Visas kūgio purkštukas | Individualūs tikslūs liejimo sprendimai

1. Įvadas

Visas kūgio purkštukas generuoja a užpildytas (kietas) Kūginis purškiklis naudojamas ten, kur net masinis paskirstymas, poveikis, arba būtinas birių drėkinimas.

Jie randami per aušinimą, valymas, Dulkių slopinimas, nusileisti, delegavimas/ugnis, Žemės ūkio ir proceso plovimo programos.

Teisingi atrankos likučiai Purškimo kampas, lašelių dydis, Srauto greitis, spaudimas, medžiagų suderinamumas ir užsikimšimo rizika.

Šis straipsnis paaiškina, kaip veikia pilni kūgio purkštukai, Kiekybiškai įvertina našumo metrika, Peržiūri medžiagas ir gamybos galimybes, Nurodomi gedimo būdai ir praktiniai švelninimas, palygina pilną kūgį su kitais purkštukų tipais, ir pateikia pirkėjo kontrolinį sąrašą ir inovacijų perspektyvą.

2. Kas yra pilnas kūgio purkštukas?

Apibrėžimas

Pilnas kūgis purkštukas yra atomizuojantis įtaisas, kuris konvertuoja suslėgtą skystį (arba dujų skysčio mišinys) į kietą (užpildytas) Kūginis purškiklis - t.y., Purškimo tūris užpildytas nuo vidurio linijos iki kūgio krašto, be centrinės tuštumos.

Skirtingai nuo tuščiavidurių kūgio purkštukų (kurie turi žiedinį purškalą) ar plokščio ventiliatoriaus purkštukai (kurie sukuria 2D ventiliatorių), Visiški kūgio dizainai užtikrina, kad kiekvienas purškimo srities taškas gauna vienodą skysčio ekspoziciją.

Visiški kūgio purkštukai pasirenkami vienodam masės pasiskirstymui, numatomas poveikis, ir reikalinga nuolatinė aprėptis visoje tikslinėje srityje (aušinimas, skalbimas, Dulkių slopinimas, Plove, CIP, kt.).

Tipiški apibrėžiantys diapazonai ir atributai:

• Purškimo kampas (iš viso): grubiai 15° - 120 ° (Pasirinkta, kad atitiktų purškimo skersmenį tam tikram metimui).
• Anga / angų šeima: Individualūs skylių dydžiai paprastai yra 0.1–10 mm; Kelių skylių modeliai yra plačiai naudojami siekiant pagerinti atsparumą atleidimui ir užsikimšimui.
• Lašelių paskirstymas: Geri pilno kūgio dizainai sukuria siaurą lašelių dydžio pasiskirstymą; Aukštos kokybės produktai dažnai pasiekia DV90/DV10 santykiai artėja 3:1 ar geriau, kai vertinamas spaudimas.
• Paraiškos: kur ploto aprėpties vienodumas ar mechaninis poveikis (impulsų srautas) svarbu daugiau nei ypač gerai atomizuoti.

Kaip veikia pilnas kūgio purkštukas?

Purškimas suformuotas trimis inžineriniais etapais ant purkštuko viduje:

Srauto kondicionavimas & sūkurinės kartos

Slėginis skystis pirmiausia sąlygoja vidinę kamerą.

Dizaineriai dažniausiai naudoja liestines įleidimo angas, Ašinės/tangentinės mentės arba poslinkio skylės (Paprastai 2–6 tiekimo keliai arba 3–6 mentės elementai) Norėdami konvertuoti ašinį srautą į sukimosi judesį.
Gautas sūkurys lemia skystį išorėje išcentriniu veikimu, Paruoškite jį išvažiuoti iš purkštuko kaip vienodai paskirstytą žiedą ar lapą.

Kūginis lapas (arba reaktyvinis klasteris) formavimasis

Sukimo srautas išeina per apskritą angą (vienišas) arba išdėstytas mažų angų klasteris.

Geometrija (angos skersmuo, lūpų kontūras, kameros matmenys) konvertuoja besisukantį srautą į a Plonas besiplečiantis kūgio spalvos skystis Arba gerbėjų, kurie kartu užpildo kūgio tūrį, gerbėjas.

Lapų storis yra mažas (mikronų tvarka) ir išplėsti spinduliu.

Lakšto suskaidymas į lašelius

Kai lapas ar purkštukai patenka į aplinkos orą, Aerodinaminė šlyties ir paviršiaus įtempimas.

Skilimo mechanizmas - taigi ir lašelių dydžio pasiskirstymas - valdomas išėjimo greičiu, angos geometrija, Skystos savybės (tankis, klampumas, Paviršiaus įtempimas) ir aplinkos sąlygos.

