Spirālveida sprausla | Pielāgota liešana & Precision aerosola risinājumi

1. Ievads

Spirāles sprausla ir stabila, zemas uzturēšanas atomizatori, kas izveido kontrolētu, Bieži vien platleņķa aerosols, izmantojot spirāles/spirāles iekšējās fragmentus, nevis parastās virpuļbūves vai vairākas atveres.

Tie tiek vērtēti, kur plašs pārklājums, Nepieciešami aizsērēšanas pretestība un paredzami pilienu spektri - piemēri ietver dzesēšanu, mitrināšana, putekļu nomākšana, atcelšana, un lielapjoma izsmidzināšana smagajā rūpniecībā.

2. Kas ir spirāles sprausla?

Izšķirt spirāle sprausla ir smidzināšanas ierīce, kas ražo kontrolētu konusu, pilngadīgs, vai ventilatora aerosolu, piespiežot šķidrumu caur spirāli (spirāle) iekšējā pāreja.

Vienas taisnas atvere vai klasiskās virpuļošanas kameras vietā, Darba šķidrums tiek vadīts pa spirālveida kanālu, lai aksiālais impulss tiktu pakāpeniski pārveidots par apkārtmēra kustību; Šķidrums iziet kā rotējoša loksne vai vairākas sinhronizētas strūklas, kas sadalās pilieniņās.

Spirāles sprauslas tiek vērtētas plašs pārklājums, modeļa stabilitāte un relatīvā izturība pret aizsērēšanu.

Varianti

• Spirāles pilngadība - ražo piepildītu (ciets) konuss vienveidīgam laukuma pārklājumam.
• Spirālveida dobs - ražo gredzenu (gredzenot) Izsmidziniet ar centrālo tukšumu.
• Spirālveida ventilators / plakanā mērcēšana - Ģeometrija, kas noregulēta tā, lai iegūtu plašu saplacinātu aerosolu konveijerim vai jostas mazgāšanai.
• Ievietot & kārtridžu veidi - Nomaināmi spirālveida ieliktņi, kas ievietotas standarta ķermenī, lai nodrošinātu izmantojamību un ātru pāreju.

Galvenās īpašības & Tipiski diapazoni (inženierzinātņu vadība)

• Darba spiediens: parasti 1–40 bārs Daudzām rūpnieciskām spirālveida sprauslām (Daži smagas dienas dizainparaugi, kas novērtēti ar lielāku spiedienu).
• Plūsmas ātrums: aptuveni 0.1–200 l/min par sprauslu atkarībā no lieluma un ΔP.
• Smidzināšanas leņķis:15° –170 ° (atkarīgs no ģeometrijas); Spirālveida dizainus bieži izmanto, ja ļoti plati leņķi (līdz ~ 160 °) nepieciešami.
• Vidējais pilienu diametrs (DV50): parasti 20–500 µm - Lielāks spiediens un asākas lūpas dod smalkākus pilienus.
• Kanāla izmēri: Kanāla platums/dziļums parasti 0.3–3 mm; Mazāki kanāli nodrošina smalkāku atomizāciju, bet palielina aizsērēšanas jutīgumu.
• Tipiski materiāli: nerūsējoši tēraudi (304/316), misiņš/bronza, divstāvu sakausējumi; Abrazīvu pakalpojumu keramikas vai ar HVOF pārklāti ieliktņi.

Atzīmēt: Šie diapazoni ir indikatīvi - izmantojiet ražotāju Q pret ΔP līknes, Smidzināšanas kartes un DV50 dati, lai izvēlētos pareizo izmēru noteiktai lietojumprogrammai.

3. Kā darbojas spirāles sprausla?

• Ieplūdes kondicionēšana: Spiediena šķidrums nonāk spirāles ieejā un seko spirālveida kanālam.
  Spirāle pakāpeniski pārvērš aksiālo impulsu par apkārtmēra impulsu ar ierobežotu turbulences veidošanos, salīdzinot ar pēkšņu tangenciālo iepludinājumu.
• Loksnes/strūklas veidošanās: Šķidrums iziet gar spirāles lūpu kā rotējoša loks.
  Nepārtrauktības un ātruma profili nosaka sākotnējo loksnes biezumu.
• Sadalīties pilienos: Reiz apkārtējā gaisā, Loksne/strūkla iziet aerodinamisko bīde un Raileigh - Taylor / Kelvina - Helmholtza nestabilitāte un sadalās pilienos.
  Lielāks izejas ātrums (no augstāka spiediena) → smalkāki pilieni.
• Pašstabilizējoša plūsma: Spirāles ģeometrijas bieži rada stabilu plūsmu virs plašas spiediena joslas, jo sadalītais spirālveida ceļš ir mazāk jutīgs pret nelieliem šķēršļiem un traucējumiem.

