Dobs konusa sprausla | Precizitātes liešana & OEM risinājumi

1. Ievads

Doba konusa sprausla ir ļoti specializēta šķidruma atomizējoša sastāvdaļa, kurai ir neaizstājama loma nozarēs smalka atomizācija, Augsta virsmas un apjoma attiecība, un efektīvs gāzes un šķidruma kontakts.

Atšķirībā no pilna konusa vai plakanas ventilatora dizaina, dobu konusa sprauslas rada gredzenveida aerosola raksts ar salīdzinoši maziem pilieniem, kas koncentrēti gar apļveida joslu, atstājot centrālo asi salīdzinoši sausu.

Tas padara viņus par vēlamo izvēli mitrināšana, iztvaicējoša dzesēšana, nieks, pesticīdu izsmidzināšana, un sadedzināšanas procesi.

2. Kas ir dobs konusa sprausla?

Izšķirt dobs konuss sprausla ir precīzi izstrādāta smidzināšanas ierīce, kas paredzēta šķidruma straumes pārveidošanai par smalki atomizētu, gredzena formas smidzināšanas shēma.

Atšķirībā no pilnām konusa sprauslām, kas izplata pilienus visā konusa skaļumā, dobs konusa sprauslas koncentrāta šķidruma pilieni galvenokārt gar perifērijas anulus, atstājot centru samērā sausu.

Šī unikālā ģeometrija padara tos īpaši efektīvus lietojumprogrammās, kurām nepieciešama smalka atomizācija, ātra iztvaikošana, un lielas gāzes un šķidruma mijiedarbības virsmas.

Darba princips

Doba konusa sprauslas pamatdarbība ir atkarīga no šķidruma virpuļošanas indukcija:

• Virpuļošanas indukcija: Šķidrums nonāk sprauslas ķermenī caur vienu vai vairākiem tangenciāliem kanāliem, spirāles rievas, vai virpuļot.
• Virpuļa veidošanās: Šķidrums iegūst leņķisko impulsu, Veidojot strauji rotējošu šķidru plēvi virpuļa kamerā.
• Lapu veidošanās: Kad šķidrums iziet caur precīzi apstrādātu atveri, tas izplatās uz āru centrbēdzes spēka dēļ, plānas gredzenveida šķidruma lapas izveidošana.
• Atomizācija: Šī loksne sadalās zem aerodinamiskās bīdes un virsmas spraiguma nestabilitātes, veidojot smalku pilienu gredzenu koniskā modelī.

Raksturlielumi

• Smidzināšanas ģeometrija: Konisks ar dobu interjeru, parasti ar leņķiem no 40° līdz 140 °.
• Pilienu izmērs: Smalka atomizācija, bieži 10–200 μm diapazons, Atkarībā no spiediena un sprauslas dizaina.
• Sadalījums: Vienots pilienu blīvums gar konusa perimetru, Ideāli piemērots procesiem, kuriem nepieciešama pat perifēra pārklājums.
• Hidrodinamika: Augstie Vēbera skaitļi (Mēs > 100) Darbības diapazonos apstiprina, ka pilienu sadalīšanai dominē inerciālie spēki, nevis virsmas spraigums.

Kāpēc “dobajai” formai ir nozīme

• Dzesēšana & Mitrināšana: Maksimāli palielina siltuma un masas pārneses virsmas laukumu.
• Žāvēšana ar izsmidzināšanu & Sadedzināšana: Uzlabo iztvaikošanas ātrumu mazākas pilienu dēļ.
• Nieks & Gāzes apstrāde: Nodrošina augstu kontakta efektivitāti absorbcijas sistēmās.

3. Smidzināšanas fizika & Veiktspējas metrika

Atslēgas metrika

• Smidzināšanas leņķis (40° –140 °): Definē pārklājuma platumu.
• Plūsmas ātrums (Ņurds): Kuru pārvalda atvere diametrs un spiediena diferenciālis (Q ∝ √δp).
• Pilienu izmērs (D32, VMD): Parasti 10–200 μm, būtisks iztvaikošanai un dreifēšanas kontrolei.
• Izplatīšanas vienveidība: Nosaka, cik vienmērīgi šķidrums tiek nogulsnēts gar gredzenveida gredzenu.
• Trieciena spēks: Mēreni salīdzinājumā ar plakaniem ventilatoriem vai pilniem konusi, Padarot tos piemērotus dzesēšanai un mitrināšanai, bet ne smaga tīrīšana.

