Спіральна насадка | На замовлення кастинг & Точні рішення для розпилення

1. Вступ

Спіральна насадка - надійна, Атомізатори з низьким рівнем обслуговування, які створюють контрольовані, Часто ширококутний спрей з використанням гвинтових/спіральних внутрішніх проходів, а не звичайних камер вир або декількох отворів.

Вони цінуються там, де широке покриття, Необхідні стійкість до засмічення та передбачувані спектри крапель - приклади включають охолодження, зволоження, Придушення пилу, пониження, і об'ємне розпилення у важкій промисловості.

2. Що таке спіральна насадка?

A спіраль насадка - це розпилювальний пристрій, який виробляє контрольований конус, повноцінний, або спрей вентилятора, примушуючи рідину через спіральну (спіраль) внутрішній прохід.

Замість одного прямого отвору або класичної камери, Робоча рідина керується по спіральному каналу, щоб осьовий імпульс поступово перетворювався на окружний рух; Рідина виходить у вигляді обертового аркуша або декількох синхронізованих струменів, які розбиваються на краплі.

Спіральні форсунки цінуються широке покриття, стабільність візерунка та відносна стійкість до засмічення.

Варіанти

• Спіральний повний коне - виробляє заповнений (суцільний) конус для рівномірного покриття.
• Спіральний порожнистий - виробляє кільцевий (кільце) розпилюйте центральною порожнечею.
• Спіральний вентилятор / плоский розпусник - Геометрія, налаштована на отримання широкого сплющеного спрею для промивання конвеєра або ременів.
• Вставляти & Типи картриджів - Змінні спіральні вставки, встановлені в стандартне тіло для справності та швидкої переходу.

Ключові характеристики & Типові діапазони (Інженерне керівництво)

• Робочий тиск: типово 1–40 бар Для багатьох промислових насадок (Деякі важкі конструкції, оцінені на більш високий тиск).
• Витрата: грубо 0.1–200 л/хв за насадкою залежно від розміру та Δp.
• Кут розпилення:15° –170 ° (геометрія залежна); Спіральні конструкції часто використовуються, коли дуже широкі кути (до ~ 160 °) потрібні.
• Середній діаметр крапель (DV50): типово 20–500 мкм - Більш високий тиск і більш чіткі губи дають більш тонкі крапельки.
• Розміри каналу: Зазвичай ширина/глибина каналів 0.3–3 мм; Менші канали забезпечують більш тонко атомізацію, але підвищують чутливість до засмічення.
• Типові матеріали: Нержавіючі сталі (304/316), латунна/бронза, дуплексні сплави; Керамічні або HVOF покриті вставки для абразивних послуг.

Примітка: Ці діапазони є показовими - використовуйте виробник q vs Δp криві, Розпилювальні карти та дані DV50, щоб вибрати правильний розмір для даної програми.

3. Як працює спіральна насадка?

• Кондиціонер на вході: Рідина під тиском потрапляє на спіральний вхід і слідує за спіральним каналом.
  Спіраль поступово перетворює осьовий імпульс у окружний імпульс з обмеженою генерацією турбулентності порівняно з різкими тангенціальними впусками.
• Формування аркуша/струменя: Рідина виходить вздовж спіральної губи як обертовий аркуш або багато синхронізованих струменів, які зливаються в когерентний конус або вентилятор.
  Профілі безперервності та швидкості встановлюють початкову товщину листа.
• Розрив на краплі: Одного разу в навколишньому повітрі, Лист/струмінь зазнає аеродинамічного зсуву та Рейлі - Тейлор / Нестабільності та розривки Кельвіна - Гельмгольца і розбивається на краплі.
  Більш висока швидкість виходу (від більш високого тиску) → Більш тонкі крапельки.
• Самастабілізуючий потік: Спіральні геометрії часто виробляють стабільний потік над широкою смугою тиску, оскільки розподілений спіральний шлях менш чутливий до незначних перешкод та збурень.

Ключові фізичні параметри: Номер Рейнольдса (Re) у каналі, Номер Вебера (Ми) і місцева товщина листа (т) Керувати розрив та типовими розмірами крапель DV50.

4. Матеріали, Металургія та зношування (Спіральні насадки)

Спіральні форсунки працюють в агресивних гідравлічних умовах: Високі місцеві швидкості, рідини, наведені частинками, термічна цикліка та хімічна атака.

Вибір матеріалу та поверхневої інженерії визначає термін служби, Каденція технічного обслуговування та вартість життєвого циклу набагато більше, ніж номінальна ціна придбання.

