Spirális fúvóka | Egyedi casting & Precíziós permetező oldatok

1. Bevezetés

A spirális fúvóka robusztus, alacsony karbantartási helyezett porlasztók, amelyek ellenőrzött, Gyakran széles látószögű spray a spirális/spirál belső átjárókkal, nem pedig a hagyományos kovácskamrákkal vagy a többnyílásokkal.

Nagyra becsülnek, ahol széles körű lefedettség, Az eltömő ellenállás és a kiszámítható cseppek spektrumai szükségesek - a példák a hűtés, párásítás, porcsökkentés, deszkaling, és ömlesztett permetezés a nehéziparban.

2. Mi az a spirális fúvóka?

A spirál szórófej egy permetező eszköz, amely ellenőrzött kúpot állít elő, teljes kúp, vagy ventilátor spray -t a folyadékot egy spirális révén kényszerítve (spirál) belső átjáró.

Egyetlen egyenes nyílás vagy klasszikus örvénykamra helyett, A működő folyadékot egy spirálcsatorna mentén vezetik úgy, hogy az axiális lendület fokozatosan kerületi mozgássá alakuljon; A folyadék forgó lapként vagy többszinkronizált fúvókaként lép ki, amelyek cseppekké szakadnak.

A spirális fúvókák nagyra becsülnek széles körű lefedettség, A mintázatstabilitás és az eltömődés relatív ellenállása.

Variánsok

• Teljes kúp spirális - Töltött egy kitöltést (szilárd) Kúp az egységes terület lefedettségéhez.
• Spirális üreges kúp - Gyűrűs előállít (gyűrű) permetezzen egy központi üreggel.
• Spirálventilátor / lapos permetezés - A geometria úgy van beállítva, hogy széles, lapított spray -t kapjon a szállítószalaghoz vagy az övmosáshoz.
• Beilleszt & tölténytípusok - Cserélhető spirálbetétek, amelyek egy standard testbe illeszkednek a szervizelhetőség és a gyors átállás érdekében.

Kulcsfontosságú jellemzők & tipikus tartományok (műszaki útmutatás)

• Működési nyomás: jellemzően 1–40 bár Sok ipari spirál fúvóka számára (Néhány nagy teherbírású minta magasabb nyomásnak minősült).
• Áramlási sebesség: durván 0.1–200 L/perc fúvókánként a mérettől és az ΔP -től függően.
• Permetezési szög:15° –170 ° (geometriafüggő); A spirálmintákat gyakran használják, ha nagyon széles szögek (Legfeljebb ~ 160 ° -ig) szükségesek.
• Medián csepp átmérőjű (DV50): jellemzően 20–500 um - A magasabb nyomás és az élesebb ajkak finomabb cseppeket adnak.
• Csatornaméretek: A csatorna szélessége/mélysége általában 0.3–3 mm; A kisebb csatornák finomabb porlasztást biztosítanak, de növelik az eltömődés érzékenységét.
• Tipikus anyagok: rozsdamentes acélok (304/316), sárgaréz/bronz, duplex ötvözetek; Kerámia vagy HVOF-bevonatú betétek csiszolószolgáltatásokhoz.

Jegyzet: Ezek a tartományok indikatívak - használja a gyártó q vs ΔP görbéket, Permetezzen ki a térképeket és a DV50 adatokat egy adott alkalmazás helyes méretének kiválasztásához.

3. Hogyan működik a spirális fúvóka?

• Bemeneti kondicionálás: A nyomás alatt álló folyadék belép a spirális bemeneti nyílásba és követi a spirális csatornát.
  A spirál fokozatosan átalakítja az axiális lendületet kerületi lendületré, korlátozott turbulencia -termeléssel, összehasonlítva a hirtelen tangenciális bemeneti nyílásokkal.
• Lap/sugárhajtású kialakulás: A folyadék a spirális ajak mentén kilép, mint egy forgó lap vagy többszinkronizált fúvókák, amelyek koherens kúpba vagy ventilátorba egyesülnek.
  A folytonosság és a sebességprofilok beállítják a kezdeti lap vastagságát.
• Összetörés cseppekre: Egyszer a környezeti levegőben, A lap/sugárhajtású aerodinamikai nyíró és Rayleigh - Tayloron megy keresztül / Kelvin - Helmholtz instabilitások és cseppekbe szakadnak.
  Nagyobb kilépési sebesség (magasabb nyomástól) → Finomabb cseppek.
• Önstabilizáló áramlás: A spirális geometriák gyakran stabil áramlást eredményeznek egy széles nyomású sávon, mivel az elosztott spirális út kevésbé érzékeny a kisebb akadályokra és perturbációkra.

