Введение в технологию атомизации

Технология распыления относится к процессам превращения сыпучих жидкостей в мельчайшие капли или тонкий аэрозоль. Он широко используется в таких областях, как сжигание, нанесение покрытий, очистка, увлажнение и т.д. В данной статье мы подробно рассмотрим оборудование для распыления, принципы его работы, области применения, конструктивные особенности, выбор поставщика, монтаж, эксплуатацию, техническое обслуживание и часто задаваемые вопросы.

Введение в технологию атомизации

Распыление - это процесс разделения сыпучих жидкостей на мелкие капли путем придания им энергии. При этом жидкости из непрерывных потоков или потоков под давлением превращаются в дисперсные туманы.

Распыление позволяет улучшить контакт между жидкостью и газом, подложкой или другой несмешивающейся жидкостью. Это способствует быстрому тепло- и массообмену, химическим реакциям и изменению состояния.

К основным преимуществам технологии распыления относятся:

• Большая площадь контакта, что приводит к ускорению реакций и процессов переноса
• Лучшее смешивание и взаимодействие между различными фазами
• Более равномерная обработка и нанесение покрытий
• Усиленное горение, испарение, увлажнение или очистка
• Точный контроль распределения капель по размерам

Распыление широко используется в таких областях, как:

• Впрыск топлива в двигатели
• Распылительная сушка пищевых продуктов, химикатов и фармацевтических препаратов
• Увлажнение и туманообразование
• Окраска и покрытие
• Распыление сельскохозяйственных химикатов
• Медицинские небулайзеры
• Дозаторы для парфюмерии
• Пожаротушение
• Очистка сточных вод
• Очистка дымовых газов

Суть технологии заключается в подаче жидкости под давлением через отверстие сопла с высокой скоростью. При этом энергия дестабилизирует поток жидкости и разбивает его на капли.

Различные методы распыления по-разному передают энергию. Основными методами являются:

Виды техники атомизации

Метод распыления определяет распределение капель по размерам, форму распыления, скорость движения капель и другие параметры. Выбор зависит от потребностей применения.

Теперь рассмотрим некоторые основные типы распылительного оборудования и принципы их работы более подробно.

Типы атомайзеров

Распылители - это устройства, предназначенные для разделения жидкостей на аэрозоли или туманы. Ниже приведены некоторые распространенные типы и их основные характеристики:

Атомайзеры под давлением

Напорные распылители, такие как форсунки и одноструйные вихревые форсунки, широко используются благодаря простоте конструкции и способности работать в широких диапазонах расхода. Они могут быть сконструированы для получения струй с различными размерами, формами и скоростями капель.

Роторные распылители

Роторные распылители состоят из вращающихся компонентов, таких как диски или чашки, которые разбрызгивают жидкость под действием центробежной силы. Они позволяют получить мелкие капли, подходящие для таких применений, как распыление покрытий и сушка. Их недостатком является наличие сложных приводных систем.

Пневматические распылители

Пневматические распылители используют импульс газа для дробления жидкости на капли. Они обладают такими преимуществами, как низкое необходимое давление жидкости и возможность работы с вязкими жидкостями. Однако они требуют больших объемов сжатого воздуха или газа.

Ультразвуковые распылители

Ультразвуковые распылители работают за счет использования высокочастотных колебаний для дестабилизации потока жидкости. Они позволяют получить очень мелкие капли, подходящие для туманообразования и увлажнения. Однако их пропускная способность ограничена.

Усовершенствованные распылители

Для специальных целей используются и другие современные методы распыления, такие как электростатическое, ультразвуковое распыление газа и шипучее распыление.

Теперь, когда мы познакомились с различными типами атомайзеров, давайте рассмотрим важнейшие конструктивные и эксплуатационные параметры.

Параметры конструкции распылителя

Ниже перечислены основные параметры, которые необходимо учитывать при выборе и проектировании атомайзеров:

Размер капельки

Основной результат распыления. Мелкие капли размером менее 100 мкм необходимы для нанесения покрытий. Более крупные капли используются для разбрызгивания или увлажнения. Достижимые размеры зависят от технологии.

Скорость потока

Производительность распылителей варьируется от менее 1 LPH до более 50 000 LPH. Подберите размер распылителя в соответствии с потребностями применения.

Форма распыления

Полый конус, полный конус, плоский веер или круговая схема. Выберите форму рисунка в зависимости от потребностей в покрытии.

Скорость капельки

Типичный диапазон 5 - 100 м/с в зависимости от давления и типа распылителя. Более высокие скорости улучшают передачу импульса.

Свойства жидкости

На распыление влияют вязкость, поверхностное натяжение и температура. Учитывайте свойства жидкости при выборе распылителя.

