Spiraalisuutin | Räätälöinti & Tarkkuusrakeiden ratkaisut

1. Esittely

Spiraalisuutin on vankka, matalan ylläpitävät atomizerit, jotka luovat hallittua, Usein laajakulma suihke käyttämällä kierteisiä/spiraalisia sisäisiä kulmia tavanomaisten pyörrekammioiden tai useiden aukkojen sijasta.

Ne ovat arvostettuja missä laaja kattavuus, Tukkin vastus ja ennustettavissa olevat pisaraspektrit vaaditaan - esimerkkejä ovat jäähdytys, kostea, pölyn tukahduttaminen, deskaalisointi, ja irtotavarana raskaassa teollisuudessa.

2. Mikä on spiraalisuutin?

Eräs kierre suutin on suihkutuslaite, joka tuottaa ohjattavan kartion, täysikokoinen, tai tuulettimen suihke pakottamalla nestettä kierteisen läpi (kierre) sisäinen kulku.

Yhden suoran aukon tai klassisen pyörrekammion sijasta, Työneste ohjataan kierrekanavaa pitkin siten, että aksiaalinen vauhti muuttuu vähitellen kehän liikkeeksi; Neste poistuu pyörivänä arkkina tai useita synkronoituja suihkukoneita, jotka murtuvat pisaroiksi.

Kierre suuttimet ovat arvostettuja laaja kattavuus, kuvion vakaus ja suhteellinen vastus tukkeutumiselle.

Variantit

• Spiraalikierros - tuottaa täytetyn (kiinteä) Kartio yhtenäisen alueen kattavuudelle.
• Kierre - tuottaa rengasmainen (rengas) suihkuta keskellä tyhjää.
• Spiraalituuletin / taulu - Geometria, joka on viritetty tuottamaan leveä litistetty suihke kuljettimen tai hihnan pesua varten.
• Lisätä & patruunatyypit - Vaihdettavat spiraalilisät, jotka on sovitettu tavalliseen runkoon käytettävyyden ja nopean vaihdon saavuttamiseksi.

Keskeiset ominaisuudet & tyypilliset alueet (tekniikan ohjaus)

• Käyttöpaine: tyypillisesti 1–40 bar monille teollisuuskieremättömille suuttimille (Jotkut raskaat mallit, jotka on arvioitu korkeampiin paineisiin).
• Virtausnopeus: karkeasti 0.1–200 l/min suuttimella koosta ja Δp: stä riippuen.
• Ruiskukulma:15° –170 ° (geometria riippuvainen); Spiraalimalleja käytetään usein, kun erittäin leveät kulmat (jopa ~ 160 °) vaaditaan.
• Mediaanipisaran halkaisija (DV50): tyypillisesti 20–500 µm - Korkeampi paine ja terävämpi huulet antavat hienompia pisaroita.
• Kanavan mitat: Kanavan leveys/syvyydet 0.3–3 mm; Pienemmät kanavat tarjoavat hienomman sumistuksen, mutta lisää tukkeutumisherkkyyttä.
• Tyypilliset materiaalit: ruostumattomat teräkset (304/316), messinki/pronssi, duplex -seokset; Hiomapalveluihin keraamiset tai HVOF-päällystetyt insertit.

Huomautus: Nämä alueet ovat ohjeita - käyttövalmistaja q vs. Δp -käyrät, Suihkutakartat ja DV50 -tiedot valitaksesi oikean koon tietylle sovellukselle.

3. Kuinka spiraalisuutin toimii?

• Sisääntulon ilmastointi: Paineistettu neste tulee spiraalin sisääntuloon ja seuraa kierteistä kanavaa.
  Spiraali muuntaa vähitellen aksiaalisen vauhdin kehämomentiin rajoitetulla turbulenssin muodostumisella verrattuna äkillisiin tangentiaalisiin sisääntuloihin.
• Arkki/suihkumuodostus: Neste poistuu spiraalilipua pitkin pyörivänä arkkina tai useita synkronoituja suihkukoneita, jotka sulautuvat yhtenäiseen kartioon tai tuulettimeen.
  Jatkuvuus- ja nopeusprofiilit asettavat alkuperäisen arkin paksuuden.
• Hajottaa pisaroihin: Kerran ympäristön ilmassa, Arkki/suihkukone läpäisee aerodynaamisen leikkauksen ja Rayleigh - Taylor / Kelvin - Helmholtzin epävakaat ja rikkoutuu pisaroiksi.
  Suurempi poistumisnopeus (korkeammasta paineesta) → hienommat pisarat.
• Itsevakuutusvirta: Spiraaligeometriat tuottavat usein vakaa virtaus leveän painekaistan yli, koska hajautettu kierteinen polku on vähemmän herkkä pienille esteille ja häiriöille.