3. Pagrindinės kūgio purkštukų veikimo metrika

Visiško kūgio purkštuko atlikimas yra apibrėžtas Šešios pagrindinės metrikos kad valdo purškimo aprėptį, Skysčio efektyvumas, ir proceso patikimumas.

Jie paprastai patvirtinami po ISO 8022 (Purškimo apibūdinimas) ir ASTM D/E bandymo metodai Norėdami užtikrinti palyginamumą tarp gamintojų.

Pagrindinių metrikų lentelė

4. Pilno kūgio purkštuko medžiagos

Pilno kūgio purkštuko medžiaga tiesiogiai nustato jį ilgaamžiškumas, atsparumas korozijai, Kaina, ir tinkamumas konkrečiems skysčiams ar aplinkai.

Inžinieriai turi subalansuoti Mechaninis stiprumas, Cheminis suderinamumas, ir atsparumas dėvėjimams renkantis medžiagas.

Bendrosios medžiagos, skirtos pilni kūgio purkštukams

5. Pilno kūgio purkštuko tipai

Visus kūgio purkštukus galima klasifikuoti pagal jų Vidinė geometrija, Purškimo raštas, ir atlikimo charakteristikos.

Nors visi gamina tvirtą kūginį purškiklį, Vidinis dizainas daro didelę įtaką lašelių dydžio pasiskirstymui, vienodumas, ir veikimo slėgio diapazonas.

Ašinio srauto pilno kūgio purkštukai

Ašinio srauto dizaine, skystis patenka į purkštuką išilgai jo ašies ir nukreiptas į a Sukimo kamera prieš išeidamas per apskritą angą.

• Charakteristikos: Vienodas lašelių paskirstymas, Vidutinio ir didelio lašelių dydžiai, Platus srautų diapazonas.
• Paraiškos: Aušinimo bokštai, dujų šveitimas, Gaisro slopinimas.

Tangentinis srautas (Vane tipo) Pilni kūgio purkštukai

Tangentinio srauto dizainuose, Skystis patenka į sūkurio kamerą liestinės laiko tarpsniai ar kanalai, Suteikdama stiprią sukimosi energiją.

• Charakteristikos: Labai net purškimo pasiskirstymas, užsikimšimas dėl didelių srautų ištraukų.
• Paraiškos: Purškimas skalbti, Cheminiai reaktoriai, Dulkių slopinimas.

Spiralės pilno kūgio purkštukai

Spiraliniai purkštukai naudoja a spiralės geometrija Vietoj sūkurinės kameros, Skysčio suskaidymas į kelis kūgio formos sluoksnius.

• Charakteristikos: Didelis užsikimšimo atsparumas, Plati purškimo kampai (iki 120 °), Maža priežiūra.
• Paraiškos: Išmetamųjų dujų desulfurizacija (FGD), Nuotekų aeracija, Karštų dujų aušinimas.

Didelio poveikio pilno kūgio purkštukai

Šie purkštukai sutelkia srautą į siauresnį kūgį, turintį didesnį smūgio slėgį.

• Charakteristikos: Aukštas impulsas, Dideli lašeliai, stiprios įtakos jėga.
• Paraiškos: Mastelio pašalinimas plieno gamyklose, paviršių valymas, Kasybos operacijos.

Specializuoti pilno kūgio purkštukai

Kai kurie dizainai yra pritaikyti nišinėms programoms:

• Puikūs purškalai pilnos kūgio purkštukai: Gaminkite mažus lašelius (DV50 < 100 μm) drėkinimui ar dengimui.
• Plačiakampis pilnas kūgio purkštukus: Dulkių valdymui uždenkite didelius plotus purškimo kampais iki 120 °.
• Kovos su užsegimu pilno kūgio purkštukai: Turėkite didelius nemokamus skerspjūvius, kad nuotekose būtų galima valdyti srutos ir pluoštus.

6. Visiško kūgio purkštuko gamybos būdai

Visiško kūgio purkštuko veikimą ir patvarumą stipriai nustato jo gamybos procesas, o tai daro tiesioginį matmenų tikslumą, paviršiaus apdaila, srauto nuoseklumas, ir atsparumas dėvėjimams.

Liejimas

• Procesas: Išlydytas metalas (Paprastai nerūdijantis plienas, ketaus, arba bronza) pilamas į smėlį arba investicija Formos, suformuotos iki purkštuko geometrijos.
• Privalumai:

• • Ekonomiški dideliems purkštukams (>50 mm angos).
  • Leidžia formuoti sudėtingas vidines sūkurių kameras.

