1. مقدمه
یک نازل اتم کننده یک مؤلفه مهندسی دقیق است که برای تجزیه مایعات در قطرات ریز یا الگوهای اسپری کنترل شده طراحی شده است, فرآیندی که در صنایع مختلف از پردازش شیمیایی و تولید برق گرفته تا داروسازی و کشاورزی ضروری است.
با تبدیل یک جریان مایع مداوم به اسپری توزیع اندازه قطرات قابل پیش بینی, نازل های اتمی سازی احتراق کارآمد را فعال می کنند, خنک کننده, رطوبت, روکش, و واکنشهای شیمیایی.
اهمیت اتمیزاسیون در افزایش سطح سطح نهفته است: مایع پراکنده در قطرات به اندازه میکرون ، منطقه تماس خود را با چندین مرتبه افزایش می دهد, تسریع در فرآیندهای انتقال گرما و جرم.
به عنوان مثال, در مشعل های صنعتی, قطرات سوخت اتمی شده به سرعت تبخیر می شوند, اطمینان از احتراق کامل و کاهش انتشار NOX. در خشک کن اسپری, اتمی سازی دقیق کنترل شده اندازه ذرات محصول را تعیین می کند, محتوای رطوبت, و قوام.
2. نازل اتم کننده چیست?
در اتمی نازل یک دستگاه پراکندگی سیال برای تبدیل یک جریان مایع مداوم به اسپری قطرات کنترل شده است.
این تحول - اتم سازی- با استفاده از انرژی به صورت فشار سیال بالا حاصل می شود, گاز فشرده, یا نیروی مکانیکی برای غلبه بر نیروهای منسجم مایع.
نتیجه یک اسپری ریز توزیع شده با اندازه قطرات خاص است, میزان جریان, و الگوهای اسپری متناسب با نیازهای فرآیند.

در هسته آن, یک نازل اتم کننده سه عملکرد مهم را انجام می دهد:
- تجزیه مایع: غلبه بر تنش سطحی و نیروهای منسجم برای تجزیه مایع در قطرات ریز.
- توزیع اسپری: قطرات را به یک الگوی تعریف شده هدایت کنید (مخروط, فن مسطح, مخروط توخالی, یا غبار) برای حتی پوشش.
- کنترل اندازه قطره: تولید طیف قطره ای به طور معمول از 10 μM (ماست های فوق العاده) به چند صد میکرون (اسپری های درشت), بستگی به کاربرد دارد.
از الف چشم انداز مکانیک سیال, اتمی سازی به تعامل دیفرانسیل های فشار متکی است, نیروهای برشی, و تلاطم. به عنوان مثال:
- در اتم سازی فشار, مایع از طریق یک دهانه دقیق ماشین شده در فشارهایی که اغلب بیش از آن است ، مجبور می شود 50 نوار, ایجاد جت های با سرعت بالا که هنگام خروج از هم پاشیده می شوند.
- در اتمی سازی با کمک هوا یا دوقلو, هوای فشرده شده با مایع در نوک نازل در تعامل است, با استفاده از برشی آیرودینامیکی برای تولید کوچکتر, قطرات یکنواخت بیشتر در فشارهای مایع تحتانی.
- در اتم سازی اولتراسونیک, ارتعاشات مکانیکی مایع را به قطرات در مقیاس میکرون بدون فشار زیاد یا هوا تقسیم می کنند.
توانایی اندازه قطرات کنترل و هندسه اسپری همان چیزی است که یک نازل اتم کننده را از یک جت مایع ساده متمایز می کند.
این دقت باعث می شود که نازل های اتمیزه در فرآیندی که انتقال حرارت در آن انتقال می یابد ضروری باشد, بازده احتراق, یکنواختی روکش, یا سینتیک واکنش مستقیم به خصوصیات اسپری بستگی دارد.
3. انواع نازل های اتمیز
نازل های اتمی سازی را می توان با توجه به آنها طبقه بندی کرد مکانیزم اتمی سازی, منبع انرژی, وت عملکرد اسپری.