Galvenie fiziskie parametri: Reinoldsa numurs (Pārplānot) kanālā, Vēbera numurs (Mēs) un vietējais lokšņu biezums (t) pārvaldīt sadalīšanu un tipiskus DV50 pilienu izmērus.

4. Materiāli, Metalurģija un nodiluma izturība (Spirālveida sprauslas)

Spirāles sprauslas darbojas agresīvā hidrauliskā vidē: Augsts vietējais ātrums, ar daļiņām piepildīta šķidrumi, termiskā ciklošana un ķīmiskais uzbrukums.

Tāpēc materiāla un virsmas inženierijas izvēle nosaka kalpošanas laiku, Uzturēšanas kadence un dzīves cikls maksā daudz vairāk nekā nominālā pirkuma cena.

Valkāt & Degradācijas mehānismi

• Abrazīvs / daļiņu erozija: cietas daļiņas (smiltis, mērogs, smiltis) Iespiešana uz lūpu/kanāla virsmām; raupji → Lielāki pilieni un modeļa kropļojumi.
• Erozīvs - korozijas uzbrukums (apvienots): Korozija vājina matricu, tāpēc daļiņas ātrāk noņem materiālu. Izplatīts fizioloģiskajā šķīdumā, skābas vai hlorētas straumes.
• Kavitācija / tvaiku sabrukums: Vietējais tvaiku veidošanās un sabrukums netālu no augstas bīdes malām izraisa strauji un ātru materiāla zudumu.
• Satraucošs / mehānisks nogurums: Cikliska iekraušana montāžas saskarnēs vai plānās lūpās var plaisāt/saliedēt.
• Termiskais šoks / rinda: Ātras temperatūras svārstības izraisa pārklājumu vai keramikas plaisāšanu.
• Saspringšana / ķīmiska nogulsne: mērogs, Polimēru vai bioloģiskās plēves samazina brīvo pāreju un maina atomizāciju.

Izpratne par to, kurš no iepriekšminētajiem dominē jūsu dienesta ceļvežu materiālā un pārklājuma atlasē.

Bāzes materiāla opcijas

Virszemes inženierija & Pārklājumi

• Hvof volframa-karbīds/kobalts (Wc-co) pārklājumi - blīvs, Īpaši nodilumizturīgs. Vislabāk augsta ātrumam, Abrazīvas plūsmas (Piem., atcelšana, kalnrūpniecība).
  Tipisks pielietotā biezuma diapazons: 50–300 µm.
• Niķelis ar elektrību (Apjozt) - Vienots pārklājums sarežģītās ģeometrijās; laba korozija + Mērena nodiluma pretestība.
  Tipisks biezums: 8–30 µm. Izmantojiet tur, kur ir korozija un zema berze.
• DLC (Dimantam līdzīgs ogleklis) - īpaši zema berze, Labi šķidrumiem, kas pakļauti uzlīmēšanai; mazs (daži µm) un vislabāk mazām kontaktu zonām (pintles, lūpas).
• Keramikas pārklājumi / Braind keramikas ieliktņi (Al₂o₃, Sic) - par ārkārtēju nobrāzumu; Izmantojiet kā upurēšanas ieliktni izejas lūpā/kanālā.
  Keramikas tīrība (≥92–99% al₂o₃) ir ierasta prakse.
• Ptfe / fluoropolimēra pārklājumi - Samaziniet piesārņošanu un saķeri (Labi lipīgā, Polimerizējoši šķidrumi); ierobežota nodiluma izturība. Tipisks biezums: 20–50 µm.
• Cietais hroma pārklājums - Vecāka tehnoloģija nodiluma izturībai; Bieži tiek aizstāts ar HVOF WC-CO, lai labākos un valkā īpašības.

Atlases padoms: Apvienojiet nodilumu izturīgu substrātu (Piem., Duplekss nerūsējošs) ar aizsargājošu pārklājumu vissliktākajās zonās (lūpa, kanāla ieeja).

