Sarmal nozul | Özel döküm & Hassas Sprey Çözümleri

1. giriiş

Spiral nozul sağlamdır, kontrollü bir, Genellikle geleneksel girdap odaları veya birden fazla delik yerine sarmal/spiral iç pasajlar kullanan geniş açılı sprey.

Geniş kapsama alanı içinde ödüllendiriliyorlar, tıkanma direnci ve öngörülebilir damlacık spektrumları gereklidir - örnekler soğutmayı içerir, nemlendirme, toz bastırma, soyulma, ve ağır sektörde toplu püskürtme.

2. Spiral nozul nedir?

A sarmal nozul kontrollü bir koni üreten bir sprey cihazıdır, tam konulu, veya sıvıyı sarmal bir şekilde zorlayarak fan spreyi (sarmal) iç pasaj.

Tek bir düz delik veya klasik girdap odası yerine, Çalışma sıvısı, eksenel momentumun yavaş yavaş çevresel harekete dönüştürülmesi için bir spiral kanal boyunca yönlendirilir; Sıvı, damlacıklara giren dönen bir tabaka veya çoklu senkronize jetler olarak çıkar.

Spiral nozullar için ödüllendirilir geniş kapsam, Desen stabilitesi ve tıkanmaya karşı göreceli direnç.

Varyantlar

• Spiral tam konik - Doldurulmuş bir (sağlam) Tek tip alan kapsama alanı için koni.
• Spiral içi boş konma - Halka biçimli üretir (yüzük) Merkezi bir boşlukla püskürtün.
• Spiral fan / düz püskürtme - Konveyör veya kemer yıkama için geniş düzleştirilmiş bir sprey verecek şekilde ayarlanmış geometri.
• Sokmak & Kartuş Türleri - Hizmet edilebilirlik ve hızlı değişim için standart bir gövdeye takılan değiştirilebilir spiral ekler.

Temel özellikler & tipik aralıklar (mühendislik rehberliği)

• İşletme baskısı: tipik olarak 1–40 bar Birçok endüstriyel spiral nozul için (Daha yüksek baskılara göre derecelendirilen bazı ağır hizmet tasarımları).
• Akış hızı: kabaca 0.1–200 l/dk Boyut ve ΔP'ye bağlı olarak nozul başına.
• Sprey açısı:15° –170 ° (geometriye bağlı); Spiral tasarımlar genellikle çok geniş açılar olduğunda kullanılır (~ 160 ° 'ye kadar) gerekli.
• Medyan damlacık çapı (DV50): tipik olarak 20–500 um - Daha yüksek basınç ve daha keskin dudaklar daha ince damlacıklar verir.
• Kanal boyutları: Kanal genişlikleri/derinlikleri yaygın olarak 0.3–3 mm; Daha küçük kanallar daha ince atomizasyon sağlar, ancak tıkanma hassasiyetini artırır.
• Tipik malzemeler: paslanmaz çelikler (304/316), pirinç/bronz, dubleks alaşımlar; Aşındırıcı hizmetler için seramik veya HVOF kaplı uçlar.

Not: Bu aralıklar göstergedir - Kullanım Üreticisi Q vs ΔP eğrileri, Belirli bir uygulama için doğru boyutu seçmek için haritaları ve DV50 verilerini püskürtün.

3. Spiral nozul nasıl çalışır?

• Giriş Koşullandırma: Basınçlı sıvı spiral girişe girer ve sarmal kanalı takip eder.
  Spiral, ani teğet girişlerine kıyasla sınırlı türbülans üretimi ile eksenel momentumu çevresel momentuma dönüştürür.
• Sayfa/jet oluşumu: Sıvı, spiral dudak boyunca dönen bir tabaka veya tutarlı bir koniye veya fana birleşen çoklu senkronize jetler olarak çıkar..
  Süreklilik ve hız profilleri ilk sayfa kalınlığını ayarladı.
• Damlacıklara ayrılma: Ortam havasında bir kez, Sac/jet aerodinamik kesme ve Rayleigh - Taylor / Kelvin - Helmholtz istikrarsızlıkları ve damlacıklara girer.
  Daha yüksek çıkış hızı (daha yüksek baskıdan) → daha ince damlacıklar.
• Kendi Kendini Sabitleme Akışı: Spiral geometriler genellikle geniş bir basınç bantında stabil akış üretir, çünkü dağıtılmış sarmal yol küçük engellere ve bozulmalara daha az duyarlıdır.

