Форсунки для распыла вода

Форсунки и распылители для воды

Форсунки для воды

В современном мире существует множество задач, связанных с распылением воды, о том как решить такие задачи и сделать этот процесс эффективнее, вы найдете информацию на нашем сайте. Данный раздел посвящен такой теме, как сопла для распыления жидкости и технологии разбрызгивания жидкостей в целом. Речь пойдет о технологии распылении воды и других жидкостей в различных производственных процессах, о том, для чего это нужно и на что это влияет.

Так что же такое форсунка для распыления воды?

Форсунка – это специальный инструмент для преобразования или рассеивания потока жидкости в различные формы, например, заполненный внутри конус или плоская струя. Существует несколько основных видов распыла, каждый для определенного вида задач, так, например, никакая другой распылитель не справиться лучше с задачей мойки под давлением, нежели плоскоструйная форсунка, так как у нее самая высокая сила удара струи и любые загрязнения удаляются без труда.

Сопла для распыления воды представляет собой распылительную насадку, изготовленную из металла или пластика, имеющую специальную конструкцию форсунки для придания потоку жидкости определенной формы разбрызгивания, так называемый факел распыла. Расход воды напрямую зависит от диаметра отверстия сопла и силы напора воды, подаваемого на распылитель.

Что такое форсунки высокого давления?

Это сопла для распыления воды, предназначенные для работы с силой потока выше 10 атмосфер. Как правило, изготовлены форсунки высокого давления из таких материалов, как нержавеющая сталь и реже, латунь. Некоторые такие распылители имеют различные вставки фильеры из металлокерамики (карбид вольфрама, карбид кремния) или синтетического рубина для повышения их стойкости к истиранию. Все форсунки высокого давления имеют повышенный срок службы и рассчитаны на более агрессивные условия эксплуатации.

Что такое форсунки низкого давления? Это водяные форсунки для распыления с силой подачи жидкости до 10 атмосфер, а чаще всего составляет 2-3 атмосферы, то есть такое же нагнетание как в водопроводе. В основном, форсунки низкого давления изготавливают из различных видов пластика, также латунь и нержавеющая сталь. Данный тип сопел является наиболее распространенным и практически все основные распылители для распыления воды можно отнести к форсункам низкого давления.

Источник

Техника распыления

Многие технологические процессы напрямую зависят от качества и правильного подбора форсунок (распылителей) для воды, исходя из конкретных условий эксплуатации, в первую очередь необходимо определиться с типом распыления и выбрать наиболее подходящий для данного случая тип факела распыла.

Благодаря этим знаниям всегда можно добиться максимально эффективных результатов распыления

• распылять точное количество жидкости,
• распылять в нужное место,
• распылять в заданное время.

Это позволит вам найти наиболее целесообразное и экономичное решение, сократив не только производственные издержки, но и повысив производительность предприятия.

Гидравлическое распыление (распыление однокомпонентной среды)

Распыление воды с помощью гидравлических форсунок происходит под действием давления, которое достигается благодаря насосу, приводящим в последствии к распаду жидкости на капли. Другими словами, проходя через распыляющее устройство (форсунку), жидкостный поток приобретает довольно высокую скорость, преобразуясь в форму, способствующую быстрому распаду (струя, пленка, крупные частицы, в зависимости от принадлежности распылителя к тому или иному классу). Сужение поперечного сечения форсунки способствуют повышению скорости потока, так как потенциальная энергия преобразуется в кинетическую (скорость). На выходе из форсунки, когда давление резко падает, ламинарный поток жидкости разбивается на капли различной величины и создает определенный факел распыла. Гидравлическое распыление – простой и самый экономичный по потреблению энергии способ распыления.

Пневматическое распыление

Распыление воды с помощью пневматических форсунок происходит в результате динамического взаимодействия жидкости с потоком газа, другими словами благодаря одновременной подаче в смесительную камеру двухфазной форсунки (атомайзера) сжатого воздуха и жидкости под давлением. При пневматическом распылении определяющим фактором разрушения сплошности жидкости является воздействие скоростного потока газа, который служит для дополнительного расщепления более медленной жидкости на мельчайшие капли. Выходящий из канала газовый поток имеет большую скорость (50–300 м/с), в то время как скорость истечения жидкости сравнительно невелика. Разные скорости потока газа и жидкости создают в форсунке трение и взрывные волны, в результате чего струя жидкости как бы вытягивается в отдельные нити и разрывается в местах утончения на крайне мелкие частицы. Таким образом, за счет пневматического воздействия достигается туманообразное, мелкодисперсное распыление. К достоинствам пневматического способа распыления относятся: возможность получения относительно мелкодисперсных капель жидкости (средним диаметром порядка 100–200 мкм), менее выраженная зависимость качества распыления от расхода жидкости, надежность в эксплуатации, возможность распыления относительно вязких жидкостей.