هر نوع برای تعادل اندازه قطرات طراحی شده است, زاویه اسپری, ظرفیت جریان, و کارآیی عملیاتی. در زیر دسته های اصلی است:
نازل های اتم کننده فشار
- اصل: مایع به سطح بالایی تحت فشار قرار می گیرد (20-200 بار) و از طریق یک اتاق دهانه یا محفظه چرخشی با مهندسی دقیق مجبور شد.
همانطور که مایعات خارج می شوند, افت فشار ناگهانی انرژی فشار را به انرژی جنبشی تبدیل می کند, ایجاد سرعت بسیار بالا.نازل اتم کننده فشار تلاطم داخلی و نیروهای گریز از مرکز در داخل نازل ورق یا جت مایع را به رباط ها می شکنند, که بیشتر به قطرات فرو می رود.
کیفیت اتمی سازی به هندسه نازل بستگی دارد, سطح فشار, و ویسکوزیته مایع. - دامنه اندازه قطرات: 50-400 میکرومتر (بسته به فشار و اندازه دهانه).
- الگوهای اسپری: مخروط جامد, مخروط توخالی, فن مسطح.
- برنامه: تزریق سوخت (موتورهای دیزلی, توربین های گازی), خشک کردن اسپری, اسپری کشاورزی.
دوقلو (با کمک هوایی) نازل های اتمی کننده
- اصل: اتمی سازی با تعامل مستقیم بین یک جریان مایع تحت فشار و یک گاز با سرعت بالا حاصل می شود (به طور معمول هوای فشرده شده).
همانطور که گاز در معابر باریک جریان می یابد, این سرعت به سرعت های نزدیک به مردانه شتاب می یابد, تولید نیروهای برشی قوی.نازل اتمی کننده با کمک هوا این نیروها جت یا ورق مایع را بی ثبات می کنند, پاره کردن آن در قطرات ریز.
بستگی به پیکربندی دارد (اختلاط داخلی یا اختلاط خارجی), اتمی سازی می تواند بسیار انعطاف پذیر باشد, فعال کردن کنترل دقیق بر اندازه قطرات و زاویه اسپری حتی با سرعت جریان مایع کم. - دامنه اندازه قطرات: 10-100 میکرومتر (ظریف تر و یکنواخت تر از نازل های فشار).
- مزایا: در فشارهای مایع کم موثر است; نسبت های بالایی بالا; عالی برای مایعات چسبناک یا چسبنده.
- برنامه: روکش اسپری, رطوبت, محفظه های احتراق, راکتورهای شیمیایی.
نازل های اتم کننده اولتراسونیک
- اصل: مبدل پیزوالکتریک در فرکانس های اولتراسونیک ارتعاش می کند (20–120 کیلوهرتز), انتقال انرژی صوتی به فیلم مایع در سطح نازل.
این باعث ایجاد امواج مویرگی ایستاده می شود, و هنگامی که دامنه از آستانه بحرانی فراتر می رود, تاج های این امواج به عنوان قطرات یکنواخت بیرون رانده می شوند.نازل اتم کننده اولتراسونیک برخلاف اتمیزاسیون مکانیکی, به هوا تحت فشار یا فشار مایع زیاد لازم نیست.
اتمی سازی کارآمد است, حداقل بیش از حد بیش از حد تولید می کند, و کنترل دقیق اندازه قطرات را ارائه می دهد, ایده آل برای فرآیندهای حساس. - دامنه اندازه قطرات: 10-50 میکرومتر (توزیع بسیار باریک).
- مزایا: هوای فشرده لازم نیست; عمل آرام; بسیار کارآمد انرژی; مقاوم در برابر گرفتگی.
- برنامه: سحابی های پزشکی, پوشش الکترونیکی, داروهای دارویی, رطوبت دقیق.
نازل های اتمیزه چرخشی
- اصل: مایع بر روی یک فنجان یا دیسک به سرعت در حال چرخش معرفی می شود (1,000-50،000 دور در دقیقه).
نیروهای گریز از مرکز مایع را به سمت بیرون هدایت می کنند, تشکیل یک فیلم نازک بر روی سطح چرخش. در لبه دیسک, این فیلم به رباط ها و سپس قطرات فرو می رود.نازل های شستشوی مخزن روتاری اندازه قطره با سرعت چرخش اداره می شود, میزان خوراک مایع, و تنش سطحی.
