Ongewenst Vacuum in Stofafzuiging

[MaVé]

@MaVé
Het maakt niet uit of een drukverschil van 1 atmosfeer van binnen uit werkt of van buitenaf. De optredende spanning zal een tegengesteld teken hebben maar de absolute waarde is gelijk.
Het verschil is de capaciteit van het vat om de spanning op te nemen. Bij overdruk binnen ontstaat veelal een trekspanning. Daar kun je uitstekend tegen construeren, en als je het juiste materiaal en de juiste details gebruikt dan wordt het vat een beetje ronder. Een ballon is ook een drukvat.
Bij onderdruk binnen ontstaat een drukspanning in de wand. Dan komt falen door knik om de hoek kijken. Als het vat exact rond is is het drukverschil waarbij de spanning in het vat de plastische grens bereikt gelijk aan de situatie bij overdruk binnen. (Ik ga hier even uit van ideaal-plastisch metaal). Helaas bestaan ideale vormen en ideale materialen niet. In de wand van een niet-exact rond vat treedt buiging op, in een richting die afwijking van de ideale ronde vorm groter maakt. Het effect verstekt dus zichzelf, wat leidt tot implosie.
De kunst van het ontwerp van een vacuumvat is dus het bereiken van voldoende stijfheid. Sterkte speelt een veel kleinere rol.
Neem een PET waterfles en probeer die op te blazen met de blaaskant van een stofzuiger. Probeer daarna wat er gebeurt als je de zuigslang erop zet.

Ik wil hier eigenlijk écht over ophouden want het draagt niet zoveel bij tot het topic ... ?

Ik volg je wat betreft de spanning die optreedt zowel bij druk in het vacuum gebied als druk boven atmosfeer, maar dat is enkel en alleen zo in een - gesloten - circuit, en dat is de atmosfeer niet. Voor de duidelijkheid, vacuum is altijd een gesloten circuit.

Peace !

 

[mathieu]

Ik heb mijn twijfels of een ventiel om het vacuum te breken een afdoende bescherming gaat bieden bij pieken. Zo een ventiel reageert vertraagt en mogelijk is de schade dan al geleden.

 

[MaVé]

Ik heb mijn twijfels of een ventiel om het vacuum te breken een afdoende bescherming gaat bieden bij pieken. Zo een ventiel reageert vertraagt en mogelijk is de schade dan al geleden.

Wat zijn de alternatieven ?
- Een breekplaat is het snelste, die breekt dan bij optreden van vacuum en die moet je dan ook meteen vervangen of er zit een groot gat in je leiding.
- Of een gestuurd en gemotoriseerd ventiel, dat ansigh even mechanisch functioneerd als een veiligheidsventiel, maar dat door een elektrische sturing bediend wordt ? Dat wordt dan even hard vertraagd op het mechanische deel en tel daar dan nog de vertraging van de sturing bij. En voor elks van die vertragingen kan bestaat er ook een kans op falen ?
- Een steen met touw en magneten is zeker niet sneller, ook niet goedkoper denk ik.
- Een gat maken is ook een optie, maar waarom steek je dan al die moeite in de leidingen ?

Uw circuit bestaat uit PVC en flexibels, die vangen voldoende vertraging op. Een veiligheidsventiel zal, zoals de naam het zegt, uw systeem beveiligen tegen implosie of vacuum, niet meer en niet minder dan dat. Als je bang bent dat het ventiel ooit kan falen, zet er dan gewoon twee naast elkaar, met een minimaal andere instelling.

 

[wijk0983]

@Efvee & @wijk0983 mijn excuses heren, gezien de opmerking over de afsluiters in de begin post ging ik er verkeerdelijk van uit dat drukpieken oorzakelijk zijn. Ik zie het nu ook … Neemt niet weg dat zowel in geval van pieken of een constante werkdruk de enige juiste beveiliging een 100% mechanische beveiliging is, in de vorm van bijvoorbeeld dit ademventiel. En uiteraard aanvulbaar met andere sensoren en appendages om de installatie verder te beschermen.