5. Spirālveida sprauslu ražošanas metodes

Spirāles sprauslām nepieciešama precīza ģeometrija, lai radītu konsekventu dobu konusa aerosolu.

Izvēlētā ražošanas metode tieši ietekmē izmēru precizitāti, virsmas kvalitāte, izturība, un izmaksas.

Smilšu liešana

• Apstrādāt: Izkausēto sakausējumu ielej silīcija dioksīda vai ar sveķiem saistītās smilšu veidnēs, kas veidotas caur rakstiem.
• Priekšrocības: Rentabls lieliem izmēriem (DN ≥ 50 mm), Piemērots liela apjoma rūpnieciskiem lietojumiem.
• Ierobežojumi: Virsmas nelīdzenums (RA 6–12 µm) un izmēru novirzēm nepieciešama sekundāra apstrāde.
• Lietojumprogrammas: Dzesēšanas torņi, dūmvada gāzes desulfurizācija, atsāšana.

Investīciju liešana (Pazudušās cenas process)

• Apstrādāt: Vaska raksti ir pārklāti ar keramikas vircu, bez maksas, un piepildīts ar izkausētu sakausējumu.
• Priekšrocības: Lieliska precizitāte un virsmas apdare (RA 3-6 µm), Nepieciešama minimāla apstrāde.
• Ierobežojumi: Augstākas izmaksas, lieluma ierobežojumi (≤300 mm).
• Lietojumprogrammas: Ķīmiskie augi, jūras smidzināšanas sistēmas, ugunsdrošība.

CNC apstrāde

• Apstrādāt: Spirāles ģeometrija tiek sagriezta tieši no stieņa vai izlietotajām sagatavēm, izmantojot 3–5 asi CNC frēzēšanu; EDM par cietajiem sakausējumiem.
• Priekšrocības: Augsta precizitāte (± 0,01 mm), atkārtojamība, un elastība dizaina modifikācijām.
• Ierobežojumi: Materiālu atkritumi un augstākas izmaksas sarežģītām spirālēm.
• Lietojumprogrammas: Aviācija, farmaceitiski, Kritiskās atomizācijas sistēmas.

Piedevu ražošana (3D Drukāšana)

• Apstrādāt: Metāla pulveri (316Lukturis, Neiebilstība, Ti-6al-4v) Kausēts slānis pa slāņiem, izmantojot SLM/DMLS.
• Priekšrocības: Iespējo sarežģītas ģeometrijas neiespējamas, izmantojot liešanu; Ātra prototipēšana un pielāgošana.
• Ierobežojumi: Augstas ražošanas izmaksas; Nepieciešama pēcapstrāde (Piem., elektropolēšana).
• Lietojumprogrammas: Pielāgoti/OEM dizaini, R&S, farmaceitiskā izsmidzināšana.

Keramikas presēšana & Saķepināšana

• Apstrādāt: Alumīnija oksīda vai silīcija karbīda pulveri nospiests un saķepināts plkst >1,500° C.
• Priekšrocības: Izcila cietība un izturība pret nodilumu, Ilga kalpošanas dzīve abrazīvā vidē.
• Ierobežojumi: Trausls; Parasti uzklāj kā ieliktņus, nevis pilnus sprauslu ķermeņus.
• Lietojumprogrammas: Kalnrūpniecība, tērauda sapņošana, abrazīva virca.

Kvalitātes kontrole

• Dimensiju pārbaude: Koordinēt mērīšanas mašīnas (CMMS) paraugs 5% no sprauslām vienā partijā, Pārbaudot kanāla dziļumu, piķis, un izejas diametrs pret OEM zīmējumiem.
• Plūsmas pārbaude: Katra sprausla tiek pārbaudīta plkst 3, 10, un 30 Bārs, lai nodrošinātu plūsmas ātrumu atbilstoši specifikācijām (± 2% novirze).
• Smidzināšanas modeļa analīze: Ātrgaitas kameras (1,000 FPS) un lāzera difrakcijas sistēmas (Iso 13320) Validējiet piliena lielumu un vienveidību - naizoties ar UC <85% tiek noraidīti.

