Dyszka z pustej dyszą | Precyzyjne casting & Rozwiązania OEM

1. Wstęp

Dysza Hollow Sones to wysoce wyspecjalizowane komponenty atomizujące się płynem, które odgrywają niezbędną rolę w branżach wymagających Drobna atomizacja, Wysokie stosunki powierzchniowe do objętości, oraz wydajny kontakt gazem i cieczy.

W przeciwieństwie do pełnych konstrukcji stożka lub płaskich fanów, puste dysze stożkowe generują pierścieniowy wzór natrysku ze stosunkowo małymi kropelkami skoncentrowanymi wzdłuż okrągłego pasma, pozostawiając oś środkową stosunkowo suchy.

To czyni je preferowanym wyborem dla nawilżanie, Chłodzenie parowe, szorowanie, Spryskiwanie pestycydów, i procesy spalania.

2. Jaka jest pusta dysza stożka?

A Hollow Cone dysza jest precyzyjnym urządzeniem do spray, Wzór natryskowy w kształcie pierścienia.

W przeciwieństwie do pełnych dysz stożek, które dystrybuują kropelki na całym tomie stożka, pusta stożka dysza koncentrat ciekłe kropelki przede wszystkim wzdłuż ENUNULUS PERMEROWY, Opuszczanie centrum stosunkowo suchego.

Ta unikalna geometria sprawia, że ​​są one szczególnie skuteczne w wymagających aplikacjach Drobna atomizacja, Szybkie parowanie, i duże powierzchnie interakcji gazu i cieczy.

Zasada pracy

Fundamentalne działanie pustej dyszy stożkowej opiera się na Indukcja płynnego wir:

• Indukcja wirowania: Płyn wchodzi do korpusu dyszy przez jeden lub więcej kanałów stycznych, helikalne rowki, lub wkładka wirowania.
• Formacja wirów: Płyn nabiera pędu kątowego, tworząc szybko obracającą się ciekłą warstwę w komorze wirującej.
• Formacja arkusza: Gdy ciecz wychodzi z precyzyjnie obrobionego otworu, rozprzestrzenia się na zewnątrz z powodu siły odśrodkowej, Tworzenie cienkiego pierścieniowego płynu arkusz.
• Analiza drobiazgowa: Ten arkusz rozkłada się pod aerodynamiczną niestabilnością napięcia i napięcia powierzchniowego, tworząc pierścień drobnych kropel w stożkowym wzorze.

Definiowanie cech

• Geometria rozpylania: Stożkowe z pustym wnętrzem, Zazwyczaj z kątami z 40° do 140 °.
• Rozmiar kropli: Drobna atomizacja, często w 10–200 μm zakres, W zależności od presji i konstrukcji dyszy.
• Dystrybucja: Jednoliczna gęstość kropli wzdłuż obwodu stożkowego, Idealny do procesów wymagających nawet zasięgu peryferyjnego.
• Hydrodynamika: Wysokie liczby Webera (My > 100) w zakresie operacyjnym potwierdzają rozkład kropelek jest dominowany przez siły bezwładności, a nie napięcie powierzchniowe.

Dlaczego „pusty” kształt ma znaczenie

• Chłodzenie & Nawilżanie: Maksymalizuje powierzchnię do przenoszenia ciepła i masy.
• Suszenie rozpylania & Spalanie: Zwiększa szybkość parowania z powodu mniejszych kropelek.
• Szorowanie & Obróbka gazowa: Zapewnia wysoką wydajność kontaktu w układach absorpcyjnych.

3. Spray Fizyka & Wskaźniki wydajności

Kluczowe wskaźniki

• Kąt rozpylania (40° –140 °): Definiuje szerokość pokrycia.
• Natężenie przepływu (Q): Rządzony średnicą otworu i różnicą ciśnienia (Q ∝ √δP).
• Rozmiar kropli (D32, VMD): Zazwyczaj 10–200 μm, kluczowe dla odparowania i kontroli dryfu.
• Jednolitość dystrybucji: Określa, w jaki sposób równomiernie jest zdeponowany wzdłuż pierścienia pierścieniowego.
• Siła uderzenia: Umiarkowany w porównaniu do płaskich wentylatorów lub pełnych stożków, sprawiając, że są odpowiednie do chłodzenia i nawilżania, ale nie wytrzymałego czyszczenia.

Wgląd dynamiki płynów

Przy presjach operacyjnych powyżej 5 bar, Liczby Reynoldsa przekraczają 10⁴, Zapewnienie burzliwych warunków.

. Numer Webera (Stosunek sił napięcia powierzchniowego do powierzchni) często przekracza 100, potwierdzając to siły aerodynamiczne dominują rozpad, dając dobrze, stabilne kropelki.