Tärkeimmät fyysiset parametrit: Reynolds -numero (Keksin) kanavassa, Weber -numero (Me) ja paikallinen arkin paksuus (t) Hallitse hajoamista ja tyypillisiä DV50 -pisarat.

4. Materiaalit, Metallurgia ja kulutusvastus (Kierre suuttimet)

Kierre suuttimet toimivat aggressiivisissa hydraulisissa ympäristöissä: korkeat paikalliset nopeudet, hiukkasten kuormitetut nesteet, lämpöjakso ja kemiallinen hyökkäys.

Siksi materiaali- ja pinta-insinöörivalinnat määrittävät käyttöikä, Ylläpitokadanssi ja elinkaaren kustannukset ovat paljon enemmän kuin nimellisostohinta.

Käyttää & Hajoamismekanismit

• Hankaava / hiukkasten eroosio: kiinteät hiukkaset (hiekka, asteikko, rakeista) improfing huuli-/kanavapinnoille; karhentaminen → suurempia pisaroita ja kuvion vääristymiä.
• Eroosiohyökkäys (yhdistelmä-): Korroosio heikentää matriisia, joten hiukkaset poistavat materiaalin nopeammin. Yleinen suolaliuoksessa, Happamat tai klooratut purot.
• Kavitaatio / höyryn romahdus: Paikallinen höyryn muodostuminen ja romahtaminen lähellä leikkausreunoja.
• Kiukuttelu / mekaaninen väsymys: Syklinen kuormitus kiinnitysrajapinnoissa tai ohuissa huulissa voi halkeaa/yhdistää.
• Lämmösokki / spallaatio: Nopeat lämpötilan heilahtelut aiheuttavat pinnoitteen delaminaation tai keraamisen halkeamisen.
• Likaantuminen / kemiallinen laskeuma: asteikko, Polymeeri- tai biologiset kalvot vähentävät vapaata kulkua ja muuttavat sumisuutumista.

Ymmärtäminen, mikä yllä olevasta hallitsee palvelusi ohjaa materiaalia ja pinnoitteen valintaa.

Perusmateriaalivaihtoehdot

Pintatekniikka & Pinnoitteet

• HVOF-volframi-karbidi/koboltti (WC-CO) pinnoitteet - tiheä, Erittäin hankauskestävä. Paras nopeaan nopeuteen, hiomavirrat (ESIM., deskaalisointi, kaivos).
  Tyypillinen sovellettu paksuusalue: 50–300 µm.
• Elektrolitio -nikkeli (ENP) - Yhdenmukainen kattavuus monimutkaisissa geometrioissa; hyvä korroosio + Kohtalainen kulutusvastus.
  Tyypillinen paksuus: 8–30 µm. Käytä missä korroosio- ja matala kitka -asia.
• DLC (timanttimainen hiili) - erittäin matala kitka, Hyvä kiinni alttiille nesteille; ohut (muutama µm) ja paras pienille kosketusalueille (pintles, huulet).
• Keraamiset peittokuvat / Brazed keraamiset insertit (Alkari, Sic) - Äärimmäisen hankauksen vuoksi; Käytä uhrauksena.
  Keraaminen puhtaus (≥92–99% al₂o₃) on yleinen käytäntö.
• Ptfe / fluoropolymeeripinnoitteet - Vähennä likaantumista ja tarttumista (hyvä tahmea, polymeroivia nesteitä); Rajoitettu kulumiskestävyys. Tyypillinen paksuus: 20–50 µm.
• Kova kromi - Vanhempi tekniikka kulumiskestävyyteen; korvataan usein HVOF WC-CO parempaan sitoutumiseen ja kulumisominaisuuksiin.