A legfontosabb fizikai paraméterek: Reynolds szám (RE) a csatornán, Weber szám (Mi) és a helyi lap vastagsága (t) Kormányzzák a szakítás és a tipikus DV50 cseppek méreteit.

4. Anyagok, Kohászat és kopásállóság (Spirális fúvókák)

A spirális fúvókák agresszív hidraulikus környezetben működnek: nagy helyi sebességek, részecskékkel terhelt folyadékok, termikus kerékpározás és kémiai támadás.

Anyag- és felszíni fejlesztési választások ezért meghatározzák a szolgálati élettartamot, A karbantartási ütem és az életciklus sokkal több, mint a névleges vételár.

Viselet & Degradációs mechanizmusok

• Csiszoló / részecske -erózió: szilárd részecskék (homok, skála, csiszol) Az ajkak/csatorna felületeinek érintése; Dourenting → Nagyobb cseppek és mintázat torzulása.
• Eróziós - korrozív támadás (kombinált): A korrózió gyengíti a mátrixot, így a részecskék gyorsabban távolítják el az anyagot. Gyakori a sóoldatban, savas vagy klórozott patakok.
• Kavitáció / gőz összeomlás: A helyi gőzképződés és az összeomlás a magas nyírási szélek közelében fosztogatást és gyors anyagvesztést okoz.
• Csiszolás / mechanikus fáradtság: ciklikus terhelés a rögzítő interfészeknél vagy a vékony ajkakon repedhet/összeolvadhat.
• Hőtapás / szúrás: A gyors hőmérsékleti ingadozások bevonatot vagy kerámia repedést okoznak.
• Megfagyás / kémiai lerakódás: skála, A polimer vagy a biológiai filmek csökkentik a szabad áthaladást és az porlasztást megváltoztatják.

Annak megértése, hogy a fentiek közül melyik uralja a szolgáltatásban, irányítja az anyagot és a bevonat kiválasztását.

Alap anyagi lehetőségek

Felületi tervezés & Bevonatok

• HVof Tungsten-karbid/kobalt (WC-CO) bevonatok - sűrű, Rendkívül kopásálló. A legjobb a nagy sebességhez, csiszoló áramlások (PÉLDÁUL., deszkaling, bányászati).
  Tipikus alkalmazott vastag tartomány: 50–300 um.
• Elektromos nikkel (Ágazat) - Egységes lefedettség a komplex geometriákban; jó korrózió + mérsékelt kopásállóság.
  Tipikus vastagság: 8–30 um. Használja, ahol a korrózió és az alacsony súrlódás számít.
• DLC (gyémántszerű szén) - rendkívül alacsony súrlódás, Jó a ragaszkodási hajlamos folyadékokhoz; vékony (Néhány um) És a legjobb a kis érintkezési területeken (kakas, ajkak).
• Kerámia átfedések / Forrasztott kerámia betétek (Al₂o₃, Sic) - A szélsőséges kopáshoz; Használjon áldozati betétként a kijáratnál/csatornán.
  Kerámia tisztaság (≥92–99% Al₂o₃) a szokásos gyakorlat.
• PTFE / fluoropolimer bevonatok - Csökkentse a szennyeződést és a tapadást (jó ragacsos, polimerizáló folyadékok); korlátozott kopási ellenállás. Tipikus vastagság: 20–50 um.
• Kemény krómozás - Régebbi technológia a kopásállósághoz; Gyakran cserélik a HVOF WC-CO-val a jobb kötési és kopási jellemzők érdekében.