6. Spirāles sprauslu priekšrocības un ierobežojumi

Priekšrocības

• Plaši aerosola leņķi un vienmērīgs pārklājums ar salīdzinoši vienkāršu ģeometriju.
• Augsta aizsērēšanas pretestība Salīdzinot ar vairāku mikro-Orifice dobu konusa sprauslām.
• Izturība: Spirāles kanāls izplata stresu un samazina lokalizētu eroziju.
• Steening sniegums: modeļa stabilitāte plašā spiediena joslā.
• Kalpojamība: Nomaināmi ieliktņi vai spirālveida kasetnes vienkāršo apkopi.

Ierobežojumi

• Pilienu spektra ierobežojumi: Kamēr tas ir daudzpusīgs, spirāles sprauslas var nesasniegt īpaši smalku atomizāciju (Sub-50 µm) specializētas augstspiediena dobu konusa virpuļo sprauslas.
• Ražošanas sarežģītība: Stingras spirāles pielaides var būt prasīgas un dārgas ļoti maziem kanāliem.
• Dizaina jutība: Iziet no lūpu ģeometrijas ir kritiska - slikta lūpu apdare vai urbumi dramatiski maina atomizāciju.
• Nav ideāls ārkārtīgi viskoziem šķidrumiem ja vien tas nav karsēts vai speciāli profilēts.

7. Spirālveida sprauslu rūpnieciski pielietojumi

• Atcelšana & metāla apstrāde: nepārtraukts, Plaša pārklājuma aerosols skalas un dzesēšanas noņemšanai.
• Dzesēšanas torņi & iztvaicējoša dzesēšana: Plašs izsmidzināšanas leņķi, lai palielinātu kontakta laukumu un iztvaikošanu.
• Putekļu nomākšana & daļiņu kontrole: Perimetra izsmidzināšana kalnrūpniecības/cementa iekārtās.
• Mitrināšana / siltumnīcu migla: stabils plašs pārklājums ar nelielu spiedienu.
• Ugunsdrošība (Īpašie varianti): Lielākas spirāles sprauslas, ko izmanto pārmērīgas sistēmās un aerosola dzesētājiem.
• Ķīmiskā apstrāde & berzes: kur ir nepieciešama pat pārklājums un izturība pret koroziju.

8. Parastie kļūmes režīmi, Traucējummeklēšana, un mazināšana

9. Salīdzinājums ar citiem sprauslu veidiem

10. Secinājums

Spirāles sprauslas ir daudzpusīga rūpniecisko atomizatoru saime, kas līdzsvaro plašs pārklājums, aizsērēšanas pretestība, un izturīga darbība.

Viņu spirālveida iekšējā ģeometrija nodrošina priekšrocības izmantojamībā un stabilitātē, salīdzinot ar daudziem parastajiem atveres dizainparaugiem, Īpaši skarbā rūpniecības vidē.

Pareizai atlasei jāpievērš uzmanība šķidruma īpašībām, spiediena diapazons, Minimālā brīvā pāreja un materiāla savietojamība.

Ražošanas un pārklājumu sasniegumi turpina paplašināt spirālveida sprauslu spēju prasīgākiem lietojumiem.

FAQ

Kāpēc izvēlēties spirāles sprauslu

• Labi modeļa stabilitāte pāri plašai spiediena joslai.
• Augstāka aizsprostojuma tolerance nekā daudzas mikro-Orificei dobu-konusijas sprauslas, jo spirāles ceļš sadala plūsmu un bieži ir lielāki minimālie brīvie fragmenti.
• Plašs pārklājums spēja ar vienu sprauslu (samazina sprauslu skaitu).
• Nomaināms ieliktnis Dizaini vienkāršo apkopi un zemākas dzīves cikla izmaksas erozīvā vidē.

Ir spirālveida sprauslu orientācija?

Daži dizaini ir iecietīgi pret jebkuru orientāciju; Citiem ir nepieciešama vertikāla orientācija, lai saglabātu simetriju. Apstipriniet ar ražotāju.

Vai spirālveida sprauslas var apstrādāt vircas?

Jā - tos parasti izmanto vircām un atcelšanai. Izvēlieties lielāku kanāla ģeometriju un cietos materiālus (Pīšļi, keramika) par abrazīvu vircas pakalpojumu.

Vai spirālveida sprauslām ir nepieciešami īpaši augšupējie sietiņi?

Jā - norādiet sietiņus, kuru maksimālā acs atvēršana ir ≤ 1/3 mazākā spirālveida kanāla platuma, lai novērstu aizsprostojumu, līdzsvarojot apkopes frekvenci.