• Apribojimai:

• • Paviršiaus šiurkštumas (Ra 3–6 μm) gali reikalauti pomirties.
  • Reikia kontroliuoti susitraukimą ir poringumo defektus.

• Paraiškos: Elektrinės aušinimas, Cheminiai šveitikliai, Sunkiųjų purškimo sistemos.

Injekcijos liejimas

• Procesas: Termoplastika (Pvz., Pp, PVDF, Ptfe, nailonas) yra ištirpinti ir įšvirkščiami į tikslias formas.
• Privalumai:

• • Aukštos apimties, Nemokama mažo dydžio purkštukų gamyba (<20 mm).
  • Nuosekli geometrija, Lygūs vidiniai paviršiai.
  • Korozijos atsparumas rūgščiams ir alkalis.

• Apribojimai:

• • Apsiriboti plastikais ar kompozicinėmis medžiagomis.
  • Temperatūros atsparumas mažesnis nei metalų (Paprastai ≤150 ° C.).

• Paraiškos: Žemės ūkio purškimas, maistas & Gėrimų sanitarija, Nuotekų aeracija.

Apdirbimas

• Procesas: CNC posūkis, frezavimas, ir gręžimo gaminys Gamina purkštuko korpusą ir vidinę sūkurio kamerą iš kietos juostos atsargų.
• Privalumai:

• • Aukštas matmenų tikslumas (± 0,01 mm).
  • Sklandus angos apdaila stabiliam lašelių paskirstymui.
  • Lankstus prototipų kūrimui ar mažo tūrio užsakymams.

• Apribojimai:

• • Didesnės išlaidos vienetui.
  • Ribotas labai sudėtingoms geometrijoms, nebent sujungtas su EDM (Elektros išmetimo apdirbimas).

• Paraiškos: Aukšto slėgio purkštukai, Gaisro slopinimas, danga.

Terminis apdorojimas

• Procesas: Taikoma metaliniams purkštukams po liejimo ar apdirbimo (Pvz., gesinimas, grūdinimas, nitridavimas).
• Funkcijos:

• • Padidinti kietumą (Iki 40–50 HRC nerūdijantiems plienams).
  • Pagerinti atsparumą erozijai abrazyvinio srauto metu.
  • Padidinkite nuovargio tarnavimo laiką cikliniais purškimo sąlygomis.

• Paraiškos: Metalurgija, Kasyba, Aukšto greičio purškimo valymas.

Paviršiaus apdorojimas

• Procesas: Dangos ir apdailos būdai, tokie kaip Elektropolidavimas, PVD (Fizinis garų nusėdimas), arba keraminės dangos.
• Funkcijos:

• • Sumažinkite trintį ir slėgio kritimą per purkštuką.
  • Pagerinti atsparumą korozijai (Chloridai, rūgštys, Jūros vanduo).
  • Pratęskite tarnavimo laiką erozinėje aplinkoje (srutos, Fly Pelenai, dulkės).

• Paraiškos: Jūrų šveitikliai, Cheminiai reaktoriai, Išmetamųjų dujų desulfurizacija (FGD).

7. Viso kūgio purkštuko pranašumai ir apribojimai

Visiški kūgio purkštukai yra universalūs purškimo įtaisai, Balansavimas vienoda aprėptis, užsikimšimo pasipriešinimas, ir prisitaikymas, Bet jie turi praktinių apribojimų.

Privalumai

• Vienoda aprėptis: UC = 80–100%, pašalinant negyvas zonas. Žemės ūkyje, gali sumažinti pesticidų vartojimą ~ 15%; susitinka NFPA 13 priešgaisrinės apsaugos standartai.
• Universalumas: Tvarko skysčius iš 1 cp to 10,000 CP, ir temperatūra nuo –40 ° C. (elastomerų sandarikliai) iki 1,600° C. (keramika).
• Užsikimšimo pasipriešinimas: Didesnės angos ir sūkurių dizainai sumažina užsikimšimą ~ 40%.
• Subalansuotas poveikis: 0.1–2 baro poveikis, tinkamas subtilioms ir vidutinio sunkumo valymui.

Apribojimai

• Perteklinė purškalas: 10–15%, Aukštesni nei plokšti ventiliatoriai (~ 5%), įtakos tikslioms užduotims.
• Mažesnė smūgio jėga: Negalima suderinti tvirtų srautų purkštukų, skirtų valymui.
• Slėgio jautrumas: Purškimo kampas gali skirtis 5–10% Esant ± 10% slėgio svyravimui.
• Didelio klampumo skysčiai: Skysčiai >5,000 CP reikalauja šildymo ar didesnio slėgio vienodam purškikliui.