Anahtar fiziksel parametreler: Reynolds numarası (Tekrar) kanalda, Weber numarası (Biz) ve yerel sayfa kalınlığı (T) Breakup ve Tipik DV50 damlacık boyutlarını yönet.

4. Malzemeler, Metalurji ve aşınma direnci (Spiral nozullar)

Agresif hidrolik ortamlarda spiral nozullar çalışır: Yüksek yerel hızlar, partikül yüklü sıvılar, Termal bisiklet ve kimyasal saldırı.

Malzeme ve yüzey mühendisliği seçenekleri bu nedenle hizmet ömrünü belirler, Bakım kadansı ve yaşam döngüsü maliyeti nominal satın alma fiyatından çok daha fazla.

Giymek & Bozulma mekanizmaları

• Aşındırıcı / partikül erozyon: katı parçacıklar (kum, ölçek, gıcırdatmak) dudak/kanal yüzeylerine çarpmak; Pürüzleme → daha büyük damlacıklar ve desen bozulma.
• Aşındırıcı -corrosive saldırı (birleşik): korozyon matrisi zayıflatır, böylece parçacıklar malzemeyi daha hızlı çıkarır. Saline yaygın, asidik veya klorlu akarsular.
• Kavitasyon / buhar çökmesi: Yerel buhar oluşumu ve yüksek kesme kenarlarına yakın çökme, çukurlaşmaya ve hızlı malzeme kaybına neden olur.
• Üzücü / mekanik yorgunluk: Montaj arayüzlerinde veya ince dudaklarda döngüsel yükleme çatlayabilir/birleşebilir.
• Termal şok / spallasyon: Hızlı sıcaklık değişimleri kaplama delaminasyonuna veya seramik çatlamaya neden olur.
• Kireç / kimyasal biriktirme: ölçek, Polimer veya biyolojik filmler serbest geçişi azaltır ve atomizasyonu değiştirir.

Yukarıdakilerden hangisinin hizmet kılavuzları malzeme ve kaplama seçiminde hakim olduğunu anlamak.

Temel malzeme seçenekleri

Yüzey mühendisliği & Kaplamalar

• Hvof tungsten-karbür/kobalt (WC-CO) kaplamalar - yoğun, Son derece aşınmaya dayanıklı. Yüksek hızlı için en iyisi, aşındırıcı akışlar (Örn., soyulma, madencilik).
  Tipik uygulanan kalınlık aralığı: 50–300 um.
• Elektroless nikel (Enp) - Karmaşık geometrilerde tek tip kapsama alanı; iyi korozyon + Orta aşınma direnci.
  Tipik kalınlık: 8–30 um. Korozyon ve düşük sürtünme maddesi nerede kullanın.
• DLC (elmas benzeri karbon) - Ultra düşük sürtünme, Yapışmaya eğilimli sıvılar için iyi; ince (Birkaç µm) ve küçük temas alanları için en iyisi (pintles, dudak).
• Seramik bindirmeler / Sarılmış seramik ekler (Al₂o₃, Sic) - Aşırı aşınma için; Çıkış dudağı/kanalında kurban eki olarak kullanın.
  Seramik saflık (≥92-99% al₂o₃) yaygın bir uygulama.
• Ptfe / floropolimer kaplamalar - Kirlenmeyi ve yapışmayı azaltın (Yapışkan iyi, polimerleştirici sıvılar); Sınırlı aşınma direnci. Tipik kalınlık: 20–50 um.
• Sert krom kaplama - aşınma direnci için eski teknoloji; Daha iyi bağlanma ve aşınma özellikleri için sık sık HVOF WC-CO ile değiştirildi.

Seçim ucu: aşınmaya dayanıklı bir substratı birleştirin (Örn., dubleks paslanmaz) En kötü aşamalı bölgelerde koruyucu bir bindirme ile (dudak, kanal girişi).

