Vortex Tubes: Mit diesen Wirbelrohren erzeugen Sie Kaltluft mit einer Temperatur von bis zu –46 °C direkt aus Ihrer Druckluftleitung und ohne bewegliche Teile. Erhältlich in 3 Baugrößen!
Was ist ein Wirbelrohr?
Wirbelrohre (Vortex Tubes) sind industrielle Apparaturen, die mit Druckluft gespeist werden. Dabei erzeugen sie gleichzeitig einen heißen und einen kalten Luftstrom. Während die heiße Luft meist ungenutzt abgeleitet wird, kommt der Kaltluftstrom in diversen Fertigungsprozessen zum Einsatz.
Auch ohne bewegliche Teile und ohne Strom funktioniert der Wirbelrohr-Mechanismus stets zuverlässig. Somit sind Vortex Düsen eine wartungsfreie und kostengünstige Lösung für ganz unterschiedliche Kühlaufgaben.
Wofür werden Vortex Tubes eingesetzt?
Das klassische Verwendungsfeld von Vortex Tubes ist das Kühlen von Schweißnähten, Lötstellen, Bauteilen und Werkstücken (Metall, Kunststoff, Holz etc.).
Ebenso lassen sich damit Werkzeuge beim Zerspanen, Fräsen, Bohren oder Drehen vor zu starker Hitzeentwicklung schützen. Unsere Vortex Tubes erreichen:
- Temperaturen von -46° bis +127°C
- Durchflussraten von 28 bis 4.248 l/min.
- Kälteleistungen bis zu 2.985 Watt
Temperatur, Durchfluss und Kälteleistung sind über ein verstellbares Ventil an der Heißluftseite regelbar.
Ein Vortex Tube Modell 3225 kühlt Kunststoff-Geschirrspülerarme während des Ultraschallschweißens.
Wie funktioniert ein Wirbelrohr?
Gewöhnliche Druckluft mit durchschnittlich 5,5 – 7 bar wird tangential durch einen Generator in die Wirbelkammer getrieben. Mit bis zu 1 000 000 U/min wirbelt der Luftstrom zum heißen Ende hin, wo ein Teil durch das Steuerventil entweicht. Die verbleibende, sich noch drehende Luft wird durch das Zentrum ds äußeren Wirbels zurückgezwungen. Der innere Strom gibt kinetische Energie in Form von Hitze an den äußeren Strom ab und verlässt das Wirbelrohr als Kaltluft.
Mehr erfahren: Die Geschichte des Wirbelrohrs
Warum empfehlen wir Vortex Tubes der Marke EXAIR?
EXAIR Vortex Tubes sind aus Edelstahl. Die Widerstandsfähigkeit von Edelstahl gegen Verschleiß, Korrosion und Oxidation gewährleistet, dass ein EXAIR Wirbelrohr über viele Jahre zuverlässig und wartungsfrei funktioniert. Wir bieten Ihnen 3 Baugrößen mit bis zu 10 Generatoren und weiteres Zubehör wie Flexschläuche, Schalldämpfer oder Magneten. Möchten Sie die Leistungsfähigkeit unserer Exair Wirbelrohre erst kennenlernen? Dann nutzen Sie unseren Leihservice zum Testen!
Spezielle Hochtemperatur-Wirbelrohre kühlen ein Boroskop-Objektiv beim Einführen in die Luke eines 650°C (1200°F)heißen Kessels.
Vortex Tubes, Modell 3250, kühlen mittels Druckluft die Schneidmesser im Zerkleinerer, um unregelmäßigen Formen vorzubeugen
Ein Vortex Tube (Kältedüse) Modell 3215 kühlt eine Pressform an einer Maschine zur Herstellung von medizinischen Schläuchen.