4. Przybory & Rozważania dotyczące metalurgii

5. Rodzaje i wewnętrzne geometrie pustych dysz stożkowych

Hollow cone nozzle can be broadly categorized by how they generate the swirling flow that forms the annular spray.

The choice of internal geometry determines spray angle, Rozmiar kropli, Odporność na zatykanie, i ogólna wydajność.

Spiralne dysze

• Projekt: Uses a continuous spiral cut or helical groove machined into the nozzle body.
  Liquid flows along the spiral path, breaking into fine streams at each edge, which collectively form a hollow cone spray. No dedicated swirl chamber is required, making the design simple yet highly effective.
• Cechy: Niezwykle szeroki kąt sprayu (do 180 °); Brak wewnętrznej komory wirującej.
• Zalety: Minimalne zatykanie; dobrze radzi sobie z brudnymi płynami i zawiesinami.
• Aplikacje: Szorowanie gazu, chłodzące wieże, tłumienie ognia, Kontrola pyłu.

Osiowe dysze

• Projekt: Zawiera komorę wirującą umieszczoną bezpośrednio za otworem wyjściowym.
  Ciecz wchodzi osiowo i jest kierowana do obrotu przez spiralne rowki lub wkładkę wirowania, Tworzenie wiru przed rozładowaniem.
  Geometria komory (cylindryczny lub stożkowy) Kontroluje jednolitość natrysku i rozmiar kropli.
• Cechy: Dobrze zdefiniowany, cienki pusty stożkowy spray z drobną wielkością kropli.
• Zalety: Wysoka jednolitość, precyzyjne pokrycie; Kompaktowa geometria.
• Aplikacje: Reaktory chemiczne, nawilżanie, Suszenie rozpylania.

Styczne dysze wejściowe

• Projekt: Ma jeden lub więcej stycznych portów wlotowych po stronie dyszy, Wymuszanie płynu do szybkiego wirowania w cylindrycznej komorze wirującej.
  Wynikowy wir wychodzi przez okrągły otwór, tworząc pusty wzór stożka. Rozmiar i liczba portów stycznych dyktuje stabilność przepływu i rozkład kropelek.
• Cechy: Silny wir z wysokim ścinaniem, wytwarzanie wąskiego dystrybucji kropelek.
• Zalety: Bardzo stabilny wzór natrysku; skuteczne z cieczami o niskiej i średniej lepkości.
• Aplikacje: Chłodzenie gazowe, Spryskiwanie pestycydów, powłoka powierzchniowa.

Typ Vane (Wstawić) Dysze

• Projekt: Zastosuje wyjmowaną wewnętrzną wkładkę łopatową ustawioną przed otworem dyszy. Łopatka ma wiele kątowych szczelin lub ostrzy, które nadają płynnie kontrolowany ruch wirowy.
  Geometria Vane (Szerokość gniazda, kąt, liczyć) Bezpośrednio wpływa na kąt rozpylania i wielkość kropli, i wkładki można zamienić, aby dostosować wydajność.
• Cechy: Regulowany rozmiar kropelek według geometrii łopatki; Zwycięzca łatwo wymieniona.
• Zalety: Obsługowy projekt; Dostosowana wydajność; łatwiejsza konserwacja.
• Aplikacje: Przetwórstwo spożywcze, Spalin Desulfuriation (FGD), precyzyjne chłodzenie.

Dysze stożkowe z wieloma izawami

• Projekt: Składa się z kilku małych otworów ułożonych obwodowo wokół twarzy dyszy.
  Każda otwór emituje dobry odrzutowiec, który stanowi część ogólnego sprayu z pustego stożka, Łącząc się z jednolitym wzorem pierścieniowym.
  Projekt umożliwia skalowanie pojemności przepływu, po prostu dostosowując liczbę i rozmiar kryzy.

  

• Cechy: Wysokie prędkości przepływu z rozproszonymi strumieniami kropelek.
• Zalety: Dobra redundancja; kontynuuje funkcjonowanie, nawet jeśli jeden otwór zatyka.
• Aplikacje: Chłodzenie o dużej pojemności, Nawadnianie na dużą skalę, tłumienie ognia.

6. Metody produkcyjne i kontrole jakości pustych dysz stożkowych

Metody produkcyjne

Precyzyjne casting

• Proces: Zastosowania Casting inwestycyjny (zagubiony wosk) Lub Precyzyjne odlewanie piasku. Wykonany jest model woskowy dyszy, pokryte ceramiczną zawiesiną, Następnie stopił się, aby utworzyć wnękę pleśniową.
  Stopiony stop (NP., stal nierdzewna, Hastelloy, lub ceramika) jest wleczony, zestalone, i zakończone przez obróbkę lub szlifowanie.
• Zalety: Zdolne do wytwarzania skomplikowanych wewnętrznych komnat i dużych, jednoczęściowe wzory; Doskonałe do środowisk wysokotemperaturowych lub żrących.
• Aplikacje: Słupki do wytwarzania energii, Reaktory chemiczne, i wieże chłodzące na dużą skalę.