Šķidruma dinamikas ieskats

Pie darba spiediena iepriekš 5 stieple, Reynolds skaitļi pārsniedz 10⁴, Turbulentu apstākļu nodrošināšana.

Līdz Vēbera numurs (Inerces un virsmas spraiguma spēku attiecība) bieži pārsniedz 100, apstiprinot to Aerodinamiskie spēki dominē sabrukumā, iegūstot naudas sodu, stabilas pilītes.

4. Materiāli & Metalurģijas apsvērumi

5. Dobu konusa sprauslu veidi un iekšējās ģeometrijas

Dobu konusa sprauslu var plaši klasificēt pēc tā, kā tie ģenerē virpuļojošu plūsmu, kas veido gredzenveida aerosolu.

Iekšējās ģeometrijas izvēle nosaka aerosola leņķi, pilienu izmērs, aizsērēšanas pretestība, un kopējais sniegums.

Spirālveida sprauslas

• Projektēšana: Izmanto nepārtrauktu spirāles griezumu vai spirālveida rievu, kas izgatavota sprauslas ķermenī.
  Šķidrums plūst gar spirāles ceļu, ielaušanās smalkās straumēs katrā malā, kas kolektīvi veido dobu konusa aerosolu. Nav nepieciešama īpaša virpuļa kamera, Padarot dizainu vienkāršu, bet ļoti efektīvu.
• Funkcijas: Īpaši plašs aerosola leņķis (līdz 180 °); Nav iekšējās virpuļa kameras.
• Priekšrocības: Minimāla aizsērēšana; apstrādā netīrus šķidrumus un labi slīpējas.
• Lietojumprogrammas: Gāze, Dzesēšanas torņi, ugunsgrēka slāpēšana, putekļu kontrole.

Aksiālās virpuļotās sprauslas

• Projektēšana: Iekļauj virpuļa kameru, kas novietota tieši aiz izejas atveres.
  Šķidrums nonāk aksiāli un tiek virzīts uz rotāciju ar spirālveida rievām vai virpuļot, Virpuļveida izveidošana pirms izlādes.
  Kameras ģeometrija (cilindrisks vai konisks) Kontroles aerosola vienveidība un piliena lielums.
• Funkcijas: Precīzi noteikts, plāns dobs konusa aerosols ar smalku pilienu izmēru.
• Priekšrocības: Augsta vienveidība, Precīzs pārklājums; kompakta ģeometrija.
• Lietojumprogrammas: Ķīmiskie reaktori, mitrināšana, žāvēšana ar izsmidzināšanu.

Tangenciālās ieejas sprauslas

• Projektēšana: Ir viens vai vairāki tangenciāli ieplūdes porti sprauslas pusē, piespiežot šķidrumu strauji griezties cilindriskās virpuļa kamerā.
  Iegūtais virpulis iziet no apaļas atveres, veidojot dobu konusa modeli. Tangenciālo portu lielums un skaits diktē plūsmas stabilitāti un pilienu sadalījumu.
• Funkcijas: Spēcīgs virpulis ar augstu bīdes, Šauras pilienu izplatīšanas ražošana.
• Priekšrocības: Ļoti stabils aerosola raksts; efektīvs ar zemu vai vidēju viskozitātes šķidrumiem.
• Lietojumprogrammas: Gāzes dzesēšana, pesticīdu izsmidzināšana, virsmas pārklājums.

Lāpstiņas tips (Ievietot) Sprauslas

• Projektēšana: Nodarbina noņemamu iekšējo lāpstiņu ieliktni, kas novietots pirms sprauslas atveres. Vane ir vairākas leņķiskas spraugas vai asmeņi, kas šķidrumam piešķir kontrolētu virpuļošanas kustību.
  Lāpstiņas ģeometrija (spraugas platums, leņķis, skaitīt) tieši ietekmē aerosola leņķi un pilienu izmēru, un ieliktņus var apmainīt, lai pielāgotu veiktspēju.
• Funkcijas: Pielāgojams pilienu lielums ar lāpstiņas ģeometriju; Orifice ir viegli nomaināma.
• Priekšrocības: Izmantojams dizains; pielāgota izrāde; Vieglāka apkope.
• Lietojumprogrammas: Pārtikas pārstrāde, dūmgāzes desulfurizācija (Fgd), Precizitātes dzesēšana.