5. Spiral nozulların üretim yöntemleri

Spiral nozullar, tutarlı bir içi boş koni spreyi üretmek için hassas geometri gerektirir.

Seçilen üretim yöntemi, boyutsal doğruluğu doğrudan etkiler, yüzey kalitesi, dayanıklılık, ve maliyet.

Kum dökümü

• İşlem: Erimiş alaşım, desenlerle şekillendirilmiş silika veya reçine bağlı kum kalıplarına dökülür.
• Avantajlar: Büyük boyutlar için maliyet etkin (DN ≥ 50 mm), Yüksek hacimli endüstriyel uygulamalar için uygun.
• Sınırlamalar: Yüzey pürüzlülüğü (RA 6-12 um) ve boyutsal sapmalar ikincil işleme gerektirir.
• Başvuru: Soğutma Kuleleri, baca gazı desülfürizasyonu, tuzdan arındırma.

Hassas Döküm (Kayıp-Ağız Süreci)

• İşlem: Balmumu desenleri seramik bulamaç ile kaplanmıştır, çiğnenmiş, ve erimiş alaşımla dolu.
• Avantajlar: Mükemmel doğruluk ve yüzey kaplaması (RA 3-6 um), Minimal işleme gerekli.
• Sınırlamalar: Daha yüksek maliyet, Boyut Kısıtlamaları (≤300 mm).
• Başvuru: Kimyasal bitkiler, deniz sprey sistemleri, yangından korunma.

CNC İşleme

• İşlem: Spiral geometri, 3-5 eksenli CNC öğütme kullanılarak doğrudan çubuk stoğundan veya dökme boşluklardan kesilir; Sert alaşımlar için EDM.
• Avantajlar: Yüksek hassasiyet (± 0.01 mm), tekrarlanabilirlik, ve tasarım değişiklikleri için esneklik.
• Sınırlamalar: Karmaşık spiraller için maddi atık ve daha yüksek maliyet.
• Başvuru: Havacılık, farmasötikler, Kritik Atomizasyon Sistemleri.

Katkı maddesi üretimi (3D Yazdırma)

• İşlem: Metal tozları (316L, Mızmız, Ti-6al-4V) SLM/DMLS aracılığıyla katman katmanı.
• Avantajlar: Döküm yoluyla karmaşık geometrilerin imkansız olmasını sağlar; Hızlı prototipleme ve özelleştirme.
• Sınırlamalar: Yüksek üretim maliyeti; işleme sonrası gerektirir (Örn., Elektropolasyon).
• Başvuru: Özel/OEM Tasarımları, R&D, farmasötik püskürtme.

Seramik Presleme & Sinterleme

• İşlem: Alümina veya silikon karbür tozları bastırılmış ve sinterlenmiş >1,500° C.
• Avantajlar: Olağanüstü sertlik ve aşınma direnci, Aşındırıcı ortamlarda uzun hizmet ömrü.
• Sınırlamalar: Kırılgan; Genellikle tam nozul gövdeleri yerine ek olarak uygulanır.
• Başvuru: Madencilik, çelik descing, aşındırıcı bulamaç kullanımı.

Kalite kontrolü

• Boyutlu İnceleme: Ölçüm makinelerini koordine edin (CMMS) örnek 5% parti başına nozul, Kanal derinliğini doğrulama, saha, ve OEM çizimlerine karşı çıkış çapı.
• Akış testi: Her nozul şu adreste test edilir 3, 10, Ve 30 Akış hızı eşleşmelerini sağlamak için çubuk özellikler (±% 2 sapma).
• Sprey Desen Analizi: Yüksek hızlı kameralar (1,000 FPS) ve lazer kırınım sistemleri (ISO 13320) Damlacık boyutunu ve tekdüzeliğini doğrulayın - UC ile NOZZLES <85% reddedildi.