Формы факела распыла

Благодаря внутренней конструкции, форсунки могут применяться при различных условиях, добиваясь при этом разного распыления жидкости. Основными формами факела распыла являются: «полый конус», «полный конус», «плоская струя», «полная струя». Каждый из этих факелов имеет свои особенности и может служить для своих целей. Также эти факелы распыла могут иметь различные углы раскрытия – от 0 до 130 градусов.

Распыление с факелом «полый конус»

Распыление с факелом «полый конус» достигается за счёт того, что жидкость тангенциально входит в завихрительную камеру или попадает на имеющий особую форму завихритель. В результате чего приданное потоку жидкости круговое движение приводит к тому, что на выходе из форсунки струя образует полый конус.

Отличительным моментом распыления полым конусом, является то что пятно распыляемой жидкости на поверхности орошения имеет форму кольца. Так например, при распылении воды, например, на сухой асфальт, мы получим мокрое кольцо, а центр этого кольца останется сухим.

Эти форсунки могут давать самое мелкодисперсное, туманообразное распыление. Полоконусные форсунки Lechler применяются для увлажнения, охлаждения, дезинфекции, пылеподавления и для решения многих других задач, то есть там, где необходимо создать как можно более мелкую каплю.

Распыление с факелом «полный конус»

Распыление с факелом «полный конус» достигается при помощи завихрителя, который перед выходом жидкости из форсунки определенным образом формирует ее поток. При полноконусном распылении образуется круглое, квадратное, прямоугольное или овальное пятно орошения, полностью покрытое пятнами жидкости. Форсунки этого типа орошают всю поверхность окружности.

Отличительным моментом распыления полным конусом, является то что орошение происходит исключительно равномерно, но величина капель в этом случае больше, чем у полоконусных форсунок.

Полноконусные форсунки Lechler используются для смачивания поверхностей, охлаждения, пожаротушения, пеноподавления и для других применений, то есть там, где необходимо равномерно оросить требуемую поверхность.

Распыление с факелом «плоская струя»

Распыление с факелом «плоская струя» формируется либо за счет эллиптической формы выходной части форсунки, либо за счет круглого выходного отверстия, расположенного тангенциально по отношению к специальной отражающей поверхности . Этот факел образует плоскоструйные форсунки, которые еще называют щелевыми, так как сопло форсунки обычно представляет щель, которая и формирует плоскую, расширяющуюся в стороны струю линейной формы.

Форсунки с так называемой плоскоструйной характеристикой распыла дают веерообразное или дисковидное распределение жидкости.

Эта струя имеет значительно меньшую, чем у конусных форсунок площадь, что в свою очередь существенно увеличивает ударную силу струи. Плоскоструйные форсунки Lechler применяются в процессах обработки поверхностей, мойки, чистки, смазки и в других сферах, то есть там, где необходимо с помощью распыляемой жидкости максимально сильно воздействовать на орошаемую поверхность.

Распыление с факелом «полная, цельная струя»

Распыление с факелом «полная, цельная струя» — это неразрывная струя жидкости , выходящая из отверстия. Распыления в данном случае вообще не происходит, так как жидкость, соединенная в один поток, образует одну цельную сфокусированную струю максимальной силы.

Конструкция форсунок способствует предотвращению образования завихрений внутри корпуса форсунки, что, в свою очередь, предотвращает, распад жидкости на капли на максимальной протяженности струи. В результате этого струя, покидая форсунку, на протяжении больших отрезков сохраняет свою форму и неразрывность, а значит и высокую силу удара о поверхность.

Цельноструйные форсунки Lechler используются в процессах интенсивной мойки, водоструйной резки, отсечки кромки, разрыхления или размывания шлама и донных отложений, то есть там, где необходимо точечное воздействие струей воды с максимальной силой удара.