Steuerung von Temperatur und Luftstrom in einem Wirbelrohr
Kaltluftstrom und Temperatur können leicht durch das mit einem Schlitz versehene Ventil am Heißluftausgang gesteuert werden. Öffnen des Ventils reduziert den Kaltluftstrom und die Temperatur der kalten Luft. Schließen des Ventils steigert den Kaltluftstrom und die Temperatur der kalten Luft. Der Prozentsatz an Luft, der aus dem kalten Ende des Wirbelrohres strömt, wird „Kaltluftanteil“genannt. – Bei den meisten Anwendungen produziert ein Kaltluftanteil von 80% eine Kombination aus Luftstrom und Temperaturreduzierung, welche das Abkühlungsergebnis, das mit einem Wirbelrohr erzielt werden kann, maximiert. Während ein niedriger Kaltluftanteil (von unter 50%) zwar die niedrigsten Temperaturen erzeugt geht dies aber zu Lasten des Kaltluftstroms, der sich dadurch reduziert.
Die meisten industriellen Anwendungen, d.h. Kühlen während der Verarbeitung, Kühlen von Teilen, Kühlen von Kammern, erfordern die maximale Temperaturreduzierung und nutzen mittels Druckluftkühlung die Wirbelrohr Serie 3200. Für gewisse „Tieftemperatur“– Anwendungen, z.B. Kühlen von Laborproben, Testen von Schaltkreisen, eignet sich am Besten die Wirbelrohr Serie 3400.
Das Einstellen eines Wirbelrohres ist leicht. Einfach ein Temperaturmessgerät in den Kaltluftstrom halten und die gewünschte Temperatur mittels des Ventils am heißen Ende einstellen. Die maximale Abkühlung (80% Kaltluftanteil) wird erreicht, wenn die Kaltlufttemperatur 28°C (50°F) unter der Drucklufttemperatur liegt.
Andere Faktoren
- Gegendruck: Die Leistung eines Wirbelrohres schwindet bei Gegendruck am Kaltluftende. Niedriger Gegendruck bis zu 0,1 bar (2 PSIG), verändert die Leistung nicht. 0,3 bar (5 PSIG) verändern die erzielbare Leistung um 2,8°C (5°F).
- Filtrierung: Die Verwendung von sauberer Luft ist sehr wichtig, eine Filtrierung mit 25 Micronen oder weniger wird empfohlen. EXAIR Luftfilter beinhalten ein 5 Micronen Element und sind optimal für den Luftdurchfluss dimensioniert.
- Eingangsdrucklufttemperatur: Das Wirbelrohr erzeugt eine Temperaturdifferenz in Abhängigkeit zur Temperatur der einfließenden Luft (siehe Leistungstabellen). Veränderte Eingangstemperatur wird eine entsprechend veränderte Kaltlufttemperatur erzeugen.
- Schalldämmung: EXAIR bietet Schalldämpfer sowohl für das heiße, wie kalte Luftaustrittsende des Wirbelrohres an. Normalerweise ist eine Schalldämpfung nicht erforderlich, wenn die Kaltluft kanalisiert wird.
- Luftdruck: Das beste Ergebnis erzielen Sie mit einem Luftdruck von 5,5 bis 7,6 bar (80 bis 110 PSIG). Maximaler Luftdruck ist 17,2 bar (250 PSIG), Minimum 1,4 bar (20 PSIG).
Falls Sie bzgl. Ihrer Durchfluss- und Temperaturanforderungen unsicher sind, empfehlen wir Ihnen, ein EXAIR Cooling Kit(Kühlset) zu kaufen. Es beinhaltet ein Vortex Tube, Kaltendenschalldämpfer, alle Generatoren und optional einen Druckluftfilter. Auf diese Weise können Sie mit der Durchflussrate und den Temperaturveränderungen experimentieren.
