El aire básicamente se mueve en espiral y se separa en dos vórtices que corren uno contra el otro. Esta acción es lo que permite que el aire se enfríe tanto al salir del extremo frío o al salir del extremo caliente. Echemos un vistazo más de cerca a cómo funcionan los tubos de vórtice y para qué se pueden usar.
Tubos de vórtice y el proceso involucrado
La física alrededor de estos tubos puede ser muy confusa al principio, pero comencemos con un poco de historia. Los tubos de vórtice fueron descubiertos alrededor de 1931 por el físico francés Georges J. Ranque. Es por eso que los tubos de vórtice también se conocen como tubos de vórtice Ranque-Hilsch.
En la parte superior del tubo hay un generador donde se suministra aire comprimido. El generador es muy importante porque es lo que hace que se generen los vórtices en el tubo. El aire en el tubo comienza a formar dos vórtices. Estos vórtices son el vórtice externo y el vórtice interno. Un vórtice está caliente y el otro frío.
Ahora en un extremo, el aire del vórtice caliente escapa y el vórtice frío interno pasa a través del vórtice caliente para escapar del extremo opuesto. Aquí es donde puede ser muy confuso. Solo imagine un automóvil pasando por un túnel, el vórtice frío es el automóvil y el vórtice caliente es el túnel. Se mueven en direcciones opuestas para dar cuenta de los extremos fríos y calientes. Echemos un vistazo a algunas de las aplicaciones comunes de los tubos de vórtice.
Pistolas de enfriamiento y máquinas de coser
Los tubos de vórtice se utilizan principalmente para procesos industriales. Una de las herramientas más comunes que usan tubos de vórtice es la pistola de aire frío. Las pistolas de aire frío se utilizan principalmente para enfriar metales, por lo que pueden fabricarse o trabajarse en ellas. Este puede ser un proceso importante ya que algunas máquinas industriales solo funcionan en seco. Lo que significa que no tienen algo para enfriarlos mientras operan.
Un ejemplo de una máquina operada en seco sería una máquina de coser industrial u otras máquinas textiles. Estas máquinas pueden obtener suficiente para causar daños a los textiles que producen si no se enfrían adecuadamente. El problema es tan grave que incluso la investigación se dedica a medir el calor de la aguja y cómo enfriarlos.
Una pistola de enfriamiento tiene una boquilla larga que se puede usar para colocar aire frío justo donde se necesita. En el ejemplo de la máquina de coser industrial, la pistola fría se puede colocar directamente sobre la aguja y mantenerla fría. Una máquina fría funciona mucho mejor que una caliente. Imagínense si el motor de un automóvil no tuviera aceite. Efectos similares ocurren a otros tipos de maquinaria si no se enfrían. Veamos otras aplicaciones como enfriar chapas metálicas o configurar ciertos materiales.
Enfriamiento de cortadores y otras máquinas de perforación
Los tubos Vortex también se utilizan para enfriar máquinas industriales que cortan o perforan material. Esto se realiza principalmente mediante el uso de una pistola fría, pero se pueden establecer otros sistemas para hacer lo mismo. Cuando un cortador funciona y se corta en algo como chapa metálica, producirá mucho calor en un corto período de tiempo. Lo mismo es cierto para el proceso de perforación.
Muchos de estos dispositivos funcionan de manera automática, por lo que realmente no tienen los ojos puestos en ellos todo el tiempo. Una pistola fría u otra solución de vórtice se puede configurar y olvidar en la mayoría de los casos. Esto significa que simplemente colocan la boquilla de la pistola fría en el punto de calor de la máquina y la dejan funcionar.
Hot Melts
Los termofusibles son básicamente adhesivos utilizados en una multitud de aplicaciones. Algunas de estas aplicaciones son para unir ciertos metales, fibras y otros materiales. Básicamente, una pistola fría se usa para permitir que todo se establezca de modo que se tome el vínculo.
Las pistolas frías no son la única forma en que se aplican los tubos de vórtice. También se utilizan en el proceso de refrigeración. Echemos un vistazo más de cerca a cómo se hace esto.
Refrigeración utilizando tubos de vórtice
Este proceso es muy similar al funcionamiento de las armas frías. Al menos con el resultado final. La idea es aplicar aire frío para una aplicación determinada. Los tubos Vortex en refrigeración permiten una solución libre de líquido para la refrigeración. El aire comprimido ingresa al tubo y el aire frío inunda la cámara del refrigerador. El aire caliente escapa por el otro extremo.
Esto se ve en los acondicionadores de aire, así como en el aire acondicionado común que se compra para uso regular. Los tubos Vortex ofrecen una amplia variedad de usos que son principalmente para aplicar frío. Las aplicaciones del calor también están ahí, pero no es mucho.
Tubos de vórtice y calefacción
La mayoría de estas aplicaciones se usan porque no hay otra fuente de calefacción disponible o viable. Esta es la razón por la cual los tubos de calefacción y vórtice realmente no se mencionan ni se mencionan con mucha frecuencia. La mayoría de las empresas que fabrican tubos de vórtice a menudo los comercializan por sus capacidades de enfriamiento y como una alternativa a las soluciones líquidas.
¿Por qué usar tubos de vórtice?
Bueno, muchas fábricas e industrias encuentran que usar un sistema de aire es mucho más económico que uno líquido. Los tubos de vórtice no se enfrían tanto como una solución líquida, pero esas temperaturas extremas no siempre son necesarias. Los tubos Vortex llenan las pequeñas aplicaciones extrañas para las que un sistema grande y costoso de refrigeración líquida simplemente no es adecuado. Por eso son tan populares.
Instalarlos es simple y sin partes móviles y son fáciles de cuidar. Alguien que posee una fábrica o un montón de máquinas realmente no quiere preocuparse por otra máquina que necesitan mantener.
Conclusión
Los tubos Vortex han cambiado la forma en que se enfrían las máquinas industriales. Presentan una alternativa asequible a los sistemas líquidos aprovechando algunas físicas interesantes. Comprimido entra a través de un generador en la parte superior y el aire se divide en dos vórtices. Estos vórtices son uno caliente y otro frío. El vórtice frío atraviesa el extremo frío y el calor a través del extremo caliente.
Los tubos de vórtice están involucrados en el enfriamiento de todo tipo de máquinas. Estos van desde máquinas de coser industriales hasta máquinas de corte. Esto se debe a que funcionan en seco y no tienen una forma líquida de enfriarlos. Las soluciones de calefacción con tubos de vórtice no son muy comunes, pero existen. Por lo tanto, si una persona o empresa necesita una solución de enfriamiento adaptable, debe mirar los tubos de vórtice. Podría ahorrarles un poco de dinero y muchos dolores de cabeza.