6. Spiral nozulların avantajları ve sınırlamaları

Avantajlar

• Geniş Sprey Açıları ve nispeten basit geometri ile tek tip kapsama alanı.
• Yüksek tıkanma direnci Çok mikro-ortifik içi boş koni nozulları ile karşılaştırıldığında.
• Dayanıklılık: Spiral kanal stresi dağıtır ve lokalize erozyonu azaltır.
• Steening performansı: geniş basınç bantında desen stabilitesi.
• Servis edilebilirlik: Değiştirilebilir ekler veya spiral kartuşlar bakımı basitleştirir.

Sınırlamalar

• Damlacık spektrum sınırları: Çok yönlü, Spiral nozullar ultra ince atomizasyonu elde edemeyebilir (50 µm alt) özel yüksek basınçlı içi boş koni dönme nozulları.
• Üretim karmaşıklığı: Çok küçük kanallar için sıkı spiral toleranslar talepkar ve maliyetli olabilir.
• Tasarım Hassasiyeti: Çıkış dudak geometrisi kritiktir - zayıf dudak bitirme veya çapaklar önemli ölçüde atomizasyonu değiştirir.
• Son derece viskoz sıvılar için ideal değil Isıtılmadıkça veya özel olarak profilli olmadıkça.

7. Spiral nozulların endüstriyel uygulamaları

• Soyulma & metal işleme: sürekli, Ölçek ve soğutmayı kaldırmak için geniş kapsamlı sprey.
• Soğutma Kuleleri & evaporatif soğutma: Kontak alanını ve buharlaşmayı en üst düzeye çıkarmak için geniş sprey açıları.
• Toz bastırma & partikül kontrol: Madencilik/çimento tesislerinde çevre spreyleri.
• Nemlendirme / sera sisi: mütevazı basınçlarla istikrarlı geniş kapsam.
• Yangından korunma (Özel varyantlar): Tufan sistemlerinde ve sprey soğutucularda kullanılan daha büyük spiral nozullar.
• Kimyasal işleme & yıkıcılar: Kapsam ve korozyon direncinin bile gerekli olduğu yerlerde.

8. Ortak Arıza Modları, Sorun giderme, ve hafifletme

9. Diğer nozul türleriyle karşılaştırma

10. Çözüm

Spiral nozullar, dengelenen çok yönlü bir endüstriyel atomizer ailesidir. geniş kapsam, tıkanma direnci, ve sağlam işlem.

Helikal iç geometrileri, birçok geleneksel delik tasarımına göre servis edilebilirlik ve istikrarda avantajlar sağlar., özellikle sert endüstriyel ortamlarda.

Doğru seçim sıvı özelliklerine dikkat gerektirir, basınç aralığı, Minimum serbest geçiş ve malzeme uyumluluğu.

Üretim ve kaplamalardaki gelişmeler, spiral nozul kapasitesini daha zorlu uygulamalara genişletmeye devam ediyor.

SSS

Neden Spiral Nozul Seçin

• İyi desen istikrarı Geniş basınçlı bir bant boyunca.
• Daha yüksek tıkanma toleransı Spiral yol akışı dağıtır ve genellikle daha büyük minimum serbest pasajlara sahip olduğu için birçok mikro ortifik içi boş konne nozuluna göre.
• Geniş kapsam tek bir nozul ile yetenek (Nozul sayısını azaltır).
• Değiştirilebilir Ekle Tasarımlar erozif ortamlarda bakım ve düşük yaşam döngüsü maliyetini basitleştirir.

Spiral nozul yönüne duyarlıdır?

Bazı tasarımlar herhangi bir yönlendirmeye toleranslıdır; diğerleri simetriyi korumak için dikey bir yönlendirme gerektirir. Üretici ile onaylayın.

Spiral nozullar bulamaçları idare edebilir mi?

Evet - bulamaçlar ve soyulma için yaygın olarak kullanılırlar. Daha büyük kanal geometrilerini ve sert malzemeleri seçin (HVOF, seramik) Aşındırıcı bulamaç hizmeti için.

Spiral nozullar özel yukarı akış süzgeçleri gerektirir mi?

Evet - maksimum ağ açıklığı ≤ olan süzgeçleri belirtin 1/3 Bakım frekansını dengelerken tıkanmayı önlemek için en küçük spiral kanal genişliğinin.