Daudzraišu dobu konusa sprauslas

• Projektēšana: Sastāv no vairākiem maziem atverēm, kas apdzīvotas ap sprauslas seju.
  Katra atvere izstaro smalku strūklu, kas veido daļu no kopējā dobā konusa aerosola, apvienojot vienveidīgā gredzenveida modelī.
  Dizains ļauj palielināt plūsmas ietilpību, vienkārši pielāgojot atveres skaitli un izmēru.

  

• Funkcijas: Augsts plūsmas ātrums ar sadalītām pilienu plūsmām.
• Priekšrocības: Laba atlaišana; turpina darboties pat tad, ja viena atvere aizsērē.
• Lietojumprogrammas: Augstas ietilpības dzesēšana, liela mēroga apūdeņošana, ugunsgrēka slāpēšana.

6. Dobu konusa sprauslu ražošanas metodes un kvalitātes kontrole

Ražošanas metodes

Precizitātes liešana

• Apstrādāt: Lietojums investīciju liešana (Pazudušais vasks) vai Precīzas smilšu liešana. Tiek izgatavots sprauslas vaska modelis, Pārklāts ar keramikas vircu, tad izkusa, veidojot pelējuma dobumu.
  Izkusis sakausējums (Piem., nerūsējošais tērauds, Hastelijs, vai keramika) tiek ieliets, nostiprināts, un pabeidz ar apstrādi vai slīpēšanu.
• Priekšrocības: Spēj ražot sarežģītas iekšējās virpuļa kameras un lielas, viengabala dizains; Lieliski augstas temperatūras vai kodīgas vides.
• Lietojumprogrammas: Enerģijas ražošanas skruberi, ķīmiskie reaktori, un liela mēroga dzesēšanas torņi.

CNC apstrāde

• Apstrādāt: Sākas ar cietu stieņu krājumu vai viltotām sagatavēm. Daudzlīnija CNC pagrieziens un frizēšana Mašīnas sagriež precīzas ģeometrijas, ieskaitot atveri, lāpstiņu spraugas, Un virpuļa kamera.
  Galīgā pulēšana un slīpēšana noņem burrus un nodrošina stingras pielaides (± 0,01 mm).
• Priekšrocības: Augstas dimensijas precizitāte, Lieliska atkārtojamība, un elastība zemam- uz vidēja apjoma ražošanu.
• Lietojumprogrammas: Farmaceitiska aerosola žāvēšana, Pārtikas sanitārijas sprauslas, gāzes turbīnu dzesēšana.

Pulvera metalurģija & Saķepināšana

• Apstrādāt: Smalki metālu pulveri (nerūsējošais tērauds, volframa karbīds) vai keramika (alumīnija oksīds, cirkonija) tiek iespiesti die zem augsta spiediena (200–800 MPa), tad saķepināts ar 1000–1 500 ° C.
  Sekundārā apdare, piemēram, slīpēšana vai lāzera urbšana, rada atveri.
• Priekšrocības: Ražo ārkārtīgi smagi, nodiluma izturīgi materiāli; ļauj cieši kontrolēt porainību un mikrostruktūru.
• Lietojumprogrammas: Abrazīva vircas izsmidzināšana, Katlu desulfurizācija, Kalnrūpniecības un cementa rūpniecība.

Iesmidzināšanas formēšana (Polimēri & Kompozītmateriāli)

• Apstrādāt: Termoplastika (Piem., PP, PVDF, neilons) vai inženierijas kompozītmateriāli tiek izkausēti un injicēti tērauda veidnēs ar augstu spiedienu.
  Dzesēšana nostiprina daļu, kam var būt nepieciešama samazināšana vai virsmas apstrāde. Stikla vai oglekļa šķiedras pastiprinājumiem var pievienot stiprībai.
• Priekšrocības: Zemu cenu, mērogojama masveida ražošana; viegls un korozijai izturīgs; plašs sasniedzamo formu klāsts.
• Lietojumprogrammas: Lauksaimniecības izsmidzināšana, Vienreizējās lietošanas ķīmiskās apstrādes sprauslas, ūdens apstrādes dozēšana.

