Muncung lingkaran | Casting Custom & Penyelesaian semburan ketepatan

1. Pengenalan

Muncung lingkaran adalah mantap, atomizer penyelenggaraan rendah yang membuat terkawal, Selalunya semburan sudut lebar menggunakan saluran dalaman helical/lingkaran dan bukannya ruang pusaran konvensional atau pelbagai orifices.

Mereka berharga di mana liputan luas, Rintangan menyumbat dan spektrum titisan yang boleh diramal diperlukan - Contohnya termasuk penyejukan, pelembapan, penindasan habuk, Descaling, dan penyemburan pukal dalam industri berat.

2. Apa itu muncung lingkaran?

A lingkaran muncung adalah peranti semburan yang menghasilkan kerucut terkawal, penuh, atau semburan kipas dengan memaksa cecair melalui heliks (lingkaran) petikan dalaman.

Bukannya satu lubang lurus atau ruang pusaran klasik, Cecair kerja dipandu di sepanjang saluran lingkaran supaya momentum paksi secara beransur -ansur ditukar menjadi gerakan circumferential; cecair keluar sebagai lembaran berputar atau jet yang disegerakkan yang pecah menjadi titisan.

Muncung spiral dihargai liputan yang luas, Kestabilan corak dan rintangan relatif terhadap penyumbatan.

Varian

• Spiral penuh - menghasilkan penuh (pepejal) kerucut untuk liputan kawasan seragam.
• Spiral Hollow-con - menghasilkan anulus (cincin) semburan dengan kekosongan pusat.
• Peminat lingkaran / SPRAY FLAT - Geometri ditala untuk menghasilkan semburan yang luas untuk pembasuhan penghantar atau tali pinggang.
• Masukkan & Jenis kartrij - Sisipan lingkaran yang boleh diganti dipasang ke dalam badan standard untuk kebolehpasaran dan perubahan pesat.

Ciri -ciri utama & julat biasa (Panduan Kejuruteraan)

• Tekanan operasi: biasanya 1-40 bar untuk banyak muncung lingkaran perindustrian (Beberapa reka bentuk tugas berat dinilai kepada tekanan yang lebih tinggi).
• Kadar aliran: kira -kira 0.1-200 l/min setiap muncung bergantung pada saiz dan ΔP.
• Sudut semburan:15° -170 ° (Geometri bergantung); Reka bentuk lingkaran sering digunakan apabila sudut yang sangat luas (sehingga ~ 160 °) diperlukan.
• Diameter titisan median (DV50): biasanya 20-500 μm - Tekanan yang lebih tinggi dan bibir yang lebih tajam memberi titisan yang lebih halus.
• Dimensi saluran: lebar saluran/kedalaman biasanya 0.3-3 mm; Saluran yang lebih kecil memberikan atomisasi yang lebih halus tetapi meningkatkan kepekaan penyumbat.
• Bahan tipikal: Keluli tahan karat (304/316), Gangsa/gangsa, aloi dupleks; sisipan bersalut seramik atau hvof untuk perkhidmatan yang kasar.

Nota: julat ini adalah pengeluar penggunaan indikatif Q vs ΔP lengkung, Peta semburan dan data DV50 untuk memilih saiz yang betul untuk aplikasi yang diberikan.

3. Bagaimana muncung lingkaran berfungsi?

• Penyaman salur masuk: Cecair bertekanan memasuki salur masuk lingkaran dan mengikuti saluran heliks.
  Lingkaran secara beransur -ansur menukarkan momentum paksi ke dalam momentum circumferential dengan penjanaan pergolakan terhad berbanding dengan saluran masuk tangen yang tiba -tiba.
• Pembentukan lembaran/jet: Cecair keluar di sepanjang bibir lingkaran sebagai lembaran berputar atau jet yang disegerakkan yang bergabung menjadi kerucut atau kipas yang koheren.
  Profil kesinambungan dan halaju menetapkan ketebalan lembaran awal.
• Breakup ke titisan: Sekali di udara ambien, Lembaran/jet menjalani ricih aerodinamik dan Rayleigh -Taylor / Kelvin -Helmholtz ketidakstabilan dan memecah masuk ke titisan.
  Halaju keluar yang lebih tinggi (dari tekanan yang lebih tinggi) → Titisan yang lebih halus.
• Aliran menstabilkan diri: Geometri lingkaran sering menghasilkan aliran yang stabil di atas band tekanan yang luas kerana jalan heliks yang diedarkan kurang sensitif terhadap halangan kecil dan gangguan.

