L’eiettore è una macchina priva di organi in movimento utilizzabile sia come compressore (compressore di vapore) sia come pompa (pompa a getto, pompa a fluido motore); in questo articolo illustreremo il funzionamento degli eiettori riportando anche un esempio di come dimensionare un eiettore.
Caratteristiche degli eiettori e loro utilizzo
Gli eiettori sono dispositivi molto semplici e proprio l’assenza di azionamenti meccanici conferisce loro elevati livelli di affidabilità nel caso di funzionamento continuo.
Il principio di funzionamento dell’eiettore è l’effetto Venturi, definito in fisica (meccanica dei fluidi) anche paradosso idrodinamico, in quanto particolare applicazione del noto teorema di Bernoulli.
L’effetto Venturi in linea generale dimostra che la pressione di un fluido attraverso un condotto aumenta con il diminuire della velocità, cioè quando la sezione del tubo è maggiore; viceversa, diminuisce con l’incremento della velocità, e cioè quando la sezione del tubo è minore.
Se cerchi informazioni dettagliate e qualche formula sul principio di funzionamento egli eiettori, puoi provare su questo altro nostro articolo.
La figura illustra il funzionamento di un eiettore mostrandone la sezione: il fluido motore in pressione, attraversando l’ugello, grazie all’effetto Venturi viene accelerato creando in tal modo una depressione tale da aspirare il secondo fluido (fluido aspirato); infine, nella sezione divergente dell’eiettore i due fluidi (fluido motore e fluido aspirato) sono completamente miscelati.
La scelta di tale dispositivo è solitamente effettuata in funzione della tipologia del fluido motore (gas, vapore acqueo, vapore di processo, liquido) e/o di quello aspirato (gas/ vapore acqueo, liquido, solido).
Nelle più comuni applicazioni gli eiettori sono utilizzati come:
- miscelatori per riunire fluidi differenti (liquidi o gassosi);
- generatori di vuoto;
- riscaldatori di liquidi mediante l’utilizzo di vapore;
- pompe per l’aspirazione ed il convogliamento di fluidi;
- nebulizzatori di liquidi mediante l’utilizzo di aria compressa.
L’utilizzo degli eiettori nella miscelazione dei fluidi
Una delle più diffuse applicazioni degli eiettori è quella della miscelazione dei fluidi (in impianti chimici, di depurazione, di trattamento delle acque, di dosaggio industriale, ecc.).
Scarica la tabella delle compatibilità chimiche.
Attraverso le Figure sottostanti viene ora descritto il processo di miscelazione tra due fluidi.
E’ rappresentata la fase iniziale del processo di miscelazione: il flusso del liquido motore (di colore azzurro), derivato dalla rete principale di adduzione, è regolato da idonea valvola a sfera; il liquido aspirato (di colore giallo) è contenuto nel recipiente posizionato il più vicino possibile all’eiettore.
Con l’apertura della valvola a sfera, il fluido motore (di colore azzurro) attraversando l’eiettore, opportunamente dimensionato in relazione alla condotta di ingresso ed al tipo di fluido, genera per effetto Venturi una depressione tale da aspirare il fluido di colore giallo ottenendo, quindi, il fluido di colore verde convogliato nel recipiente di scarico.
Come scegliere e dimensionare un eiettore
Per fare un esempio del dimensionamento di un eiettore consideriamo il modello SP820 di ASVShop.
L’eiettore SP820, realizzato in tre differenti materiali (PP, PVC, PVDF) solitamente viene utilizzato per la miscelazione, il dosaggio, il convogliamento di fluidi anche corrosivi e/o in ambienti aggressivi.
Per poter dimensionare l’impianto e verificare se l’eiettore scelto è idoneo per l’applicazione in oggetto si può consultare la scheda tecnica dell’eiettore mod. SP820, facilmente consultabile sul sito.
Qui di seguito vengono illustrati i passi utili per un rapido dimensionamento dell’impianto in cui l’eiettore è inserito. Sono note le seguenti specifiche:
- applicazione: miscelazione di n.2 liquidi;
- eiettore: mod. SP820 in PVC, DN 20 mm, foro dell’ugello 6 mm;
- fluido aspirato: acqua;
- portata aspirata (Q1): 400 l/h;
- temperatura del fluido aspirato (T): 30°C;
- contropressione (P): 1bar.
Mediante un metodo puramente grafico, si individuano (in funzione delle informazioni note) la pressione dell’acqua motrice (p) e la sua portata (q):
- in corrispondenza della portata (nota) Q1= 400 l/h, si traccia una linea verticale sino ad intersecare la curva della contropressione (nota) P=1 bar;
- mediante una linea orizzontale si interseca l’asse delle pressioni del fluido motore individuando il valore q=1700 l/h cui corrisponde un valore di pressione p=1,8 bar
Per regolare poi la quantità di fluido aspirato si possono utilizzare un flussimetro ed una valvola di regolazione.
Diagramma delle temperature e pressioni
In relazione alle specifiche sopra ricavate, è indispensabile verificare se l’eiettore mod. SP820 risulta idoneo all’applicazione sopra descritta dal punto di vista costruttivo. A tal fine, si prenda in considerazione l’apposito diagramma delle temperature e pressioni fornito dal costruttore.
Il punto di intersezione tra temperatura (nota) del fluido aspirato T=30°C e massima pressione di esercizio (ricavata dalla Figura 5 e pari p=1,8 bar) ricade all’interno dell’area di “lavoro” dell’eiettore mod. SP820 in PVC che, di conseguenza, risulta idoneo per tale applicazione.