Piedevu ražošana (3D Drukāšana)

• Apstrādāt: Layer-pa slāņa izgatavošana, izmantojot Selektīva lāzera kausēšana (SLM) metāliem vai Binder strūkla/stereolitogrāfija keramikai/polimēriem.
  Ļauj izgatavot sarežģītas režģim līdzīgas virpuļa kameras un nelineārus plūsmas ceļus, kas uzlabo atomizāciju. Pēcapstrāde (termiskā apstrāde, pulēšana) Uzlabo izturību un apdari.
• Priekšrocības: Iespējo dizainu neiespējami ar tradicionālo apstrādi; ātra prototipēšana; mazas partijas pielāgošana.
• Lietojumprogrammas: Aviācijas un kosmosa dzesēšanas kanāli, farmaceitiskie atomizatori, R&D no jaunām aerosola ģeometrijām.

Virsmas apdare & Termiskā apstrāde

• Apstrādāt: Pēc veidošanās, Sprauslas tiek pabeigtas, piemēram, pulēšana, godējošs, vai lāpstiņa Gludām iekšējām virsmām.
  Siltumizturība (karburizējošs, nitrings, vai rūdīšana & rūdījums) Uzlabot cietību.
  Pārklājumi, piemēram, PTFE, keramika, vai cietais hroms tiek izmantots, lai samazinātu berzi un uzlabotu ķīmisko/nodiluma izturību.
• Priekšrocības: Paplašina kalpošanas laiku, samazina aizsērēšanas risku, un uzlabo veiktspējas konsekvenci.
• Lietojumprogrammas: Ķīmiskās pārstrādes iekārtas, Ugunsdzēsības sistēmas, jūras vide.

Kvalitātes nodrošināšana

• Dimensiju pārbaude (CMM, optiskā metroloģija).
• Smidzināšanas modeļa pārbaude (kolekcijas režģi, fotografēšana).
• Pilienu lieluma raksturojums (Lāzera difrakcija, PDPA).
• Materiāla sertifikācija (MTC, Korozijas/erozijas pārbaude).

7. Priekšrocības & Dobu konusa sprauslu ierobežojumi

Galvenās priekšrocības

• Perimetra pārklājums: Gredzenveida aerosols samazina šķidruma lietošanu un izvairās.
• Daudzpusīgs: Darbojas ar šķidrumiem ar zemu viskozitāti, lai mērenas vircas; spiediena diapazons 1–100 bārs.
• Aizsprostot & Izturīgs pret eroziju: Lielākas atveres un virpuļplānotāji novērš aizsprostojumu.
• Zema virsmas ietekme: Maiga uz smalkām virsmām, vienlaikus nodrošinot pārklājumu.
• Energoefektīvs: Nepieciešama mazāka sūknēšanas jauda nekā pilnam konusam vai cietai straumei līdzīgam pārklājumam.

Kritiski ierobežojumi

• Centrālā mirušā zona: Neblieādīts centrs, kas nav piemērots pilnīgai platībai.
• Spiediena jutība: Smidzināšanas leņķa un piliena lieluma maiņa ar spiediena svārstībām.
• Zemāka ietekme: Nav ideāli piemērots abrazīvai tīrīšanai vai lieljaudai.
• Augstas viskozitātes ierobežojums: Šķidrumi >5,000 CP ir nepieciešams augstāks spiediens vai apsildāmās sprauslas.
• Nepieciešama uzturēšana: Virpuļot lāpstas var uzkrāt nogulsnes; Periodiska nepieciešama tīrīšana.

8. Doba konusa sprauslas rūpnieciski pielietojumi

Tiek plaši izmantots dobs konusa sprausla, kur perimetra pārklājums, Vienveidīga mitrināšana, un kontrolēts pilienu lielums ir kritiski. Galvenās lietojumprogrammas ietver:

Lauksaimniecība & Dārzkopība

• Pat pesticīds, herbicīds, un mēslojuma izplatība ap augiem.
• Samazina ķīmisko vielu izmantošanu par 10–20%, salīdzinot ar plakanām ventilatora sprauslām.

Dzesēšana & Mitrināšana

• Dzesēšanas torņi, HVAC mitrinātāji, un siltumnīcu miglas sistēmas.
• Nodrošina vienmērīgu pārklājumu, bez pārāk piesātinošām virsmām.

Ugunsdrošība & Apspiešana

• Gredzena formas aerosols aptver jutīgu aprīkojumu un perimetra zonas.
• Savietojams ar NFPA apstiprinātām sprinkleru sistēmām.

Rūpnieciskā tīrīšana

• Viegla mazgāšana vai delikāta aprīkojuma un konveijeru skalošana vai skalošana.
• Samazina trieciena bojājumus, salīdzinot ar pilnu konusu vai cietām straumes aerosoliem.