زیرا اتمیزاسیون مستقل از فشار مایع است, نازل های دوار مایعات با ویسکوزیته بالا را به طور کارآمد کنترل می کنند و توزیع قطرات یکنواخت را در مقیاس های صنعتی ارائه می دهند. - دامنه اندازه قطرات: 20-200 میکرومتر (بسته به سرعت چرخش).
- مزایا: توان, طیف قطره یکنواخت, سازگار با مایعات چسبناک.
- برنامه: خشک کردن اسپری (پودر شیر, سرامیک), شستشوی گاز دودکش, فرآیندهای پوشش در مقیاس بزرگ.
نازل های تخصصی اتمی کننده هیبریدی
- اصل: این طرح ها برای رفع نیازهای خاص صنعتی ، مکانیسم های اتمی سازی متعدد را ادغام می کنند.
به عنوان مثال, هیبریدهای هیدرولیک-پنوماتیک تزریق مایع با فشار بالا را با برشی با کمک هوا ترکیب می کنند تا اتمی سازی برای بارهای متغیر بهینه شود.
اتمیزرهای الکترواستاتیک بار الکتریکی را روی قطرات اعمال می کنند, افزایش چسبندگی به بسترها توسط جاذبه کولومبی.نازل های اتمی کننده الکترواستاتیک اتمیزرهای بخار از جت های بخار با آنتالپی بالا استفاده می کنند که نه تنها مایع را برشی می کنند بلکه آن را از قبل گرم می کنند یا تا حدی آن را تبخیر می کنند, بهبود راندمان احتراق در مشعل های پالایشگاه.
- مزایا: قابل تنظیم برای شرایط عملیاتی منحصر به فرد و مایعات.
- برنامه: نقاشی با دقت بالا, مشعل های پالایشگاه, سیستم های پوشش پیشرفته.
4. انتخاب مواد برای نازل های اتمیزه
انتخاب مواد مناسب برای نازل اتم کننده برای ماندگاری آن بسیار مهم است, عمل, و سازگاری با مایع اتم شده و شرایط عملیاتی.
انتخاب مادی بر مقاومت در برابر فرسایش تأثیر می گذارد, عملکرد خوردگی, ثبات حرارتی, تولید, و هزینه.
الزامات کلیدی مواد برای اتمی کردن نازل ها
- فرسایش و مقاومت در برابر سایش: مایع پر سرعت یا ذرات ساینده که بر روی دهانه نازل و سطوح داخلی ایجاد می شوند باعث سایش می شوند.
مواد باید در برابر فرسایش مقاومت کنند, مخصوصاً برای اسپری های دوقلو یا دوغاب. - مقاومت در برابر خوردگی: نازل ها ممکن است با مایعات خورنده - از اسیدها و پایه ها به حلالها و کلریدها - با متالورژی مقاوم در برابر شیمیایی تماس بگیرند.
- ثبات حرارتی: برخی از برنامه ها شامل درجه حرارت بالا هستند (به عنوان مثال, مشعل های با کمک بخار یا اسپری کوره), نیاز به آلیاژهای که دقت مکانیکی را در گرما حفظ می کنند.
- قابلیت پایان سطح: کیفیت سطح حفره ای باید شکل گیری قطرات سازگار را فعال کند و از گرفتگی جلوگیری کند - مواد مخدر باید ماشینکاری ریز یا به خوبی صیقل دهند.
- ملاحظات تولیدی: هندسه های داخلی پیچیده به مواد سازگار با ماشینکاری دقیق نیاز دارند, EDM, حفره لیزر, یا تولید افزودنی.
- هزینه و در دسترس بودن: برای لباس پوشیدن, محیط های با حجم بالا, مواد مقرون به صرفه و در عین حال قوی ترجیح داده می شوند.