Weitere Produktinformationen
 1/4 Tonne Kühlung in Ihrer Hand! |
Kleines Wirbelrohr
Kleines Wirbelrohr mit Schalldämpfer
Mittleres Wirbelrohr
Mittleres Wirbelrohr mit Schalldämpfer
Großes Wirbelrohr
Großes Wirbelrohr mit Schalldämpfer
Welches Wirbelrohr ist das Richtige?EXAIR Wirbelrohre gibt es in 3 Größen. Jede Größe kann einen bestimmten Luftdurchfluss erzeugen, der durch ein kleines, eingesetztes Teil, das man Generator nennt, bestimmt wird. Wenn die Kcal/h, oder Durchfluss bzw. Temperaturerfordernisse bekannt sind, dann wählen Sie bitte das entsprechende Wirbelrohr gemäß der nachfolgenden Spezifikations-, bzw. Leistungstabellen. Bitte beachten Sie, dass die Wirbelrohrgeneratoren austauschbar sind. Wenn beispielsweise ein Wirbelrohr 3215 nicht genügend Kühlung liefert, dann brauchen Sie lediglich die Generatoren innerhalb des Wirbelrohres tauschen, um die Durchflussrate von 425 auf 708, 850 oder 1133 l/min zu erhöhen. |
 Das Wirbelrohr ist in drei verschiedenen Größen erhältlich. |
3200 Serie Vortex Tube – Technische Daten
| Mit der 3200 Serie Vortex Tubes wird ein optimaler Temperaturabfall und Luftdurchfluss erzeugt, um eine max. Kühlleistung oder Kcal/Std. zu erhalten. Sie ist für die meisten Kühlanwendungen geeignet. | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Modell | l/min* | Kcal/hr.** | Größe | dBA*** | ||
| 3202 | 57 | 34 | klein | 68 | ||
| 3204 | 113 | 69 | klein | 70 | ||
| 3208 | 227 | 139 | klein | 76 | ||
| 3210 | 283 | 164 | mittel | 80 | ||
| 3215 | 425 | 252 | mittel | 81 | ||
| 3225 | 708 | 428 | mittel | 82 | ||
| 3230 | 850 | 504 | mittel | 84 | ||
| 3240 | 1133 | 706 | mittel | 88 | ||
| 3250 | 1416 | 857 | groß | 94 | ||
| 3275 | 2124 | 1285 | groß | 96 | ||
| 3298 | 2832 | 1714 | groß | 96 | ||
| 3299 | 4248 | 2570 | groß | 97 | ||
Alle Angaben in l/min. sind als Standard/Norm-Liter pro Min. zu verstehen.
* l/min bei 100 PSIG (6.9 Bar) Eingangsdruck
** Kcal/h Kühlleistung bei 100 PSIG (6,9 Bar)
*** Geräuschpegel mit beiden Schalldämpfern installiert
3400 Serie Vortex Tube – Technische Daten
| 3400 Serie Vortex Tubes liefert die niedrigsten Temperaturen, was aber zu Lasten des Luftvolumenstroms geht (wenn weniger als 50% Kaltluftanteil genutzt wird). Die 3400 Serie Vortex Tubes ist am besten geeignet, wenn Temperaturen unter -18 °C gefordert sind. | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Modell | l/min* | Kcal/hr.** | Größe | dBA*** | ||
| 3402 | 57 | ——– | klein | 67 | ||
| 3404 | 113 | ——– | klein | 69 | ||
| 3408 | 227 | ——– | klein | 75 | ||
| 3410 | 283 | ——– | mittel | 78 | ||
| 3415 | 425 | ——– | mittel | 80 | ||
| 3425 | 708 | ——– | mittel | 82 | ||
| 3430 | 850 | ——– | mittel | 84 | ||
| 3440 | 1133 | ——– | mittel | 87 | ||
| 3450 | 1416 | ——– | groß | 93 | ||
| 3475 | 2124 | ——– | groß | 96 | ||
| 3498 | 2834 | ——– | groß | 96 | ||
| 3499 | 4248 | ——– | groß | 96 | ||
Alle Angaben in l/min. sind als Standard/Norm-Liter pro Min. zu verstehen.