Parameter fizikal utama: Nombor Reynolds (Re) dalam saluran, Nombor Weber (Kita) dan ketebalan lembaran tempatan (t) memerintah perpecahan dan saiz titisan DV50 biasa.

4. Bahan, Rintangan metalurgi dan haus (Muncung lingkaran)

Muncung lingkaran beroperasi dalam persekitaran hidraulik yang agresif: Halaju tempatan yang tinggi, cecair sarat zarah, Berbasikal termal dan serangan kimia.

Oleh itu, pilihan bahan dan penjustahan permukaan menentukan hayat perkhidmatan, irama penyelenggaraan dan kos kitaran hidup lebih jauh daripada harga pembelian nominal.

Pakai & Mekanisme degradasi

• Kasar / hakisan partikulat: zarah pepejal (pasir, skala, grit) Menghadapi permukaan bibir/saluran; Roughening → titisan yang lebih besar dan gangguan corak.
• Serangan erosif -korosif (digabungkan): kakisan melemahkan matriks jadi zarah mengeluarkan bahan lebih cepat. Biasa dalam saline, aliran berasid atau berklorin.
• Cavitation / keruntuhan wap: Pembentukan wap tempatan dan keruntuhan berhampiran tepi ricih tinggi menyebabkan kerugian bahan pitting dan pesat.
• Terkejut / Keletihan mekanikal: Pemuatan kitaran di antara muka pemasangan atau bibir nipis boleh retak/bersatu.
• Kejutan terma / Spallation: Perubahan suhu pesat menyebabkan penyingkiran salutan atau retak seramik.
• Fouling / pemendapan kimia: skala, Filem polimer atau biologi mengurangkan laluan percuma dan perubahan atomisasi.

Memahami yang mana di atas menguasai dalam perkhidmatan anda panduan bahan dan pemilihan salutan.

Pilihan asas-material

Kejuruteraan permukaan & Salutan

• HVOF tungsten-carbide/cobalt (WC-CO) salutan - padat, Sangat tahan lelasan. Terbaik untuk halaju tinggi, aliran kasar (Mis., Descaling, perlombongan).
  Julat ketebalan yang digunakan biasa: 50-300 μm.
• Nikel Electroless (ENP) - Perlindungan seragam dalam geometri kompleks; kakisan yang baik + Rintangan haus sederhana.
  Ketebalan biasa: 8-30 μm. Gunakan di mana kakisan dan geseran rendah.
• DLC (Karbon seperti berlian) - Geseran ultra rendah, Bagus untuk cecair yang melekat; nipis (Beberapa μm) dan terbaik untuk kawasan hubungan kecil (Pintles, bibir).
• Overlays seramik / sisipan seramik yang brazed (Al₂o₃, Sic) - untuk lelasan yang melampau; Gunakan sebagai sisipan korban di bibir/saluran keluar.
  Kesucian seramik (≥92-99% al₂o₃) adalah amalan biasa.
• Ptfe / Lapisan Fluoropolymer - Kurangkan fouling dan lekatan (Bagus dalam melekit, cecair polimerisasi); rintangan haus terhad. Ketebalan biasa: 20-50 μm.
• Penyaduran krom keras - Teknologi lama untuk rintangan haus; Diganti sering oleh HVOF WC-CO untuk ciri ikatan dan pakai yang lebih baik.

Petua pemilihan: menggabungkan substrat tahan haus (Mis., Duplex Stainless) dengan lapisan pelindung di zon terburuk (bibir, pintu masuk saluran).