گزینه های مواد مشترک برای نازل های اتمی سازی
| مادی | نقاط قوت | محدودیت ها | برنامه های معمولی |
| فولاد ضد زنگ (304 / 316) | مقاومت در برابر خوردگی عالی, بهداشتی, قدرت مکانیکی خوب, به راحتی قابل ماشین است | مقاومت در برابر فرسایش متوسط; برای رسانه های بسیار ساینده ایده آل نیست | غذا و نوشیدنی, اسپری های آب, پردازش شیمیایی عمومی |
| برنج / برنز | ماشینکاری آسان, اقتصادی, مقاومت خوبی در برابر مواد شیمیایی خفیف | در محیط های تهاجمی مستعد ابتلا به dezincification است; استفاده محدود از درجه حرارت بالا | اسپری های کشاورزی, اسپری های صنعتی سبک سبک |
| کاربید تنگستن (یا کاربید) | فرسایش برجسته و مقاومت در برابر سایش, طول عمر طولانی | با هزینه بالایی, شکننده تحت بارهای ضربه ای | اسپری های دوغاب ساینده, اتمی سازی سوخت با ذرات |
| سرامیک (الومین, زیرکونیا) | بسیار سخت, از نظر شیمیایی بی اثر, ضد خوردگی در بیشتر مایعات | شکننده, برای ساخت هزینه دارد, در دسترس بودن محدود در هندسه های پیچیده | اسپری های شیمیایی خشن, اتم سازی پودر ساینده, محیط های لباس بالا |
| آلیاژهای مبتنی بر نیکل (ناله, هستلووی) | اکسیداسیون استثنایی و مقاومت در برابر خوردگی در دماهای بالا; قدرت را حفظ کنید | گران; ماشین سخت تر | مشعل های پتروشیمی, نازل های اسپری پالایشگاه, اتمیزاسیون کوره |
| پلیمرها (PTFE, نگاه داشتن, PPS) | سبک وزن, مقاومت عالی شیمیایی, کم هزینه | مقاومت محدود و مقاومت دما; مستعد پوشیدن | اسپری های آزمایشگاهی, اتمی سازی اسید خورنده (کم سرعت) |
5. فرآیندهای تولیدی برای نازل های اتمیزه
عملکرد و دوام نازل های اتمیزه به شدت تحت تأثیر فرآیند تولید است.

ماشینکاری دقیق CNC
- اصل: از لایت های با دقت بالا و مراکز فرز برای ماشینکاری بدنه های نازل و هندسه های دهانی از سهام فلزی جامد استفاده می شود (به عنوان مثال, فولاد ضد زنگ, برنج).
تحمل 5-10 میکرومتر می تواند برای قطر دهانه حاصل شود. - نقاط قوت:
-
- دقت ابعادی عالی و تکرارپذیری.
- سطوح داخلی صاف باعث کاهش گرفتگی و اختلال در جریان می شود.
- مناسب برای نمونه سازی و تولید انبوه.
- برنامه: به طور گسترده ای برای نازل های اسپری صنعتی استفاده می شود, نازل های درجه غذا, و اتمیزرهای با هدف عمومی.
ریخته گری سرمایه گذاری
- اصل: روش موم گمشده هندسه های نازل پیچیده ایجاد می کند, پس از آن پوسته سرامیکی ریخته گری با آلیاژهایی مانند فولاد ضد زنگ یا آلیاژهای مبتنی بر نیکل.
ماشینکاری پس از بازیگران سطوح بحرانی را اصلاح می کند. - نقاط قوت:
-
- کانال های داخلی پیچیده را با ماشینکاری امکان پذیر نمی کند.
- مناسب برای برنامه های با درجه حرارت بالا و با خوردگی بالا.
- اجزای نزدیک به شکل را تولید می کند, کاهش زباله.
- برنامه: نازل های اسپری توربین گازی, نازل های راکتور شیمیایی, اتمیزرهای سوخت هوافضا.
متالورژی پودر & قالب تزریق فلزی (تقلید)
- اصل: پودرهای فلزی ریز فشرده شده یا تزریق شده در اجزای نازل نزدیک شبکه شکل, سپس در دمای بالا برای دستیابی به چگالی کامل سینتر شد.
- نقاط قوت:
-
- اقتصادی برای کوچک, هندسه های پیچیده.
- می تواند چندین ویژگی را ادغام کند (کانال, نخ) در یک فرآیند واحد.
- ریزساختار مداوم با تخلخل کنترل شده.
- برنامه: دستگاه های اسپری پزشکی, اتمیزرهای جمع و جور, انژکتورهای سوخت دقیق.
