Schaltschrank
Die von uns angebotenen Kühlrohre der VR-Serie (sie finden Sie hier) sind in allen oben aufgezählten Anwendungen und anderen besonders leistungsstark. Neben den hervorragenden Leistungen im Vergleich zu den anderen Produkten auf den Markt sind sie entwickelt worden, um sowohl in Konfigurationen, die ad hoc gemäß den Kundenanforderungen realisiert werden (Simian Project macht daraus eine der tragenden Säulen seines Unternehmens), als auch in einem patentierten System mit den Luftstromverstärkern der AM-Serie eingebaut werden zu können; dieses System, das sowohl für die Zerspanung angewendet wird, um die Kühlung mit der Absaugung von Partikeln,die bei der Arbeit entstehen und abfallen, zu verbinden, als auch für die Kühlung der Schaltschränke, um die heiße Luft zu entfernen und konvektive Bewegungen zu erzeugen, welche die Kühlleistung erhöhen, liefert bedeutende Resultate und hat bereits in verschiedenen Unternehmensrealitäten seinen Platz gefunden, da das System Probleme gelöst hat, die bis dahin niemals definitiv angegangen worden waren.