5. Kaedah pembuatan muncung lingkaran

Muncung lingkaran memerlukan geometri yang tepat untuk menghasilkan semburan kerucut berongga yang konsisten.

Kaedah pembuatan yang dipilih secara langsung mempengaruhi ketepatan dimensi, kualiti permukaan, ketahanan, dan kos.

Pemutus pasir

• Proses: Aloi cair dituangkan ke dalam acuan pasir silika atau resin yang dibentuk melalui corak.
• Kelebihan: Kos efektif untuk saiz yang besar (DN ≥ 50 mm), Sesuai untuk aplikasi perindustrian tinggi.
• Batasan: Kekasaran permukaan (RA 6-12 μm) dan penyimpangan dimensi memerlukan pemesinan sekunder.
• Aplikasi: Menara penyejuk, Flue-gas desulfurization, penyahgaraman.

Pelaburan Pelaburan (Proses Lost-Wax)

• Proses: Corak lilin disalut dengan buburan seramik, Dewaxed, dan dipenuhi dengan aloi cair.
• Kelebihan: Ketepatan dan kemasan permukaan yang sangat baik (RA 3-6 μm), Pemesinan minimum diperlukan.
• Batasan: Kos yang lebih tinggi, Sekatan saiz (≤300 mm).
• Aplikasi: Tumbuhan kimia, Sistem semburan marin, perlindungan kebakaran.

Pemesinan CNC

• Proses: Geometri lingkaran dipotong terus dari stok bar atau kekosongan cast menggunakan 3-5 paksi CNC Milling; EDM untuk aloi keras.
• Kelebihan: Ketepatan tinggi (± 0.01 mm), kebolehulangan, dan fleksibiliti untuk pengubahsuaian reka bentuk.
• Batasan: Sisa bahan dan kos yang lebih tinggi untuk spiral kompleks.
• Aplikasi: Aeroangkasa, Farmaseutikal, Sistem atomisasi kritikal.

Pembuatan Aditif (3D Percetakan)

• Proses: Serbuk logam (316L., Inconel, Ti-6al-4v) lapisan demi lapisan melalui SLM/DMLS.
• Kelebihan: Membolehkan geometri kompleks mustahil melalui pemutus; prototaip dan penyesuaian pesat.
• Batasan: Kos pengeluaran yang tinggi; memerlukan pemprosesan selepas (Mis., Electropolishing).
• Aplikasi: Reka bentuk adat/OEM, R&D, penyemburan farmaseutikal.

Tekan seramik & Sintering

• Proses: Serbuk karbida alumina atau silikon ditekan dan disandarkan di >1,500° C..
• Kelebihan: Kekerasan yang luar biasa dan rintangan haus, Kehidupan perkhidmatan yang panjang di persekitaran yang kasar.
• Batasan: Rapuh; biasanya digunakan sebagai sisipan daripada badan muncung penuh.
• Aplikasi: Perlombongan, keluli descaling, Pengendalian buburan kasar.

Kawalan kualiti

• Pemeriksaan dimensi: Menyelaras mesin pengukur (CMMS) Contoh 5% muncung setiap batch, Mengesahkan kedalaman saluran, padang, dan diameter keluar dari lukisan OEM.
• Ujian aliran: Setiap muncung diuji di 3, 10, dan 30 bar untuk memastikan spesifikasi kadar aliran sesuai (± 2% sisihan).
• Analisis corak semburan: Kamera berkelajuan tinggi (1,000 FPS) dan sistem difraksi laser (ISO 13320) Mengesahkan saiz titisan dan keseragaman -nozzle dengan UC <85% ditolak.

6. Kelebihan dan batasan muncung lingkaran

Kelebihan

• Sudut semburan lebar dan liputan seragam dengan geometri yang agak mudah.
• Rintangan menyumbat tinggi Berbanding dengan muncung kerucut berongga berbilang mikro.
• Ketahanan: saluran lingkaran mengedarkan tekanan dan mengurangkan hakisan setempat.
• Prestasi steening: Kestabilan corak merentasi band tekanan yang luas.
• Kebolehpercayaan: sisipan yang boleh diganti atau kartrij spiral memudahkan penyelenggaraan.