* l/min bei 100 PSIG (6,9 bar) Eingangsdruck
** Nicht anwendbar – 3400 Serie Vortex Tubes wird in der Regel nicht bei klimatechnischen Anwendungen eingesetzt.
*** Geräuschpegel mit beiden Schalldämpfern installiert
Temperaturveränderung erzeugt durch Vortex Tubes
| Druckluftversorgung | Veränderung der Temperatur (Temp.) | Kaltluftanteil in % | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| PSIG | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | |
| 20 | Senkung °F | 62 | 60 | 56 | 51 | 44 | 36 | 28 |
| Erhöhung °F | 15 | 25 | 36 | 50 | 64 | 83 | 107 | |
| 40 | Senkung °F | 88 | 85 | 80 | 73 | 63 | 52 | 38 |
| Erhöhung °F | 21 | 35 | 52 | 71 | 92 | 117 | 147 | |
| 60 | Senkung °F | 104 | 100 | 93 | 84 | 73 | 60 | 46 |
| Erhöhung °F | 24 | 40 | 59 | 80 | 104 | 132 | 166 | |
| 80 | Senkung °F | 115 | 110 | 102 | 92 | 80 | 66 | 50 |
| Erhöhung °F | 25 | 43 | 63 | 86 | 113 | 143 | 180 | |
| 100 | Senkung °F | 123 | 118 | 110 | 100 | 86 | 71 | 54 |
| Erhöhung °F | 26 | 45 | 67 | 90 | 119 | 151 | 191 | |
| 120 | Senkung °F | 129 | 124 | 116 | 104 | 91 | 74 | 55 |
| Erhöhung °F | 26 | 46 | 69 | 94 | 123 | 156 | 195 | |
Temperaturveränderung erzeugt durch Vortex Tubes (metrisch)
| Druckluftversorgung | Veränderung der Temperatur (Temp.) | Kaltluftanteil in % | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| BAR | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | |
| 1,4 | Senkung °C | 34,4 | 33,3 | 31,1 | 28,3 | 24,4 | 20 | 15,6 |
| Erhöhung °C | 8,3 | 13,9 | 20 | 28,3 | 35,6 | 46,1 | 59,4 | |
| 2 | Senkung °C | 40,9 | 39,6 | 37,1 | 33,8 | 29,2 | 24 | 18,1 |
| Erhöhung °C | 9,8 | 16,4 | 24 | 33,3 | 42,6 | 54,6 | 69,5 | |
| 3 | Senkung °C | 50,4 | 48,7 | 45,7 | 41,6 | 36 | 29,7 | 21,9 |
| Erhöhung °C | 12 | 19,9 | 29,6 | 40,3 | 52,3 | 66,5 | 83,5 | |
| 4 | Senkung °C | 56,9 | 54,7 | 50,9 | 46,1 | 40 | 32,9 | 25,1 |
| Erhöhung °C | 13,2 | 21,9 | 32,4 | 43,9 | 57,1 | 72,5 | 91,2 | |
| 5 | Senkung °C | 61,6 | 59 | 54,8 | 49,4 | 43 | 35,4 | 26,9 |
| Erhöhung °C | 13,7 | 23,3 | 34,2 | 46,5 | 60,9 | 77,2 | 97,1 | |
| 6 | Senkung °C | 65,4 | 62,7 | 58,2 | 52,7 | 45,6 | 37,6 | 28,6 |
| Erhöhung °C | 14,1 | 24,3 | 35,8 | 48,6 | 63,9 | 81 | 102,1 | |
| 7 | Senkung °C | 68,6 | 65,8 | 61,4 | 55,7 | 48 | 39,6 | 30 |
| Erhöhung °C | 14,4 | 25,1 | 37,3 | 50,2 | 66,3 | 84,2 | 106,3 | |
| 8 | Senkung °C | 71,1 | 68,2 | 63,8 | 57,3 | 50 | 40,8 | 30,4 |
| Erhöhung °C | 14,4 | 25,4 | 38,1 | 51,8 | 67,9 | 86,1 | 107,9 | |
| EXAIR Cooling Kits (Kühlsystem) | |
|---|---|
| EXAIR Cooling Kits enthalten ein Vortex Tube, alle Generatoren, Kaltenden-Schalldämpfer, Schlauchkit. Passende Druckluftfilter auf Anfrage bei uns erhältlich. | |
| Modell | Beschreibung |
| 3908J | EXAIR Cooling Kit bis 229 l/min, 550 Btu/hr. (139 Kcal/h), kleine Baureihe |
| 3930J | Cooling Kit bis 1133 l/min, 2800 Btu/hr. (706 Kcal/h), mittlere Baureihe |
| 3998J | Cooling Kit bis 4248 l/min, 10,200 Btu/hr. (2570 Kcal/h), große Baureihe |