تولید افزودنی (3D چاپ)
- اصل: رسوب لایه ای به لایه فلز (SLM/DMLS) یا پودرهای سرامیکی امکان آزادی طراحی را فراهم می کند, سازه های شبکه و میکرو کانن ها را فعال می کنند.
- نقاط قوت:
-
- انعطاف پذیری طراحی شدید (کانال های خمیده, مسیرهای خنک کننده داخلی).
- نیازی به قالب نیست, ایده آل برای نمونه سازی سریع.
- طرح های سبک و در عین حال قوی را قادر می سازد.
- برنامه: نازل های طراحی شده سفارشی برای هوافضا, نمونه های اولیه تحقیق, اتم سازی پزشکی.
پردازش سرامیکی
- اصل: نازل های سرامیکی توسط ریخته گری لغزنده تولید می شوند, اکستاروژن, یا فشار ایزوستاتیک داغ (باسن), پس از آن.
- نقاط قوت:
-
- سختی استثنایی و مقاومت شیمیایی.
- عمر طولانی مدت در محیط های خورنده یا ساینده.
- برنامه: اتم دوغاب ساینده, نازل های آزمایشگاهی مقاوم به شیمیایی.
درمان های سطحی & اتمام
- اصل: فرایندهایی مانند افتخار, لپه, صیقل, یا روکش (به عنوان مثال, پی وی پی, اسپری حرارتی) سطح نازل و عملکرد را بهبود بخشید.
- نقاط قوت:
-
- اصطکاک و گرفتگی را کاهش می دهد.
- مقاومت سایش و خوردگی را بهبود می بخشد.
- عمر خدمات را در شرایط عملیاتی سخت گسترش می دهد.
- برنامه: اتمیزرهای سوخت با کارایی بالا, سیستم های اسپری صنعتی طولانی مدت.
6. خصوصیات اسپری & معیارهای عملکرد
عملکرد توسط چندین معیار مرتبط ارزیابی می شود:
- قطر متوسط (SMD یا D32) -قطر یک کره با همان نسبت حجم به سطح مانند اسپری.
SMD بسیار مهم است زیرا مستقیماً با میزان تبخیر و واکنش ارتباط دارد. - توزیع قطرات - اغلب توسط D10 مشخص می شود, D50 (میانه), D90; توزیع های محکم برای پوشش های یکنواخت یا روشهای درمانی استنشاقی مفید است.
- زاویه اسپری & الگو - مخروط توخالی, مخروط کامل, فن مسطح; الگوی تحت تأثیر پوشش و انتقال گرمای محلی/جرم محلی قرار می گیرد.
- میزان جریان (سعدی) وت افت فشار (ΔP) - مشترک برای مشخص کردن Q در ΔP داده شده; رابطه هیدرولیک q = c_d a(2DP/R) (معادله دیافیت) مقیاس بندی مرتبه اول را می دهد.
- بازده اتمی سازی - انرژی مورد نیاز برای هر واحد حجم برای رسیدن به SMD هدف (یک متریک طراحی و اقتصادی).
- پوشش/یکنواختی - اندازه گیری به عنوان جرم در واحد منطقه در مقابل محل; در پوشش و استفاده از سموم دفع آفات مهم است.
7. پارامترهای طراحی & مقیاس بندی
عملکرد نازل ناشی از هندسه و شرایط عملیاتی است:
- قطر دهانه وت شکل گلو تعیین مقیاس اولیه تجزیه جت.
- هندسه محفظه چرخش (زاویه, قطر محفظه) ضخامت و سرعت فیلم مایع را در نازل های فشار-سیم.
- نسبت هوا به مایع (alr) در نازل های دوقلوی یک متغیر کنترل اصلی است: افزایش ALR تقریباً پیروی از قوانین قدرت تجربی را کاهش می دهد (smd ∝ alr^-α, α به طور معمول 0.3-0.6).
- خواص سیال: ویسکوزیته بالاتر و تنش سطح SMD را افزایش می دهد; چگالی بالاتر با حاشیه ای SMD را برای ورودی انرژی داده شده کاهش می دهد.