CNC Mękawka

• Proces: Zaczyna się od stałego pręta lub kute pola. Wielowarstwowy CNC Turning I przemiał Maszyny wycinają precyzyjne geometrie, w tym otwór, Gniazda na łopatki, and swirl chamber.
  Final polishing and honing remove burrs and ensure tight tolerances (± 0,01 mm).
• Zalety: Dokładność wysokiej wymiaru, Doskonała powtarzalność, and flexibility for low- do produkcji średniej objętości.
• Aplikacje: Pharmaceutical spray drying, food sanitation nozzles, gas turbine cooling.

Metallurgia proszkowa & Spiekanie

• Proces: Fine powders of metals (stal nierdzewna, Węglenie wolframowe) lub ceramika (glinka, cyrkonia) are pressed into a die under high pressure (200–800 MPa), then sintered at 1,000–1,500°C.
  Secondary finishing like grinding or laser drilling creates the orifice.
• Zalety: Produces extremely hard, wear-resistant materials; allows close control of porosity and microstructure.
• Aplikacje: Abrasive slurry spraying, coal-fired boiler desulfurization, mining and cement industries.

Formowanie wtryskowe (Polimery & Kompozyty)

• Proces: Termoplastics (NP., PP, PVDF, nylon) or engineered composites are melted and injected into steel molds at high pressure.
  Cooling solidifies the part, which may require deflashing or surface treatment. Glass or carbon fiber reinforcements can be added for strength.
• Zalety: Tanie, scalable mass production; lightweight and corrosion-resistant; szeroki zakres kształtów możliwych do osiągnięcia.
• Aplikacje: Opryskiwanie rolnicze, Dysze do obsługi chemicznej jednorazowej, Dawkowanie wody.

Produkcja addytywna (3D drukowanie)

• Proces: Zastosowanie warstwa po warstwie Selektywne topienie laserowe (SLM) dla metali lub Binder Jetting/Stereolitografia do ceramiki/polimerów.
  Umożliwia wytwarzanie złożonych komorów wirowych podobnych do sieci i nieliniowych ścieżek przepływu, które poprawiają atomizację. Przetwarzanie końcowe (obróbka cieplna, Polerowanie) poprawia trwałość i wykończenie.
• Zalety: Umożliwia projekty niemożliwe dzięki tradycyjnej obróbce; Szybkie prototypowanie; Dostosowywanie małej partii.
• Aplikacje: Kanały chłodzenia lotniczego, Atomizery farmaceutyczne, R&D nowych geometrii natryskowych.

Wykończenie powierzchni & Obróbka cieplna

• Proces: Po utworzeniu, Dysze ulegają wykończeniu, takie jak Polerowanie, Honing, lub lakierowanie dla gładkich powierzchni wewnętrznych.
  Zabiegi cieplne (gaźby, azotowanie, lub wygaszanie & ruszenie) Zwiększ twardość.
  Powłoki takie jak PTFE, ceramiczny, lub twardy chrom jest stosowany w celu zmniejszenia tarcia i poprawy odporności na chemikalia/ścieranie.
• Zalety: Rozszerza życie usługowe, zmniejsza ryzyko zatkania, i zwiększa spójność wydajności.
• Aplikacje: Zakłady chemiczne, Systemy tłumienia ognia, środowiska morskie.

Zapewnienie jakości

• Kontrola wymiarowa (Cmm, Metrologia optyczna).
• Testowanie wzoru natryskowego (Siatki kolekcji, Mapowanie fotograficzne).
• Droplet Size Characterization (Laser Diffraction, PDPA).
• Certyfikacja materialna (MTCs, corrosion/erosion testing).

7. Zalety & Ograniczenia pustych dysz

Kluczowe zalety

• Perimeter Coverage: Annular spray reduces fluid use and avoids oversaturation.
• Wszechstronny: Works with low-viscosity liquids to moderate slurries; pressure range 1–100 bar.
• Clog & Erosion Resistant: Larger orifices and swirl vanes prevent blockage.
• Low Surface Impact: Gentle on delicate surfaces while ensuring coverage.
• Energooszczędny: Requires less pumping power than full cone or solid stream for similar coverage.

Krytyczne ograniczenia

• Central Dead Zone: Non-wetted center unsuitable for full-area coverage.
• Wrażliwość na ciśnienie: Spray angle and droplet size change with pressure fluctuations.
• Lower Impact: Not ideal for abrasive cleaning or heavy-duty applications.
• High-Viscosity Limitation: Płyny >5,000 cP need higher pressure or heated nozzles.
• Maintenance Needed: Swirl vanes can accumulate deposits; periodic cleaning required.