8. Pilnų kūgio purkštukų taikymas

Visiški kūgio purkštukai yra plačiai naudojami įvairiose pramonės šakose, kur vienodas skysčių pasiskirstymas, Poveikio kontrolė, ir užsikimšimo pasipriešinimas yra kritiški.

Jų tvirtas kūginis purškiklis užtikrina, kad kiekvienas tikslinės zonos taškas gautų pastovią aprėptį, Padaryti juos idealiais aušinimas, valymas, Cheminis apdorojimas, ir priešgaisrinės apsaugos.

Pramoninis aušinimas ir dujų šveitimas

• Aušinimo bokštai: Net vandens pasiskirstymas per užpildymo paketus, kad būtų optimizuotas šilumos perdavimas.
• Išmetamųjų dujų desulfurizacija (FGD): Visiški kūgio purkštukai atomizuoja šarminius tirpalus, kad būtų pašalinti SO₂ elektrinėse.
• Šilumokaičio purškiklis: Apsaugo įrangą nuo šiluminio įtempio vienodu aušinimu.

Valymas ir paviršiaus paruošimas

• Pramoninis valymas: Naudojami konvejeriuose, cisternos, ir vamzdynai, kur vienodas purškiklis pašalina šiukšles, likučiai, arba skalė.
• Plieninių augalų nusileidimas: Abrazyvinės vandens srutos naudojamos skalės pašalinimui, Pasinaudojant visu kūgio smūgiu ir užsikimšusiems dizainams.
• Maisto ir gėrimų valymas: 316L Nerūdijančio plieno pilno kūgio purkštukai atitinka sanitarinius skalbimo produktų standartus, konteineriai, ir perdirbimo įranga.

Priešgaisrinė apsauga

• Visiški kūgio purkštukai yra plačiai naudojami Gaisro gesinimo sistemos (NFPA 13 atitiktis), užtikrinant greitą ir vienodą aprėptį atvirose vietose ir įrangos gaubtuose.

Žemės ūkis ir sodininkystė

• Pesticidų ir trąšų taikymas: Kietas kūginis purškiklis užtikrina net pasėlių padengimą, tuo pačiu sumažinant chemines atliekas.
• Drėkinimas: Už šiltnamius ar sodinukų sklidimą, Visiški kūgio purkštukai suteikia pastovų drėgmės pasiskirstymą.

Cheminės ir proceso pramonė

• Purškimo reaktoriai: Užtikrina nuoseklų reagentų pasiskirstymą.
• Dulkių slopinimas: Atomizuoti skysčiai uždengia didelius paviršius arba konvejerio diržus, kad būtų sumažintos ore esančios dalelės.
• Dengimo programos: Taikoma vienodai nusėdimui skysčiams ar pakabos gamybos linijose.

9. Įprasti gedimų režimai ir trikčių šalinimas

10. Palyginimas su konkurencinių purkštukų tipais

11. Atrankos kontrolinis sąrašas inžinieriams ir pirkėjams

• Apibrėžkite proceso poreikius: Reikalingas srautas (L/min), darbinis slėgis (Baras), Purškimo kampas, mesti atstumą, ir tikslinio lašelio dydis.
• Skysčių savybės: tankis, klampumas, Paviršiaus įtempimas, korozija, suspenduotos kietųjų medžiagų koncentracija & Dalelių dydis.
• Medžiagos pasirinkimas: Rungtynės su chemija ir dilimu (316L, keramika, kietas).
• Užsikimšęs sušvelninimas: sukepintas ar daugialypis dizainas, Filtravimas prieš srovę (tinklelis ≤ 1/3 mažiausia angos).
• Pristatymas & testai: užklausa CV/Q VS ΔP lentelė, Purškimo žemėlapiai pagal projektavimo slėgį ir D₃₂ arba VMD lašelių duomenis.
• Montavimas & prieinamumas: Užtikrinkite purkštuko orientaciją, Prieiga prie paslaugų, Izoliacijos vožtuvai ir pūtimo nuostatos.
• Atsarginė strategija: Atsarginiai angos įdėklai, pilnos purkštuko galvutės, kad būtų galima greitai apsikeisti.
• Dokumentų reikalavimai: Medžiagos pažymėjimai (MTC), Gamybos nuokrypiai, QC ataskaitos ir dengimo sertifikatai, jei taikoma.

12. Ateities naujovės: Protingi ir tvarūs pilno kūgio purkštukai

Visiško kūgio purkštukų evoliuciją lemia dvi pagrindinės tendencijos: pramoninis internetas (IIOT) Integracija ir tvarumas - tiek siekiant pagerinti efektyvumą ir sumažinti poveikį aplinkai.