Рабочее давление

Для напорных распылителей требуется высокое давление жидкости - 2-30 бар. Для пневматических типов требуется более низкое давление.

Расход газа

Пневматические распылители требуют высокой скорости потока газа. Это необходимо для получения капель требуемого размера.

Скорость вращения

Скорость вращения роторных распылителей составляет от 3 000 до 100 000 об/мин. Более высокая скорость дает более мелкие капли.

Потребляемая мощность

Важный фактор. Напорные и роторные типы потребляют значительную мощность.

Совместимость материалов

Материалы распылителей должны быть совместимы с химическими свойствами жидкости.

Стоимость

Широкий ассортимент в зависимости от типа, размера, материалов. Сбалансировать производительность и бюджетные потребности.

Учесть все параметры и выбрать распылитель, оптимально отвечающий требованиям приложения.

Области применения технологии атомизации

Атомайзеры используются в широком спектре промышленных, коммерческих и бытовых приложений. Вот несколько основных примеров:

Распылительная сушка

Превращает жидкие корма в сухой порошок путем распыления корма горячим воздухом. Используется для пищевых продуктов, химикатов, фармацевтики.

Системы сжигания топлива

Распылители распыляют топливо в двигателях и котлах для улучшения смешивания и сгорания.

Покрытие и окраска

Распылители равномерно наносят лакокрасочные материалы, смазки, клеи на поверхности.

Увлажнение и охлаждение

Ультразвуковые и напорные распылители создают мелкодисперсный туман для контроля влажности и охлаждения.

Опрыскивание в сельском хозяйстве

Гидравлические форсунки распыляют пестициды, удобрения и другие агрохимикаты для ухода за посевами.

Аэрация сточных вод

Мелкопузырчатые диффузоры распыляют воздух в сточных водах для переноса кислорода в процессе очистки.

Это свидетельствует о широком спектре отраслей и процессов, в которых технология распыления используется благодаря своим преимуществам.

Теперь рассмотрим инженерные соображения при выборе и проектировании распылителя.

Руководство по инженерному проектированию

Правильная конструкция является ключом к достижению оптимальных характеристик распылителя для конкретного применения. Вот некоторые рекомендации:

Распределение капель по размерам

Ключевой критерий. Выберите технологию распылителя в зависимости от требуемого размера капли. Используйте такие измерения, как DV10, DV50, DV90.

Свойства жидкости

Учитывайте вязкость, поверхностное натяжение, коррозионную активность и температуру. Соответствие материалов и условий эксплуатации.

Скорость потока Производительность

Подберите размер распылителя для обеспечения необходимого диапазона расхода. Добавьте запас прочности 20-30%.

Покрытие спреем

Выберите угол, направление и высоту распыления для достижения требуемого покрытия. Учитывайте возможность перекрытия.

Номинальное давление

Распылитель и трубопроводы должны выдерживать необходимое давление жидкости и газа. Добавьте коэффициент безопасности.

Монтажная конфигурация

Планировка должна обеспечивать надлежащую направленность распыления, дренаж и доступность для обслуживания.

Оперативный контроль

Установить приборы для контроля расхода, давления, скорости вращения, расхода газа в пределах рабочего диапазона.

Фильтрация жидкости

Установите фильтры для удаления частиц, которые могут забить небольшие отверстия. Указывайте степень очистки 10-25 микрон.

Доступ к услугам

Обеспечивают безопасный доступ к внутренним компонентам, требующим проверки или замены.

Материалы конструкции

Выбирайте материалы, устойчивые к свойствам жидкости и условиям окружающей среды. Избегайте коррозии.

Соблюдение этих рекомендаций приведет к тому, что система атомайзера будет оптимизирована для достижения максимальной производительности и надежности.

Выбор поставщика и затраты

Многие производители предлагают атомайзеры, предназначенные для различных областей применения. Ниже приведены рекомендации по выбору и составлению бюджета:

Ведущие производители атомайзеров

Примерные затраты на атомайзеры

• Цены зависят от материалов, размеров и технических характеристик
• Бюджет 2-4X для высокотехнологичных разработок, ориентированных на конкретные приложения
• Ведущие поставщики комплектующих обеспечивают надежную работу и поддержку

Советы по выбору поставщиков атомайзеров

• Подтверждение опыта и репутации в своей области применения
• Проверьте диапазон доступных конструкций форсунок и их пропускную способность
• Обеспечение доступности продаж и технической поддержки на местах
• Запросите образцы для проверки работы распылителя
• Обзор гарантийных обязательств и сроков службы
• Сравнение цен между 3-5 поставщиками для составления бюджета
• Приоритет качества над низкой стоимостью во избежание проблем с обслуживанием

Это является отправной точкой для поиска и составления бюджета на качественные распылители, подходящие для ваших задач.