Valintavihje: Yhdistä kulumiskestävä substraatti (ESIM., duplex ruostumaton) suojaava peittopaikka pahimmilla vyöhykkeillä (huuli, kanavan sisäänkäynti).

5. Valmistusmenetelmät spiraalisuuttimista

Spiraalisuuttimet vaativat tarkan geometrian jatkuvan onton kartiosuihkun luomiseksi.

Valittu valmistusmenetelmä vaikuttaa suoraan mittatarkkuuteen, pinnan laatu, kestävyys, ja kustannukset.

Hiekkavalu

• Käsitellä: Sula seos kaadetaan piidioksidi- tai hartsia sidotuksi hiekkalottiin, joka on muotoiltu kuvioiden avulla.
• Edut: Kustannustehokas suurille kooille (Dn ≥ 50 mm), Sopii suuren määrän teollisuussovelluksiin.
• Rajoitukset: Pinnan karheus (RA 6–12 µm) ja mittapoikkeamat vaativat toissijaista koneistamista.
• Sovellukset: Jäähdytystornit, puke-kaasun poistuminen, suolanpoisto.

Investointi (Kadonnut vahaprosessi)

• Käsitellä: Vahakuviot päällystetään keraamisella lietteellä, köyhä, ja täynnä sulaa seosta.
• Edut: Erinomainen tarkkuus ja pintapinta (RA 3-6 µm), Vaaditaan minimaalinen koneistus.
• Rajoitukset: Korkeammat kustannukset, koon rajoitukset (≤300 mm).
• Sovellukset: Kemialliset kasvit, merisumutusjärjestelmät, palontorjunta.

CNC -koneistus

• Käsitellä: Spiraaligeometria leikataan suoraan palkkivarastosta tai valettuja tyhjiä 3–5 -akselin CNC -jyrsintä käyttämällä; EDM koville seoksille.
• Edut: Tarkkuus (± 0,01 mm), toistettavuus, ja joustavuus suunnittelumuutoksiin.
• Rajoitukset: Materiaalijäte ja korkeammat kustannukset monimutkaisille spiraaleille.
• Sovellukset: Ilmailu-, lääkkeet, Kriittiset sumuutusjärjestelmät.

Lisäaineiden valmistus (3D tulostus)

• Käsitellä: Metallijauheet (316Lens, Kattaa, Ti-6Al-4V) sulatettu kerroskerros SLM/DMLS: n kautta.
• Edut: Mahdollistaa monimutkaiset geometriat mahdottomaksi valun kautta; Nopea prototyyppi ja räätälöinti.
• Rajoitukset: Korkeat tuotantokustannukset; vaatii jälkikäsittelyn (ESIM., elektroloiva).
• Sovellukset: Mukautettu/OEM -mallit, R -&D -d, lääkkeiden suihkutus.

Keraaminen puristus & Sintraus

• Käsitellä: Alumiinioksidi- tai piikarbidijauheet puristettiin ja sintrataan >1,500° C.
• Edut: Poikkeuksellinen kovuus ja kulutusvastus, Pitkä käyttöikä hioma -ympäristöissä.
• Rajoitukset: Hauras; Yleensä levitetään insertteinä kuin täyden suuttimen rungot.
• Sovellukset: Kaivos, teräksen deskaalointi, Hioma lietteen käsittely.

Laadunvalvonta

• Ulottuvuustarkastus: Koordinoi mittauskoneet (Cmms) näyte 5% suuttimia per erä, Kanavan syvyyden tarkistaminen, piki, ja poistoaukon halkaisija OEM -piirustuksia vastaan.
• Virtaustestaus: Jokainen suutin testataan 3, 10, ja 30 Baari virtausnopeuden sovittamiseksi (± 2% poikkeama).
• Ruiskutuskuvioanalyysi: Nopea kamerat (1,000 FPS) ja laserdiffraktiojärjestelmät (ISO 13320) Validoi pisaran koko ja tasaisuus - ei UC: n kanssa <85% hylätään.

6. Kierre suuttimien edut ja rajoitukset

Edut

• Leveät suihkekulmat ja tasainen peitto suhteellisen yksinkertaisella geometrialla.
• Korkea tukkeutumiskestävyys Verrattuna monimikro-orfic-onttoon kartion suuttimiin.
• Kestävyys: Spiraalikanava jakaa stressiä ja vähentää paikallista eroosiota.
• Steen -suorituskyky: Kuvion vakaus leveän painekannun yli.
• Käyttökelpoisuus: vaihdettavat insertit tai kierrepatruunat yksinkertaistavat huoltoa.