- فشار عملیاتی انرژی برشی و آشفته را افزایش می دهد; برای نازل های هیدرولیک SMD اغلب با افزایش فشار تقریباً به عنوان SMD ∝ ΔP^-n می افتد (N ~ 0.2-0.5 بسته به رژیم).
8. کاربردهای صنعتی نازل های اتمی کننده
نازل های اتمیزه در صنایع متنوع استفاده می شود, جایی که کنترل قطرات دقیق به طور مستقیم بر کارآیی تأثیر می گذارد, کیفیت محصول, و رعایت استانداردهای نظارتی.
پزشکی و دارویی
- مورد استفاده: سحابی (درمان آسم/COPD), روکش مواد مخدر (قرص), خشک کردن اسپری استریل (واکسن و بیولوژیک).
- نوع نازل: ماوراء الطبیعه (سحابی), با کمک هوایی (روکش قرص), چرخشی (خشک کردن اسپری).
- مشخصات: 316L فولاد ضد زنگ یا بدنه PTFE; قطر متوسط (SMD) = 2-5 میکرومتر (سحابی); طراحی استریل مطابق با FDA 21 قسمت CFR 177; ساخت و ساز بدون خطر برای استفاده آسپتیک.
- الزام بحرانی: اندازه قطره <5 μm برای نفوذ به بافت عمیق ریه; رعایت کامل با 3-استانداردهای بهداشتی وت گوزن برای ایمنی غذا/دارویی.
خودرو و ساخت
- مورد استفاده: نقاشی خودرو, پوشش لوازم خانگی, تزریق سوخت موتور دیزل.
- نوع نازل: الکترواستاتیک (نقاشی), با کمک هوایی (روکش فلزی), اتمی سازی فشار (تزریق سوخت).
- مشخصات: آلومینیوم یا بدن 316L; SMD = 10-20 میکرومتر (نقاشی); راندمان چسبندگی 90 ٪; افسر (نسبت هوا به سوخت) = 10:1 برای خطوط روکش.
- تأثیر: ضررهای بیش از حد را توسط 40-50 ٪, کاهش هزینه های مواد و انتشار VOC.
کشاورزی و فرآوری مواد غذایی
- مورد استفاده: سموم دفع آفات/سمپاش علف کش, اسپری خشک کردن پودر شیر/قهوه, اپیلاسیون سطح میوه.
- نوع نازل: الکترواستاتیک (سم زدایی سموم دفع آفات), چرخشی (خشک کردن اسپری), با کمک هوایی (روکش).
- مشخصات: پلی پروپیلن یا بدن 316L; SMD = 50-100 میکرومتر (اسپری); سرعت جریان = 1-10 لیتر در دقیقه; مقاومت در برابر خوردگی زیاد در برابر کودها و مواد غذایی اسیدی.
- تأثیر: نازل های الکترواستاتیک میزان استفاده از سموم دفع آفات را توسط 20-30 ٪ در حالی که یکنواختی پوشش را بهبود می بخشد.
سیستم های انرژی و محیطی
- مورد استفاده: احتراق سوخت دیگ بخار, سولفوریزاسیون گاز دودکش (FGD), رطوبت گیاهی.
- نوع نازل: اتمی سازی فشار (احتراق), چرخشی (FGD), ماوراء الطبیعه (رطوبت).
- مشخصات: بدنه سرامیک یا تنگستن کاربید; SMD = 50-100 میکرومتر (احتراق); مقاومت درجه حرارت بالا تا 1000درجه سانتیگراد; دامنه سرعت جریان = 10-100 لیتر در دقیقه (FGD).
- تأثیر: نازل های اتم کننده چرخشی در FGD به دست می رسند >95% حذف بنابراین, نشست درجه یک 4 استانداردهای انتشار.
متالورژی و پردازش پودر
- مورد استفاده: اتمی شدن فلزات مذاب برای متالورژی پودر, خنک کننده اسپری در ریخته گری مداوم, روکش سطحی.
- نوع نازل: اتمی سازی گاز (متالورژی پودر), دوار خنک شده با آب (اسپری ریخته گری), با کمک هوایی (روکش اسپری حرارتی).
- مشخصات: آلیاژهای ضد زنگ یا نسوز درجه بالا; کنترل اندازه ذرات = 10-200 میکرومتر (پودر فلزی); میزان خنک کننده >10⁴ k/s برای ریزساختار ریز.