Установка, эксплуатация и обслуживание

Правильная установка, использование и техническое обслуживание являются жизненно важными для оптимизации производительности, долговечности и безопасности атомайзера.

Руководство по установке

• Надежное крепление с помощью рекомендованных производителем крепежных элементов
• Обратите внимание на высоту, ориентацию и направленность распыления
• Обеспечьте достаточные зазоры для воздушного потока и рассеивания аэрозоля
• Надежное соединение жидкостных и газовых линий в соответствии со стандартами
• Установка фильтрации, клапанов и контрольно-измерительных приборов в соответствии с проектом
• Перед вводом в эксплуатацию проверьте наличие утечек, вибраций, засоров

Безопасная эксплуатация

• Работа в рекомендованных диапазонах давления, температуры и нагрузки
• При нахождении в непосредственной близости используйте средства защиты, например, защитные щитки
• Засоренные отверстия очищаются только сжатым воздухом или мягкой щеткой
• Контроль расхода, перепада давления, формы распыления для выявления проблем
• При возникновении ненормального шума или сильной вибрации немедленно отключите устройство

График технического обслуживания

Хранение и обращение

• Отверстия в крышке, когда насадка не используется
• Хранить в чистом, сухом помещении, вдали от вибраций
• Предотвращение физического повреждения хрупких компонентов

Правильная установка в сочетании с надлежащей эксплуатацией и техническим обслуживанием обеспечит длительную и бесперебойную работу распылителя.

Вопросы и ответы

Здесь приведены ответы на некоторые часто задаваемые вопросы по выбору атомайзера и устранению неполадок:

Каковы типичные причины плохого распыления?

• Засорение или износ отверстий форсунок из-за недостаточной фильтрации
• Слишком высокая вязкость жидкости для конструкции распылителя
• Слишком низкое рабочее давление
• Слишком низкая скорость вращения роторного распылителя
• Расход газа недостаточен для пневматических типов

Как исправить неравномерность распыления?

• Очистите или замените отверстия форсунок, если они засорены
• Отрегулируйте давление жидкости и воздуха в пределах рекомендуемого диапазона
• Замените изношенные детали форсунок
• Проверка центровки и настройки в соответствии с требованиями производителя

Что вызывает проблемы с засорением форсунок?

• Недостаточная фильтрация жидкости - установите более тонкие фильтры
• Работает ниже минимального давления - увеличить давление
• Обеспечение возможности высыхания и осаждения распыленной жидкости на отверстиях

Как уменьшить шум при работе распылителя?

• Обеспечение соответствия условий эксплуатации техническим условиям
• Проверьте наличие поврежденных или изношенных компонентов
• Изолируйте распылитель с помощью демпферов и гибких соединений
• Изменение акустической среды для поглощения шума

Какое техническое обслуживание позволяет максимально продлить срок службы распылителя?

• Регулярно выполняйте рекомендованные процедуры очистки
• Замена фильтрующих элементов при увеличении перепада давления
• Для очистки используйте мягкие щетки и сжатый воздух - избегайте твердых предметов
• Смазка подшипников и уплотнений в соответствии с процедурами производителя оборудования
• Регулярно осматривайте критические детали, такие как диски и чашки, на предмет износа

Когда необходимо восстанавливать или заменять распылитель?

• Если отверстия сильно изношены и увеличиваются в размерах
• При повреждении поверхностей нагнетания жидкости, влияющих на распыление
• Если поверхности диска/чашки имеют видимые неровности или дефекты
• Если уплотнения негерметичны, а подшипники изношены
• Если критические запасные части больше не доступны

Где можно найти производителей и поставщиков атомайзеров?

• Ведущие компании, такие как Spraying Systems, Schlick, Lechler, EXAIR, Sono-Tek
• Дистрибьюторы промышленных товаров, такие как Grainger, McMaster-Carr, WW Grainger
• Онлайн-продавцы на таких платформах, как Alibaba, Made-in-China, globalsources.com
• Местные поставщики в вашем регионе, специализирующиеся на технологиях распыления

Заключение

Распыление - это жизненно важный процесс, используемый в различных отраслях промышленности для преобразования жидкостей в аэрозоли и туманы. Выбор технологии и конструкции распылителя, соответствующей вашим потребностям, имеет решающее значение. Напорные, роторные, пневматические и ультразвуковые распылители имеют свои преимущества и недостатки. Области применения варьируются от распылительной сушки до окраски и сельскохозяйственного опрыскивания.

узнать больше о процессах 3D-печати