Kiválasztási tipp: Kombináljon egy kopásálló szubsztrátot (PÉLDÁUL., duplex rozsdamentes) A legrosszabb viselő zónák védőfedelével (ajak, csatorna bejárat).

5. A spirális fúvókák gyártási módszerei

A spirális fúvókák pontos geometriát igényelnek a következetes üreges kúpos permet előállításához.

A választott gyártási módszer közvetlenül befolyásolja a dimenziós pontosságot, felületi minőség, tartósság, és a költségek.

Homoköntés

• Folyamat: Az olvadt ötvözetet szilícium-dioxid vagy gyanta kötött homokformákba öntik, mintákkal.
• Előnyök: Költséghatékony a nagy méretekre (DN ≥ 50 mm), Nagy mennyiségű ipari alkalmazásokhoz alkalmas.
• Korlátozások: Felületi érdesség (RA 6–12 um) és a dimenziós eltérések másodlagos megmunkálást igényelnek.
• Alkalmazások: Hűtőtornyok, füstgáz-desulfurizáció, sótalanítás.

Befektetési öntés (Elveszett viasz folyamat)

• Folyamat: A viaszmintákat kerámia hígítással borítják, viaszolt, és tele olvadt ötvözettel.
• Előnyök: Kiváló pontosság és felületi kivitel (RA 3-6 um), Minimális megmunkálás szükséges.
• Korlátozások: Magasabb költségek, méretkorlátozások (≤300 mm).
• Alkalmazások: Vegyi növények, tengeri spray -rendszerek, tűzvédelem.

CNC megmunkálás

• Folyamat: A spirális geometriát közvetlenül a rúdállományból vagy az öntött üres üregekből vágják le 3–5 tengely CNC marás segítségével; EDM a kemény ötvözetekhez.
• Előnyök: Nagy pontosságú (± 0,01 mm), megismételhetőség, és rugalmasság a tervezési módosításokhoz.
• Korlátozások: Anyaghulladék és magasabb költségek az összetett spiráloknál.
• Alkalmazások: Repülőgép, gyógyszerkészítmények, kritikus porlasztó rendszerek.

Additív gyártás (3D Nyomtatás)

• Folyamat: Fémporok (316L, Kuncol, Ti-6Al-4V) Fuzzadt rétegenként, SLM/DMLS-en keresztül.
• Előnyök: Lehetővé teszi a casting segítségével lehetetlen komplex geometriákat; Gyors prototípus készítése és testreszabása.
• Korlátozások: Magas termelési költségek; utófeldolgozást igényel (PÉLDÁUL., elektropropolising).
• Alkalmazások: Egyedi/OEM minták, R -tól&D, gyógyszerpermetezés.

Kerámia sajtó & Szinterelés

• Folyamat: Alumínium -oxid vagy szilícium -karbidporok nyomva és szintereltek >1,500° C.
• Előnyök: Kivételes keménység és kopásállóság, hosszú élettartam csiszoló környezetben.
• Korlátozások: Törékeny; általában inkább betétekként alkalmazzák, nem pedig teljes fúvóka testként.
• Alkalmazások: Bányászati, acélcsökkentés, csiszoló iszapkezelés.

Minőség -ellenőrzés

• Dimenziós ellenőrzés: Koordinálja a mérőgépeket (CMMS) minta 5% fúvókák egy tételenként, A csatorna mélységének igazolása, hangmagasság, és kimeneti átmérője az OEM rajzokhoz.
• Áramlási tesztelés: Minden fúvóka tesztelhető 3, 10, és 30 Bar az áramlási sebesség megfelelő előírásainak biztosítása érdekében (± 2% -os eltérés).
• Permetezési mintázat -elemzés: Nagy sebességű kamerák (1,000 földfelhasznosító) és lézeres diffrakciós rendszerek (ISO 13320) Érvényesítse a cseppek méretét és egységességét - az UC -vel történő nozzes <85% elutasítják.