8. Zastosowania przemysłowe pustej dyszy stożkowej

Dyszka pustej stożka jest szeroko stosowana tam, gdzie pokrycie obwodowe, jednolite zwilżanie, i kontrolowany rozmiar kropli są krytyczne. Kluczowe aplikacje obejmują:

Rolnictwo & Ogrodnictwo

• Nawet pestycyd, herbicyd, oraz rozkład nawozów wokół roślin.
• Zmniejsza zużycie chemikaliów o 10–20% w porównaniu z płaskimi dyszami wentylatora.

Chłodzenie & Nawilżanie

• Chłodzące wieże, HVAC nawilżacze, i systemy mgieł szklarniowych.
• Zapewnia jednolite pokrycie bez nadmiernego przesyłania powierzchni.

Ochrona przeciwpożarowa & Tłumienie

• Spray w kształcie pierścienia obejmuje wrażliwy sprzęt i obszary obwodowe.
• Kompatybilny z systemami zraszaczy zatwierdzonych przez NFPA.

Czyszczenie przemysłowe

• Lekkie mycie lub płukanie delikatnego sprzętu i przenośników.
• Zmniejsza uszkodzenia uderzenia w porównaniu z pełnym stożkiem lub sprayami z stałego strumienia.

Tłumienie pyłu & Obsługa materiałów

• Górnictwo, cement, oraz obiekty materiałowe do kontrolowania pyłu powietrznego.
• Skuteczne zwilżanie obwodu zapobiega ucieczce cząstek.

Chemiczny & Branże procesowe

• Reaktory sprayowe, szorowanie gazu, i dawkowanie chemiczne.
• Zapewnia jednolite pokrycie pierścieniowe, minimalizacja martwych stref.

9. Porównanie z konkurencyjnymi typami dyszy

Streszczenie:

• Puste dysze stożkowe Excel w perimeter coverage and low-impact applications.
• Pełne dysze stożkowe są najlepsze mundur, filled-area sprays.
• Płaskie dysze wentylatora are ideal for linear surface coverage.
• Solid stream nozzles dostarczać high-force cleaning or cutting, but limited area coverage.

10. Wniosek

Hollow cone nozzles are precision tools that redefine efficiency in gas-liquid interactions, chłodzenie, and precision dosing.

Ich pierścieniowy wzór natrysku - inżynieria przez dynamikę płynu wiru - dostosuj niezrównaną powierzchnię i wydajność kontaktu, czyniąc je niezbędnymi w branżach od wytwarzania energii po farmaceutyki.

Ponieważ branże priorytetowo traktują zrównoważony rozwój i inteligentne operacje, Dysza pustej stożka będzie się ewoluować - integrując czujniki IoT, 3Dostosowywanie Druków D., i ekologiczne materiały.

Dla inżynierów i nabywców, Sukces polega na zrozumieniu technicznych niuansów projektowania, Wybór materiału, oraz konserwacja - wyrównanie specyfikacji dyszy z aplikacją musi zoptymalizować wydajność i koszty cyklu życia.

FAQ

Jaki materiał powinienem użyć do dyszy pustej stożka 98% kwas siarkowy?

PTFE lub Hastelloy C276. PTFE opiera się 98% kwas siarkowy do 260 ° C z żywotnością serwisową 3–4 lat.

Hastelloy C276 jest preferowany do zastosowań pod wysokim ciśnieniem (≥50 bar) Ze względu na jego lepszą siłę (tensile strength = 724 MPA). Brass or 316L will corrode within 3–6 months.

Czy puste stożki mogą poradzić sobie z płynami o wysokiej wartości (NP., olej silnikowy, 3,000 CP)?

Tak, with modifications:

(1) Use a swirl vane nozzle with a 2–3 mm orifice (larger orifices reduce clogging);

(2) Heat the fluid to 60°C (reduces viscosity to ~1,000 cP);

(3) Increase pressure to 20–30 bar (vs.. 10 bar for water) to maintain Dv50 = 80–100 μm.

Jak często powinienem wyczyścić puste dysze stożkowe stosowane w oczyszczaniu ścieków (5% Solidki)?

Weekly. Wastewater solids (5%) clog orifices faster than clean fluids.

Clean by soaking in a 5% citric acid solution (30 protokół) and brushing with a soft nylon brush. Install a 10 μm inline filter to extend cleaning intervals to biweekly.

Jaka jest typowa żywotność serwisowa pustej dyszy stożkowej w szorowaniu gazu?

2–3 years for 316L nozzles, 4–5 years for Hastelloy or ceramic nozzles.

Factors reducing life:

(1) Chemical abrasion (NP., scrubbing SO₂ with caustic soda);

(2) Particulate wear (NP., fly ash in power plant exhaust);

(3) Poor maintenance (infrequent cleaning). Przedłużyć żywotność, używając dysz ceramicznych i czyszczenie miesięcznie.