Smart purkštuko technologija

• Įterpti jutikliai: Visiški kūgio purkštukai su slėgiu, temperatūra, ir srauto jutikliai perduoda realaus laiko duomenis į centrinį valdiklį.
  Tai suteikia galimybę nuspėjamąją priežiūrą - verčiantys operatoriai užsikimšti ar dėvėti prieš pablogėjus našumui. Elektore, protingi purkštukai sumažino neplanuotą prastovą 30%.
• Skaitmeniniai dvyniai: Virtualios kūgio purkštukų kopijos modeliuoja našumą skirtingomis sąlygomis (spaudimas, Skysčio klampumas).
  Ūkininkai naudoja skaitmeninius dvynukus, kad optimizuotų pesticidų purškimo parametrus, mažinantis cheminį naudojimą 20%.
• Automatizuotas koregavimas: Elektriniu būdu įjungiami pilno kūgio purkštukai (Pvz., „Lechler“ automobiliai) Leiskite nuotoliniam purškimo kampui reguliuoti (15° –120 °) ir srauto greitis - dinaminės programos (Pvz., kintamo greičio konvejeriai).
  Maisto perdirbimo gamykla naudoja juos reguliuojant aušinimo purškalą, atsižvelgiant į produkto temperatūrą, Pjaustykite vandens naudojimą 15%.

Tvarus dizainas

• Žemo srauto optimizavimas: Nauji purkštukų dizainai (Pvz., Purškimo sistemos CO. LF serija) Sumažinkite srauto greitį 30% išlaikant aprėptį ir UC >85%.
  Savivaldybės priešgaisrinė tarnyba naudoja šiuos purkštukus, taupymas 500,000 Litrai vandens kasmet.
• Ekologiškos medžiagos: Biologiškai skaidomi polimerų purkštukai (Pvz., PLA pagrįstas) yra kuriami vienkartiniams žemės ūkio programoms, mažinant plastikines atliekas.
  Šie purkštukai skaidosi dirvožemyje viduje 6 mėnesiai, suderinti su ES žiedinių ekonomikos tikslais.
• 3D atspausdintas pritaikymas: 3D spausdinimas (Naudojant tokias medžiagas kaip 316L nerūdijantis plienas arba keramika) Įgalina gaminti pilnus kūgio purkštukus su sudėtingais sūkurių kamerų dizainais - optimizuojančiu purškimo vienodumą (UC = 95% vs. 90% Apdoroti purkštukai).
  Pavyzdžiui, Farmacijos gamykla naudoja 3D atspausdintus purkštukus, kad padengtų tabletes, Produkto nuoseklumo gerinimas 10%.

13. Išvada

Visiški kūgio purkštukai yra lankstus ir plačiai naudojamas purškimo komponentas, kur vienodas drėkinimas, Poveikio ar ploto aprėptis yra reikalingi.

Geros dizaino praktikos poros Teisinga purkštuko geometrija ir medžiaga Su patikimu filtravimo ir priežiūros planavimu.

Šiuolaikinės gamybos ir paviršiaus technologijos leidžia siuvti abrazyvines ir ėsdinančias paslaugas, Nors kylanti priedų gamyba ir jutimas žada tolesnį našumo padidėjimą ir mažesnes gyvavimo ciklo sąnaudas.

DUK

Visas kūgis vs tuščiaviduriu kūgiu: Kada pasirinkti?

Naudoti pilnas kūgis vienodai sudrėkinti, valymas ir dulkių slopinimas; tuščiaviduris kūgis labai gerai atomizuoti ir išgarinant/drėkinamą užduotis.

Kaip slėgis veikia lašelių dydį?

Didesnis slėgis padidina išėjimo greitį ir aerodinaminę šlyties, paprastai gamina Mažesni lašeliai.

Santykis yra netiesinis ir taip pat priklauso nuo angos geometrijos ir skysčių savybių.

Kaip galiu sumažinti užsikimšimo riziką?

Naudoti daugialypis dizainas, prieš srovę filtrai su tinkleliu ≤ 1/3 mažiausia angos, Pasirinkite didesnius angos skersmenis, kur leidžia procesas, arba naudoti keramika / sukepintas purkštukai.

Tipiškas viso kūgio purkštuko gyvenimo laikas?

Labai priklausomas nuo taikymo. Švaraus vandens tarnyboje gali trukti nerūdijantis purkštukas; Abrazyvinės srutos tarnyboje tikėkitės, kad savaitės - mėnesiai, nebent bus naudojamos keraminės/kietos dalys.

Sukurkite atsarginę & Atitinkamai tikrinimo planai.