Носити & Механізми деградації

• Абразивний / часткове ерозія: тверді частинки (пісок, масштаб, крутитися) Задоволення на поверхнях губ/каналу; грубо → більші крапельки та спотворення малюнка.
• Ерозивно -корозійна атака (комбінований): Корозія послаблює матрицю, тому частинки швидше видаляють матеріал. Поширений у солоному розчині, кислі або хлоровані потоки.
• Кавітація / колапс пари: Місцеве утворення пари та колапс біля краю з високим зсувом спричиняють піттінг та швидку втрату матеріалу.
• Бридіння / механічна втома: Циклічне навантаження на монтажних інтерфейсах або тонких губах може зламати/збиватися.
• Тепловий удар / розбиття: Швидкі перемикання температури спричиняють розшарування покриття або керамічне розтріскування.
• Забруднення / хімічне осадження: масштаб, Полімерні або біологічні плівки зменшують вільний прохід та зміну атомізації.

Розуміння того, хто з перерахованих вище домінує у ваших службових посібниках матеріалів та вибору покриття.

Базові матеріальні варіанти

Поверхнева інженерія & Покриття

• HVOF вольфрам-карбід/кобальт (WC-CO) покриття - щільний, надзвичайно стійкий до стирання. Найкраще для високої швидкості, абразивні потоки (Напр., пониження, видобуток).
  Типовий діапазон нанесеної товщини: 50–300 мкм.
• Електрозельний нікель (Енп) - рівномірне покриття в складних геометріях; Хороша коросія + Помірний зносостійкість.
  Типова товщина: 8–30 мкм. Використовуйте там, де важлива корозія та низьке тертя.
• DLC (Діамантоподібний вуглець) - ультра низьке тертя, Добре для стилки, схильних рідин; тонкий (кілька мкм) і найкраще для невеликих контактних зон (пінти, губи).
• Керамічні накладки / пекані керамічні вставки (Al₂o₃, SIC) - для надзвичайного стирання; Використовуйте як жертовні вставки на виїзді губи/каналу.
  Керамічна чистота (≥92–99% al₂o₃) це звичайна практика.
• PTFE / фторполімерні покриття - Зменшіть забруднення та адгезію (Добре в липкому, полімеризуючі рідини); обмежена стійкість до зносу. Типова товщина: 20–50 мкм.
• Жорстке хромоване покриття - Старіші технології стійкості до зносу; Часто замінюється HVOF WC-CO для кращого зв’язування та характеристики зносу.

Порада вибору: Поєднайте стійкий до зносу підкладку (Напр., дуплекс нержавіючий) З захисним накладкою в найгірших зонах (губа, вхід на канал).

5. Виробничі методи спіральних форсунок

Спіральні форсунки потребують точної геометрії для створення послідовного порожнистого конусного спрею.

Вибраний метод виробництва безпосередньо впливає на розмірну точність, якість поверхні, довговічність, і вартість.

Пісочний кастинг

• Обробка: Розплавлений сплав наливається в пісочниці, пов'язані з кремнію або смоли, у формі за допомогою візерунків.
• Переваги: Економічно для великих розмірів (DN ≥ 50 мм), підходить для великих промислових застосувань.
• Обмеження: Шорсткість поверхні (РА 6–12 мкм) і розмірні відхилення потребують вторинної обробки.
• Заявки: Охолоджуючі вежі, Десульфуризація димових газів, опріснення.

Інвестиційне кастинг (Процес загубленого воску)

• Обробка: Воскові візерунки покриті керамічною суспензією, розкутий, і наповнений розплавленим сплавом.
• Переваги: Відмінна точність та обробка поверхні (РА 3-6 мкм), Необхідна мінімальна обробка.
• Обмеження: Більша вартість, Обмеження розміру (≤300 мм).
• Заявки: Хімічні рослини, Системи морського розпилення, пожежна захист.

Обробка ЧПУ

• Обробка: Спіральна геометрія вирізається безпосередньо з барних запасів або литих заготовки, використовуючи 3–5 фрезерування ЧПУ; EDM для важких сплавів.
• Переваги: Висока точність (± 0,01 мм), повторюваність, та гнучкість для модифікацій дизайну.
• Обмеження: Матеріальні відходи та більша вартість складних спіралей.
• Заявки: Аерокосмічний, фармацевтичні препарати, критичні системи атомізації.

Виробництво добавок (3D друк)

• Обробка: Металеві порошки (316Л, Юнель, TI-6AL-4V) Злитий шар за шаром через SLM/DMLS.
• Переваги: Дозволяє неможливо складною геометрією за допомогою кастингу; Швидке прототипування та налаштування.
• Обмеження: Висока вартість виробництва; Потрібна післяобробка (Напр., Електропалізація).
• Заявки: Спеціальні/OEM -дизайни, R&Р., фармацевтичне розпилення.