- تأثیر: پودرهای تولید افزودنی را فعال می کند (ضد زنگ, تیتانیوم, آلیاژهای نیکل) با کروی زیاد و اکسیژن کم.
9. مزایا و محدودیت ها
نازل های اتمی سازی مزایای عملکردی منحصر به فرد را در فرآیندهای استفاده از سیال و اسپری ارائه می دهند, اما آنها همچنین با چالش های عملیاتی همراه هستند.
مزایای نازل اتمیزه
کنترل قطرات دقیق
- قادر به تولید قطرات یکنواخت از 2 μM (سحابی های پزشکی اولتراسونیک) به 200 μM (خشک کردن اسپری صنعتی).
- پوشش بهینه شده و کاهش مصرف مواد را فعال می کند.
تطبیق پذیری در رسانه ها
- مایعات را با ویسکوزیت از 1 CP (مانند آب) به 500 CP (شربت, پوشش).
- می تواند سوخت ها را اتم کند, مواد شیمیایی, دورتی, مواد تشکیل دهنده مواد غذایی, و زیست شناسی.
بهره وری در استفاده از منابع
- طرح های الکترواستاتیک و با کمک هوا باعث کاهش بیش از حد توسط 20-50 ٪, کاهش هزینه مواد و انرژی.
- با به حداقل رساندن زباله ، توان سیستم را بهبود می بخشد.
افزایش عملکرد فرآیند
- در احتراق: قطرات کوچکتر اختلاط را بهبود می بخشند, افزایش راندمان حرارتی توسط تا 10%.
- در کشاورزی: قطرات ظریف تر رسوب سموم دفع آفات را بر روی برگها تقویت می کنند, کاهش تلفات رواناب.
سازگاری با محیط های سخت
- موجود در مواد مانند 316L فولاد ضد زنگ, کاربید تنگستن, و سرامیک برای خوردگی بالا و مقاومت دما.
- خدمات مداوم تا 1000درجه سانتیگراد در کاربردهای انرژی و متالورژی.
محدودیت های نازل اتمیزه
گرفتگی خطر
- دهانه های خوب (به اندازه 10-20 میکرومتر) در هنگام دست زدن به ذرات یا رسانه های چسبناک بدون تصفیه مستعد وصل می شوند.
مصرف انرژی
- نازل های با کمک هوا و فشار به هوای فشرده بالا یا قدرت پمپاژ نیاز دارند.
- نمونه: یک نازل معمولی دوقلو ممکن است مصرف کند 0.3-0.5 nm³/min از هوای فشرده در هر نازل.
فرسودگی
- دورتر ساینده (به عنوان مثال, در پردازش مواد معدنی یا سیستم های FGD) نکات نازل را از بین ببرید, تغییر زاویه اسپری و اندازه قطرات.
- کاربید تنگستن و نکات سرامیکی کاهش می یابد اما سایش را از بین نمی برند.
نگهداری و خرابی
- برای حفظ کیفیت قطرات به طور منظم تمیز کردن و بازرسی لازم است.
- در سیستم های دارویی/مواد غذایی, چرخه های عقیم سازی اضافی (CIP/SIP) افزایش هزینه عملیاتی.
حساسیت هزینه
- طرح های پیشرفته (ماوراء الطبیعه, الکترواستاتیک, دوار دقیق) می تواند به طور قابل توجهی گرانتر از نازل های معمولی باشد, محدود کردن فرزندخواندگی در بخش های مقرون به صرفه.