EXAIR Vortex Tubes
| Modell | Beschreibung |
|---|---|
| 3202 | Vortex Tube klein, 2 SCFM (57 l/min), für max. Kühlleistung, 135 Btu/hr. (34 Kcal/h) |
| 3204 | Vortex Tube klein, 4 SCFM (113 l/min), für max. Kühlleistung, 275 Btu/hr. (69 Kcal/h) |
| 3208 | Vortex Tube klein, 8 SCFM (227 l/min), für max. Kühlleistung, 550 Btu/hr. (139 Kcal/h) |
| 3210 | Vortex Tube mittel, 10 SCFM (283 l/min), für max. Kühlleistung, 650 Btu/hr.(164 Kcal/h) |
| 3215 | Vortex Tube mittel, 15 SCFM (425 l/min), für max. Kühlleistung, 1000 Btu/hr.(252 Kcal/h) |
| 3225 | Vortex Tube mittel, 25 SCFM (708 l/min), für max. Kühlleistung, 1700 Btu/hr.(428 Kcal/h) |
| 3230 | Vortex Tube mittel, 30 SCFM (850 l/min), für max. Kühlleistung, 2000 Btu/hr. (504 Kcal/h) |
| 3240 | Vortex Tube mittel, 40 SCFM (1133 l/min), für max. Kühlleistung, 2800 Btu/hr. (706 Kcal/h) |
| 3250 | Vortex Tube groß, 50 SCFM (1416 l/min), für max. Kühlleistung, 3400 Btu/hr. (857 Kcal/h) |
| 3275 | Vortex Tube groß, 75 SCFM (2124 l/min), für max. Kühlleistung, 5100 Btu/hr. (1285 Kcal/h) |
| 3298 | Vortex Tube groß, 100 SCFM (2832 l/min), für max. Kühlleistung, 6800 Btu/hr. (1714 Kcal/h) |
| 3299 | Vortex Tube groß, 150 SCFM (4248 l/min), für max. Kühlleistung, 10,200 Btu/hr. (2570 Kcal/h) |
| 3402 | Vortex Tube klein, 2 SCFM (57 l/min), für max. Kälteleistung |
| 3404 | Vortex Tube klein, 4 SCFM (113 l/min), für max. Kälteleistung |
| 3408 | Vortex Tube klein, 8 SCFM (227 l/min), für max. Kälteleistung |
| 3410 | Vortex Tube mittel, 10 SCFM (283 l/min), für max. Kälteleistung |
| 3415 | Vortex Tube mittel, 15 SCFM (425 l/min), für max. Kälteleistung |
| 3425 | Vortex Tube mittel, 25 SCFM (708 l/min), für max. Kälteleistung |
| 3430 | Vortex Tube mittel, 30 SCFM (850 l/min), für max. Kälteleistung |
| 3440 | Vortex Tube mittel, 40 SCFM (1133 l/min), für max. Kälteleistung |
| 3450 | Vortex Tube groß, 50 SCFM (1416 l/min), für max. Kälteleistung |
| 3475 | Vortex Tube groß, 75 SCFM (2124 l/min), für max. Kälteleistung |
| 3498 | Vortex Tube groß, 100 SCFM (2832 l/min), für max. Kälteleistung |
| 3499 | Vortex Tube groß, 150 SCFM (4248 l/min), für max. Kälteleistung |
Zubehör und Komponenten
| Modell | Beschreibung |
|---|---|
| 3905 | Kaltenden-Schalldämpfer für 2- 8 SCFM (57-227 l/min) Vortex Tube, kleine Baureihe |
| 3901 | Kaltenden-Schalldämpfer für 10-40 SCFM (283-1133 l/min) Vortex Tube, mittlere Baureihe |
| 3906 | Kaltenden-Schalldämpfer für 50-150 SCFM (1416-4248 l/min) Vortex Tube, große Baureihe |
| 3903 | Heißenden-Schalldämpfer für 2-40 SCFM (57-1133 l/min) Vortex Tube, kleine/mittlere Baureihe |
| 3907 | Heißenden-Schalldämpfer für 50-150 SCFM (1416-4248 l/min) Vortex Tube, große Baureihe |
| 3909 | Generator Kit für 2-8 SCFM (57-227 l/min) Vortex Tube, kleine Baureihe |
| 3902 | Generator Kit für 10-40 SCFM (283-1133 l/min) Vortex Tube, mittlere Baureihe |
| 3910 | Generator Kit für 50-150 SCFM (1416-4248 l/min) Vortex Tube, große Baureihe |