Putekļu nomākšana & Materiālu apstrāde

• Kalnrūpniecība, cements, un lielapjoma materiālu telpas, lai kontrolētu gaisu putekļus.
• Efektīva perimetra mitrināšana novērš daļiņu izkļūšanu.

Ķīmisks & Procesa rūpniecība

• Smidzināšanas reaktori, gāze, un ķīmiska dozēšana.
• Nodrošina vienotu gredzenu pārklājumu, Mirušo zonu samazināšana.

9. Salīdzinājums ar konkurējošajiem sprauslu veidiem

Kopsavilkums:

• Dobas konusa sprauslas izcelt perimetra pārklājums un zemas ietekmes lietojumprogrammas.
• Pilnas konusa sprauslas ir vislabākie formas tērps, aizpildīti apgabali.
• Plakanas ventilatora sprauslas ir ideāli piemēroti lineārs virsmas pārklājums.
• Cietas straumes sprauslas nodrošināt Tīrīšana ar augstu spēku vai griešana, Bet ierobežots platības pārklājums.

10. Secinājums

Dobi konusa sprauslas ir precīzi rīki, kas no jauna definē efektivitāti gāzes un šķidruma mijiedarbībā, dzesēšana, un precīza dozēšana.

Viņu gredzenveida aerosola modelis - kas ir saistīts ar virpuļplūsmas šķidruma dinamiku - ar nepārspējamu virsmas laukumu un kontakta efektivitāti, Padarot tos par neaizstājamiem nozarēm no enerģijas ražošanas līdz farmācijām.

Tā kā nozares par prioritāti izvirza ilgtspējību un viedās operācijas, Dobā konusa sprausla turpinās attīstīties - integrējošus IoT sensorus, 3D izdrukāta pielāgošana, un videi draudzīgi materiāli.

Inženieriem un pircējiem, Panākumi ir izpratne par dizaina tehniskajām niansēm, materiālu izvēle, un apkope - sprauslu specifikāciju pielāgošana ar lietojumprogrammu ir jāoptimizē veiktspējas un dzīves cikla izmaksas.

FAQ

Kādu materiālu man vajadzētu izmantot doba konusa sprauslai 98% sērskābe?

PTFE vai Hastelloy C276. PTFE pretis 98% sērskābe līdz 260 ° C ar kalpošanas laiku 3–4 gadus.

Hastelloy C276 priekšroka tiek dota augsta spiediena lietojumiem (≥50 bārs) Sakarā ar tā augstāko spēku (stiepes izturība = 724 MPA). Misiņš vai 316L korozēs 3–6 mēnešu laikā.

Vai dobu konusa sprauslas var apstrādāt augstas viskozitātes šķidrumus (Piem., motoreļļa, 3,000 CP)?

Jā, ar modifikācijām:

(1) Izmantojiet virpuļplānotāju sprauslu ar 2–3 mm atveri (lielākas atveres samazina aizsērēšanu);

(2) Sildiet šķidrumu līdz 60 ° C (samazina viskozitāti līdz ~ 1000 cp);

(3) Palieliniet spiedienu līdz 20–30 bāriem (vs. 10 bārs ūdenim) Lai uzturētu DV50 = 80–100 μm.

Cik bieži man vajadzētu tīrīt dobu konusa sprauslas, kuras tiek izmantotas notekūdeņu apstrādē (5% cietsirdība)?

Nedēļā. Notekūdeņu cietās vielas (5%) aizsprosto atveres ātrāk nekā tīras šķidrumi.

Tīrs, iemērcot a 5% citronskābes šķīdums (30 protokols) un suku ar mīkstu neilona suku. Uzstādīt a 10 μm inline filtrs, lai paplašinātu tīrīšanas intervālus līdz divreiz nedēļā.

Kāds ir doba konusa sprauslas tipiskais kalpošanas laiks gāzes tīrīšanā?

2–3 gadi 316L sprauslām, 4–5 gadi Hastelloy vai keramikas sprauslām.

Faktori, kas samazina dzīvi:

(1) Ķīmiskā nodilums (Piem., beršana ar kaustisko soda);

(2) Maklatiņu nodilums (Piem., Lido pelni elektrostacijas izplūdes gāzē);

(3) Slikta uzturēšana (Retāka tīrīšana). Pagariniet dzīvi, izmantojot keramikas sprauslas un tīrīšanu mēnesī.