10. مقایسه با سایر نازل ها
| نشان / نوع نازل | نازل اتمی کننده | نازل اسپری | نازل جت | نازل هوا |
| عملکرد اصلی | مایع را برای روکش به قطرات ریز می شکند, احتراق, یا رطوبت | توزیع مایعات عمومی, خنک کننده, نظافت | جت سیال با سرعت بالا برای برش, نظافت, یا پیشران | هوای فشرده شده را برای خشک کردن هدایت می کند, دمنده, یا حرکت مادی |
| قطره / اندازه ذرات | 2-200 میکرومتر (بستگی به نوع دارد) | 50-500 میکرومتر | قابل اجرا نیست (جریان مداوم) | فقط هوا, بدون قطرات |
| دامنه سرعت جریان | 0.1–100 l/min | 1–200 l/min | 0.5-150 لیتر در دقیقه | 0.1-50 nm³/min |
| الزام فشار | 1-50 بار (مایع); 2-10 بار آب (دوقلو) | 0.5-20 بار | 1-40 بار | 2-8 نوار |
| الگوی اسپری | مخروط کامل, مخروط توخالی, فن مسطح, مه, اتمیزاسیون ریز | مسطح, مخروط, هوادار | جریان / جت | جریان هوا یا کارگردانی |
گزینه های مادی |
316l ss, سرامامیک, کاربید تنگستن, PTFE | برنج, فولاد ضد زنگ, پلاستیکی | فولاد ضد زنگ, برنج | آلومینیوم, فولاد ضد زنگ, پلیمر |
| مناسب ترین برای | روکش, احتراق, رطوبت, داروخانه/غذا | خنک کننده, آبیاری, شستشو, پوشش ساده | نظافت, برش, محرک | خشک شدن, خنک کننده, حمل و نقل مادی |
| مزایا | کنترل قطرات خوب, پوشش یکنواخت, کارایی فرایند | نصب آسان, هزینه متوسط | تأثیر زیاد, جریان دقیق | ساده, مقرون به صرفه, امن |
| محدودیت ها | مستعد ابتلا به گرفتگی, هزینه بالاتر, با نگهداری | قطرات درشت, کنترل فرآیند محدود | برای اتمیزاسیون مناسب نیست | نمی توان مایعات را اتم کرد |
11. نتیجه گیری - آماده سازی های عملی
نازل های اتمیزه کننده اجزای اصلی در بسیاری از سیستم های صنعتی و تجاری هستند.
چالش مهندسی نقشه برداری است اهداف پردازش (تبخیر, واکنش, رسم) به پارامترهای اسپری (SMD, الگو, توان) و سپس نازل را انتخاب یا طراحی کنید که هندسه و پاکت عملیاتی آن پارامترها را به صورت قابل اعتماد و اقتصادی ارائه می دهد.
مشخصات اولیه SMD را در اولویت قرار دهید, جریان, فشار, و خصوصیات سیال; برنامه ریزی فیلتراسیون و نگهداری را درج کنید; و تولید پیشرفته یا سازهای هوشمند را برای ارزش بالا در نظر بگیرید, برنامه های با دقت بالا.
متداول
SMD چیست و چرا مهم است?
SMD (قطر متوسط) قطر میانگین حجم به سطح است; این مفیدترین متریک برای فرآیندهای هدایت شده توسط مساحت است (تبخیر, واکنش شیمیایی).
چگونه می توانم اندازه قطرات را کاهش دهم?
انرژی اتمی سازی را افزایش دهید: فشار مایع را بالا ببرید, کمک هوا/بخار را افزایش دهید, افزایش ALR در نازل های دوقلو, یا برای توزیع های بسیار ریز و باریک به فناوری اولتراسونیک/الکترواستاتیک تغییر دهید.
چگونه می توانم از گرفتگی نازل جلوگیری کنم?
جریان خوراک را به اندازه ذرات بسیار کوچکتر از دهانه نازل فیلتر کنید (قانون شست: مش فیلتر 1/3 قطر دهانه), از طرح های خود تمیز کردن استفاده کنید, یا سیستم های پشتی را نصب کنید.
چه موقع باید اتمیتاسیون اولتراسونیک را انتخاب کنم?
وقتی نرخ جریان پایین است, توزیع قطرات بسیار باریک و برشی کم (دست زدن به) مورد نیاز است - به عنوان مثال, سحابی های پزشکی, دوز عطر, خرد شدن.
آیا نازل های الکترواستاتیک همیشه برای پوشش ها بهتر هستند?
آنها بازده انتقال را بهبود می بخشند و بیش از حد را کاهش می دهند اما به بسترهای رسانا یا شرایط شارژ با دقت مدیریت شده نیاز دارند; امنیت (جرقه) باید با روکش های قابل اشتعال در نظر گرفته شود.