| Generator Kits, die mit einem Vortex Tube bestellt werden, beinhalten alle Generatoren des entsprechenden Vortex Tubes, um die volle Bandbreite an Luftdurchfluss- und somit Temperaturveränderungen austesten zu können. | |
| Generator einzeln Angabe von SCFM bzw. l/min, Typ („R“ für max. Kühlleistung oder „C“ für max. Kälteleistung). Beispiel: 15-R = 15 SCFM Generator (425 l/min) für max. Kühlleistung 50-C = 50 SCFM Generator (1416 l/min) für max. Kälteleistung | |
| T1-17960505 | Filter-Kombigerät WH-K1-1/4-10-A-M, 30µ, 1/4″ Anschluss, 2.083 l/min Durchfluss, Baugröße 1 best. aus: Filter, Druckregler, Wasserabscheider, Manometer, automat. Kondensatablass |
| T1-17960505/333 | T1-17960505 Filter-Kombigerät WH-K1_1/4-10-M, 30µ, Serie 1, automat. Kondensatablass, 1/4″ Anschluss, 2.083 l/min Durchfluss, inkl. Manometer, T1-1796033 Entöler-Submicrofilter WH-SMF-1/4 Serie 1, 0,01µ, 1/4″ Anschluss, 1.500 l/min Durchfluss, T1-17960704 Filtereinsatz WH-ET-5µ-1, T1-17960401 Kupplungssatz |
| K-F100CA | Aktivkohlefilter (Entöler) zu Wasser- und Partikelabscheider F100, 3.600 l/min, 1″ Anschluss bis 16 bar, max. Restölgehalt bei 20 Grad C bis 0,003 mg/m³ |
| K-F100MFO |
Wasser- und Partikelabscheider zu Aktivkohlefilter F100, 3.600 l/min, 1″ Anschluss, bis 16 bar, Partikelfiltration: 1 Mikron, max. Restölgehalt bis 20 Grad C bis 0,1 mg/m³
|
| K-F120CA | Aktivkohlefilter (Entöler) zu Wasser- und Partikelabscheider F120, 9.000 l/min, 1 1/4″ Anschluss, bis 16 bar, max. Restölgehalt bei 20 Grad C bis 0,003 mg/m³ |
| K-F120MFO | Wasser- und Partikelabscheider zu Aktivkohlefilter F120, 9.000 l/min, 1 1/4″ Anschluss, bis 16 bar, Partikelfiltration: 1 Mikron, max. Restölgehalt bis 20 Grad C bis 0,1 mg/m³ |
| Anmerkung: | Durchflussrate (SCFM bzw. l/min) bei 100 PSIG (6,9 bar) Eingangsdruck. Bei anderen Drücken verändert sich die Durchflussrate proportional zum tatsächlichen Eingangsdruck. |
| Beispiel Generatoren |  |
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Mehr InformationenAnwendungsvideo Wirbelrohre (Vortex Tube)
In unserem Anwendungsvideo zum Thema Wirbelrohr (Vortex Tube) stellen wir Ihnen alle 3 Wirbelrohrgrößen vor. Das Wirbelrohr ist eine kostengünstige, zuverlässige und wartungsfreie Lösung für eine Vielzahl von industriellen Kühlproblemen.
Das Wirbelrohr basiert auf einem physikalischen Phänomen – dem Vortex-Prinzip – und erzeugt demzufolge gleichzeitig zwei Luftströme, einen heißen und einen kalten.
Sie bieten sofort verfügbare Kaltluft, sind verschleißfrei und brauchen keine Elektrizität oder Chemie. Die Temperatureinstellung ist anpassbar durch Austausch von Generatoren. Das Wirbelrohr steckt unter anderem in unseren Schaltschrankkühlern, Kaltpistolen und unseren verstellbaren und punktuellen Kühlern.
FAQ’s
Blogbeiträge
So wendet man die Wirbelrohrkühlung am besten an
Sie müssen Bauteile, Werkstücke, Werkzeuge und dergleichen in Ihrer Produktion kühlen, wissen aber nicht, wo Sie anfangen sollen? Eventuell ...