6. A spirális fúvókák előnyei és korlátai

Előnyök

• Széles permetező szög és egységes lefedettség viszonylag egyszerű geometriával.
• Nagy eltömő ellenállás Összehasonlítva a multi-mikro-orificus üreges kúpos fúvókákkal.
• Tartósság: A spirális csatorna elosztja a stresszt és csökkenti a lokalizált eróziót.
• Székhelyi előadás: Minta stabilitása egy széles nyomássávon keresztül.
• Szervizesség: Cserélhető betétek vagy spirális patronok egyszerűsítik a karbantartást.

Korlátozások

• Cseppek spektrum korlátai: Míg sokoldalú, A spirális fúvókák nem érhetik el az ultra-finom porlasztást (50 μm) speciális, nagynyomású üreges kúpos kavargó fúvókák.
• Gyártási bonyolultság: A szűk spirális toleranciák igényesek és költségesek lehetnek a nagyon kicsi csatornákhoz.
• Tervezési érzékenység: A kilépés az ajakgeometria kritikus - a rossz ajkak befejezése vagy a burrok drámai módon megváltoztatják a porlasztást.
• Nem ideális a rendkívül viszkózus folyadékokhoz hacsak nem fűtik vagy speciálisan profiloztak.

7. A spirális fúvókák ipari alkalmazásai

• Deszkaling & fémfeldolgozás: folyamatos, Széles körű permetezés a skála és a hűtés eltávolításához.
• Hűtőtornyok & párolgási hűtés: Széles permetezési szögek az érintkezési terület és a párolgás maximalizálásához.
• Porcsökkentés & részecskefontroll: kerületi spray -k bányászati/cement létesítményekben.
• Párásítás / üvegházhatású párás: Stabil széles lefedettség szerény nyomáson.
• Tűzvédelem (speciális változatok): nagyobb spirális fúvókák, amelyeket az elárasztási rendszerekben és a spray -hűtőkben használnak.
• Vegyi feldolgozás & súrolók: ahol még lefedettségre és korrózióállóságra is szükség van.

8. Általános meghibásodási módok, Hibaelhárítás, és enyhítés

9. Összehasonlítás más fúvóka típusokkal

10. Következtetés

A spirális fúvókák az ipari porlasztók sokoldalú családja, amelyek egyensúlyba kerülnek széles körű lefedettség, eltömődés ellenállás, és robusztus működés.

Spirális belső geometriájuk előnyöket nyújt a szervizelhetőség és a stabilitás szempontjából sok hagyományos nyílás mintához képest, Különösen durva ipari környezetben.

A helyes kiválasztáshoz a folyadék tulajdonságaira való figyelmet igényelnek, nyomástartomány, Minimális ingyenes áthaladás és anyagkompatibilitás.

A gyártás és a bevonatok fejlődése továbbra is kiterjeszti a spirális fúvóka képességét igényesebb alkalmazásokká.

GYIK

Miért válasszon egy spirális fúvóka?

• Jó mintázatstabilitás egy széles nyomássávon keresztül.
• Magasabb eltömődésű tolerancia mint sok mikro-orifice üreges kúpos fúvóka, mert a spirális út elosztja az áramlást, és gyakran nagyobb minimális szabad átjárókkal rendelkezik.
• Széles körű lefedettség képesség egyetlen fúvóka segítségével (csökkenti a fúvóka számát).
• Cserélhető betét A tervek egyszerűsítik a karbantartást és az életciklus alacsonyabb költségeit eróziós környezetben.

A spirál fúvókák orientáció-érzékenyek?

Egyes tervek toleránsak minden orientációval szemben; Másoknak függőleges orientációra van szükség a szimmetria fenntartásához. Erősítse meg a gyártóval.

A spirális fúvókák képesek kezelni a szüneteket?

Igen - ezeket általában a kagylókhoz és a descalinghoz használják. Válasszon nagyobb csatornás geometriákat és kemény anyagokat (Hvof, kerámia) Abrasive Slurry Service -hez.

A spirális fúvókákhoz speciális upstream szűrőkre van szükségük?

Igen - Adja meg azokat a szűrőket, akiknek a maximális háló nyílása ≤ 1/3 a legkisebb spirálcsatorna szélessége, hogy megakadályozzák az elzáródást, miközben kiegyensúlyozzák a karbantartási frekvenciát.