Batasan

• Had spektrum titisan: Sementara serba boleh, muncung lingkaran mungkin tidak mencapai atomisasi ultra-halus (sub-50 μm) muncung berongga bertekanan tinggi khusus.
• Kerumitan pembuatan: Toleransi lingkaran yang ketat boleh menuntut dan mahal untuk saluran yang sangat kecil.
• Sensitiviti reka bentuk: Keluar geometri bibir keluar kritikal - penamat bibir yang lemah atau burrs secara dramatik mengubah atomisasi.
• Tidak sesuai untuk cecair yang sangat likat Kecuali dipanaskan atau diprofilkan khas.

7. Aplikasi industri muncung lingkaran

• Descaling & pemprosesan logam: berterusan, semburan semburan lebar untuk mengeluarkan skala dan penyejukan.
• Menara penyejuk & penyejukan penyejatan: Sudut semburan lebar untuk memaksimumkan kawasan hubungan dan penyejatan.
• Penindasan habuk & kawalan partikulat: semburan perimeter di kemudahan perlombongan/simen.
• Pelembapan / Misting rumah hijau: Liputan lebar yang stabil dengan tekanan sederhana.
• Perlindungan kebakaran (Varian khas): Nozel lingkaran yang lebih besar digunakan dalam sistem banjir dan penyejuk semburan.
• Pemprosesan kimia & scrubbers: di mana walaupun liputan dan rintangan kakisan diperlukan.

8. Mod kegagalan biasa, Penyelesaian masalah, dan pengurangan

9. Perbandingan dengan jenis muncung lain

10. Kesimpulan

Nozel Spiral adalah keluarga yang serba boleh pengabaian perindustrian yang mengimbangi liputan yang luas, Rintangan menyumbat, dan operasi yang mantap.

Geometri dalaman heliks mereka memberikan kelebihan dalam kebolehgunaan dan kestabilan ke atas banyak reka bentuk orifis konvensional, Terutama dalam persekitaran perindustrian yang keras.

Pemilihan yang betul memerlukan perhatian terhadap sifat bendalir, julat tekanan, laluan percuma dan keserasian bahan minimum.

Kemajuan dalam pembuatan dan salutan terus mengembangkan keupayaan muncung lingkaran ke aplikasi yang lebih menuntut.

Soalan Lazim

Mengapa Memilih muncung lingkaran

• Baik Kestabilan corak melintasi band tekanan yang luas.
• Toleransi menyumbat yang lebih tinggi Daripada banyak muncung mikro-orifis yang berongga kerana laluan lingkaran mengedarkan aliran dan sering mempunyai petikan percuma minimum yang lebih besar.
• Liputan yang luas Keupayaan dengan muncung tunggal (Mengurangkan kiraan muncung).
• Sisipan yang boleh diganti Reka bentuk memudahkan penyelenggaraan dan kos kitaran hayat yang lebih rendah dalam persekitaran erosif.

Adalah sensitif orientasi muncung lingkaran?

Beberapa reka bentuk adalah toleran terhadap orientasi; Yang lain memerlukan orientasi menegak untuk mengekalkan simetri. Sahkan dengan pengeluar.

Bolehkah muncung lingkaran mengendalikan buburan?

Ya - mereka biasanya digunakan untuk buburan dan descaling. Pilih geometri saluran yang lebih besar dan bahan keras (Hvof, Seramik) untuk perkhidmatan buburan yang kasar.

Adakah muncung lingkaran memerlukan penapis hulu khas?

Ya - tentukan penapis yang pembukaan mesh maksimum adalah ≤ 1/3 lebar saluran lingkaran terkecil untuk mengelakkan penyumbatan semasa mengimbangi kekerapan penyelenggaraan.