Rajoitukset

• Pisaran spektrin rajat: Kun taas monipuolinen, Kierre suuttimet eivät välttämättä saavuta erittäin hienoa suuttoa (sub-50 µm) erikoistuneita korkeapaineisia onttoja kartion pyörre-suuttimia.
• Valmistuksen monimutkaisuus: Tiukka spiraalitoleranssit voivat olla vaativia ja kalliita hyvin pienille kanaville.
• Suunnittelun herkkyys: Poistu huulten geometria on kriittinen - huono huulten viimeistely tai burrs muuttuu dramaattisesti sumisuutumista.
• Ei ihanteellinen erittäin viskoosille nesteille Ellei lämmitetty tai erityisesti profiloitu.

7. Spiraalisuuttimien teollisuussovellukset

• Deskaalisointi & metallinkäsittely: jatkuva, Laajapeitevalmiste asteikon ja jäähdytyksen poistamiseksi.
• Jäähdytystornit & haihdutusjäähdytys: leveät suihkukulmat kosketusalueen maksimoimiseksi ja haihtumisesta.
• Pölyn tukahduttaminen & hiukkasten hallinta: kehysuutteet kaivos-/sementtitiloissa.
• Kostea / kasvihuoneen sumu: Vakaa leveä peitto vaatimattomilla paineilla.
• Palontorjunta (erikoisvariantit): Suuremmat spiraalisuuttimet, joita käytetään deluge -järjestelmissä ja suihkujäähdyttimissä.
• Kemiallinen prosessointi & pesurit: Jos vaaditaan jopa peitto- ja korroosionkestävyyttä.

8. Yleiset vikatilat, Vianetsintä, ja lieventäminen

9. Vertailu muihin suuttimen tyyppeihin

10. Johtopäätös

Kierre suuttimet ovat monipuolinen teollisuusatomittajien perhe, jotka tasapainottavat laaja kattavuus, tukkeutumiskestävyys, ja vankka toiminta.

Niiden kierteinen sisäinen geometria tarjoaa hyötyä huollettavuudessa ja vakaudessa monien tavanomaisten aukkojen mallien suhteen, etenkin ankarissa teollisuusympäristöissä.

Oikea valinta vaatii huomiota nesteen ominaisuuksiin, painealue, Vähimmäisvapaat kulku- ja materiaalien yhteensopivuus.

Valmistus- ja pinnoitteiden edistysaskeleet edelleen laajentavat spiraalisuutinominaisuuksia vaativimpiin sovelluksiin.

Faqit

Miksi valita spiraalisuutin

• Hyvä kuvion vakaus laajan painekannun yli.
• Korkeampi tukkeumatoleranssi kuin monet mikro-lähtöisin ontto-kartinut suuttimet, koska spiraalireitti jakaa virtausta ja siinä on usein suurempia vähimmäisvapaat kohdat.
• Laaja kattavuus kyky yhdellä suuttimella (vähentää suuttimen lukumäärää).
• Vaihdettava insertti Suunnittelut yksinkertaistavat ylläpitoa ja alhaisempia elinkaarikustannuksia eroosioympäristöissä.

Ovat spiraalisounien suuntautumisherkkä?

Jotkut mallit ovat suvaitsevaisia ​​mitä tahansa suuntautumista; Toiset vaativat pystysuuntaisen suuntauksen symmetrian ylläpitämiseksi. Vahvista valmistajan kanssa.

Voi kierre suuttimet käsitellä lietteitä?

Kyllä - niitä käytetään yleisesti lietteisiin ja descalingiin. Valitse suuret kanavageometriat ja kovat materiaalit (HVOF, keramiikka) Hioma -liettepalvelulle.

Vaativatko spiraalisuutteet erityisiä ylävirran suodattimia?

Kyllä - määritä suodattimet, joiden suurin verkkoaukko on ≤ 1/3 pienimmästä kierrekanavan leveydestä tukkeutumisen estämiseksi tasapainottaen samalla huoltotiheyttä.