Керамічне пресування & Спікання

• Обробка: Алюмініє або кремнієві порошки карбіду натиснули і спікали на >1,500° C.
• Переваги: Виняткова твердість та стійкість до зносу, Довгий термін служби в абразивних умовах.
• Обмеження: Крихкий; зазвичай застосовується як вставки, а не повні тіла насадки.
• Заявки: Видобуток, сталевий скид, Абразивна обробка суспензії.

Контроль якості

• Розмірний огляд: Координація вимірювальних машин (CMMS) зразок 5% насадок на партію, Перевірка глибини каналу, стовп, і діаметр виходу проти малюнків OEM.
• Тестування потоку: Кожна насадка тестується на 3, 10, і 30 Барка для забезпечення швидкості потоку відповідає специфікаціям (± 2% відхилення).
• Аналіз моделей розпилення: Швидкісні камери (1,000 FPS) та системи лазерної дифракції (ISO 13320) Валідувати розмір і рівномірність крапельки - допитки з UC <85% відхиляються.

6. Переваги та обмеження спіральних форсунок

Переваги

• Широкі кути розпилення і рівномірне покриття відносно простою геометрією.
• Висока стійкість до засмічення Порівняно з багатомікро-орієнтовними порожнистими конусами.
• Міцність: Спіральний канал розподіляє стрес і зменшує локалізовану ерозію.
• Продуктивність: Стабільність візерунка в широкому діапазоні тиску.
• Справність: Змінні вставки або спіральні картриджі спрощують технічне обслуговування.

Обмеження

• Обмеження спектру краплі: В той час як універсальний, Спіральні форсунки можуть не досягти ультра-спростого атомізації (суб-50 мкм) спеціалізованих насадок високого тиску.
• Складність виробництва: Тісні спіральні допуски можуть бути вимогливими та дорогими для дуже малих каналів.
• Чутливість дизайну: Вихід з геометрії губ є критичною - погана обробка губ або пори, різко змінює атомізацію.
• Не ідеально підходить для надзвичайно в'язких рідин Якщо не нагрівається або не профілюється.

7. Промислові застосування спіральних форсунок

• Пониження & Обробка металів: безперервний, Широкий спрей для видалення масштабу та охолодження.
• Охолоджуючі вежі & випаровувальне охолодження: Широкі кути розпилення для максимізації контактної зони та випаровування.
• Придушення пилу & контроль твердих частинок: Периметр розпилювах у видобутку/цементних установах.
• Зволоження / парниковий туман: стабільне широке покриття зі скромними тисками.
• Пожежна захист (Спеціальні варіанти): Більші спіральні форсунки, що використовуються в системах потопів та розпилювальних охолоджувачах.
• Хімічна обробка & скрубери: де потрібно навіть покриття та корозійна стійкість.

8. Загальні режими відмови, Усунення несправностей, і пом'якшення

9. Порівняння з іншими типами насадки

10. Висновок

Спіральні форсунки - це універсальна родина промислових атомізаторів, які балансують широке покриття, Опір засмічення, і надійна операція.

Їх спіральна внутрішня геометрія забезпечує переваги справності та стабільності над багатьма звичайними конструкціями отворів, особливо в суворих промислових умовах.

Правильний вибір вимагає уваги до властивостей рідини, діапазон тиску, Мінімальний безкоштовний прохід та сумісність матеріалів.

Успіхи у виробництві та покритті продовжують розширювати спіральну насадку в більш вимогливі програми.

Поширені запитання

Чому вибирати спіральну насадку

• Добрий Стабільність візерунка через широку смугу тиску.
• Більш висока толерантність до засмічення Через багато мікро-орієнтованих порожнистих конучих форсунок, оскільки спіральний шлях розподіляє потік і часто має більші мінімальні вільні проходи.
• Широке покриття Здатність за допомогою однієї насадки (зменшує кількість насадок).
• Змінна вставка Конструкції спрощують технічне обслуговування та зниження вартості життєвого циклу в ерозійних умовах.

Є спіральними форсунками, чутливі до орієнтації?

Деякі конструкції толерантні до будь -якої орієнтації; Інші потребують вертикальної орієнтації, щоб підтримувати симетрію. Підтвердьте з виробником.

Чи можуть спіральні форсунки обробляти суспензії?

Так - вони зазвичай використовуються для суспензії та накопичення. Виберіть більші геометрії каналу та тверді матеріали (HVOF, кераміка) для абразивної служби суспензії.

Чи потрібні спіральні форсунки спеціальних ситерів?

Так - вкажіть ситеки, чиї максимальне відкриття сітки - ≤ 1/3 найменшої ширини спірального каналу для запобігання блокування при збалансуванні частоти технічного обслуговування.