@wijk0983 Ik begrijp jou vergelijking niet. Er is een drastisch verschil tussen druk boven de atmosfeer, en druk onder de atmosfeer, in een vacuum dus. Het bereik in een vacuum is begrenst op 1 bar (tussen 0 en 1 bar absoluut) terwijl we boven atmosfeer “oneindig” hoog in druk kunnen opbouwen. Die duikboot die recent implodeerde nabij de titanic is geïmplodeerd dankzij het bovenliggende drukverschil van 3800m waterkolom of ongeveer 380 bar. Terwijl je ‘diezelfde’ implosie ook kan bereiken met minder dan 1 bar, welliswaar onder atmosfeer en van binnen in het lichaam. Het is niet voor niets dat elke hedendaagse vacuum installatie wordt uitgerust met veiligheids- en drukventielen met een instel range van enkele mbars. Dat is dus nog eens vijftig keer zo weinig als jou aangehaalde ‘povere’ 50cm waterkolom. Ga er dus nooit zomaar van uit dat een gesloten (of evengoed een vacuum-) systeem ontworpen voor een bepaalde druk, zomaar 50cm waterkolom onder die druk kan gaan in een vacuum, want dat resulteerd gegarandeerd in de wet van murphy. Vacuum is een gevreesd fenomeen in elk gesloten systeem, zeker als het ongewilt ontstaat. Want een minimale vacuum piek in een systeem dat eigenlijk niet is ontworpen voor vacuum kan altijd implosie’s veroorzaken. En dat geldt idem voor de door jou aangehaalde waterslagen of hammering. In vele gevallen bedoelt men daar drukpieken boven atmosfeer, en tevens in vloeistof fase. Wij leven, gelukkig, in een atmosfeer, waardoor wij onze massa fysisch kunnen waarnemen. Dat betekend dat elk medium, zelfs in gas fase, een gewicht heeft. Maar we spreken in dit geval over een vacuum. In een systeem dat is ontworpen om te werken op atmosfeer druk. En tevens op de enige en laatst overgebleven open positie in dat systeem, dus hoge snelheden ook. Als je daar een klep (té snel) sluit zal dat altijd resulteren in een drukverschil golf binnen in het circuit. Het is voor een reden dat wij hier op aarde hoge drukken kunnen simulleren, duizenden bar boven atmosfeer … Maar één simpele bar onder atmosfeer simulleren … Daar slagen we tot op vandaag nog niet in.

@Oelie dat lijkt mij de juiste aanpak !

Het vergelijk met het recente drama van de fortuinjagers naar de Titanic ontgaat mij.

Wat ik mis is een duidelijke omschrijving van het probleem waar de vragensteller regelmatig tegenaan loopt. En in mijn ogen voor een hobbymatige werkplaats kunnen andere simpeler ontwerpregels worden gebruikt dan voor een semi professionele installatie met bijbehorende aansprakelijkheden. Deze hoort intrinsiek veilig te zijn. . bijv. 1) als een plastic vat onder de cycloon implodeert zou ik een steviger (stalen?) vat kiezen. 2) als een motor door kan branden omdat omdat hij niet gekoeld wordt zou ik een professioneel systeem kiezen (losse inductie motor met eigen koeling, TFEC). En als kers op de taart een onderdrukbeveiliging waar je geen last van moet krijgen. Mijn oplossing voor onverhoopte onderduk zou eerder zijn om het systeem slippend open te zetten en evt aan te sluiten op een zgn ruimtereiniger omdat je daarmee de ruimte vrij kiunt houden van fijnstof. Dan sla je twee viliegen in een klap. En daar heb ik goede ervaringen mee.

 

[Efvee]

... Mijn oplossing voor onverhoopte onderduk zou eerder zijn om het systeem slippend open te zetten en evt aan te sluiten op een zgn ruimtereiniger...

...waarmee je nuttig gebruikt wat anders verspild zou zijn.

 

[jorisvh]

Misschien een te simpele benadering, maar, heb je niet 1 machine die zeer vaak gebruikt wordt?
In een houtatelier zou dat wellicht de paneelzaag zijn, in een makerspace is er misschien zo geen machine.
Je spreekt dan af dat die altijd open staat. Of, meer foolproof, je gooit de klep er tussenuit.
Zo gaat het in ons deelatelier (niet om vacuüm of overhitting te vermijden want het is een grote prof installatie, gewoon om te vermijden dat er weer iemand de bak onder de machine vult door te zagen met gesloten klep).