Размер капли

Разные типы форсунок (распылителей) для воды имеют различные размеры капель. Также диапазон размеров капель зависит и от давления. При увеличении давления размер капель становится меньше.

Ниже приведена методика для определения размера капель в зависимости от объёма распыленной жидкости. Для наглядности эти данные сведены в одну таблицу:

Размеры капель указаны в микронах (1 мкм = 0,001 мм). Помимо вида, распыляемой жидкости, главными факторами, влияющими на размер капель, являются объёмный расход, давление распыла и тип форсунки. Так, например, одна и та же жидкость распыляется через одну и ту же форсунку при низком давлении более крупными, а при высоком более мелкими каплями.

Общие сведения: из числа форсунок с гидравлическим распылением самые крупные капли дают полноконоусные, а самые мелкие полоконусные форсунки. В рамках одного модельного ряда самый мелкий распыл дают форсунки с самым малым объёмным расходом, а самый крупный — с самым большим объёмным расходом. Поскольку «размер капель» высчитывается исходя из объема распыленной жидкости, именно этот параметр часто используется как опорная величина.

Источник

Форсунки для распыления воды и жидкостей

Технические характеристики форсунок для распыления

Для промышленного применения рекомендуем следующие форсунки для распыления воды, вязких жидкостей и масла:

Плоскофакельные, веерные или щелевые

Предназначены для распыления воды в линию, могут быть с углом от 0° (струя) до 145°.

Полноконусные или полный или заполненный конус форсунки

Используются для мойки, обмыва, ополаскивания поверхностей и обычно применяются в тех случаях когда нужно подать большой объем воды на площадь.

Форсунки тумана, мелкодисперсные или форсунки с мелкой каплей

Применяются для увлажнения воздуха, гидропоники, пылеподавления, нанесения маловязких жидкостей (до 200 cP или до уровня подсолнечного масла).

Водовоздушные форсунки или вода воздух, а так же их иногда называют пневматическими, форсунки

Имеют назначение для тонкой регулировки размера капли и степени влажности в потоке воздуха, подобные форсунки могут обеспечивать сухой туман.

Пластиковые форсунки

Могут быть с плоским факелом, полным конусом и монтироваться на клипсе или хомуте и предназначены для использования на невысоких давлениях до 10 бар, плюс они дешевые и химически стойкие.

Эдукторы или смесительные форсунки

Нужны для перемешивания жидкостей в емкости, а так же для подогрева жидкости путем подачи горячего пара в холодный объем.

Моющие форсунки

Применимы в тех случаях, когда необходимо обеспечить мойку закрытых емкостей, танков, бочек с использованием горячей или холодной воды, химикатов, обезжиривателей.

Как подобрать форсунку под задачу?

Распылительные форсунки имеют три основных функции:

— Обеспечение нужного количества расхода жидкости;

— Распределение потока жидкости по факелу (смотрите выше) и углу;

— Разбивание потока жидкости в капли.

Процесс подбора форсунки для распыления выглядит следующим образом:

1. Подбор пары — расход + давление (смотрим описание форсунки);

2. Подбираем тип факела для распыления (полный конус, плоский факел, полый конус, туман и т.п.);

3. Подбираем тип форсунки в зависимости от требуемого размера капель (возможно использовать базовые значения или заказать компьютерное моделирование в случае важной задачи и наличия бюджета);

4. Проверяем размеры подключений форсунки и в случае необходимости заказываем с нужным размером или устанавливаем переходники;

5. Подбираем материал форсунки.

Расход форсунки

Объем жидкости, проходящий через форсунку зависит в основном от разности давлений на входе и на выходе форсунки. Обычно распыление жидкости осуществляется в атмосферу. Давления, указанные таблице данных по форсунке, указываются в значениях датчика давления (gauge pressure). Это означает, что если распыление осуществляется внутри емкости с иным, чем атмосферным значением, то необходимо учесть эти данные по формуле:

Расходы, не указанные в таблице, например при давлении 2.4 бара, можно посчитать по формуле с K фактором, где такие данные доступны.

Распыление жидкостей с высокой плотностью и вязкостью

Расход жидкостей с большей плотностью, чем вода меньше, в виду того, что при том же давлении требуется больше энергии, чтобы ускорить жидкость.

Рис.2. Сравнение вязкости и плотности жидкостей — вода, масло и мёд.

Вязкость так же значительно влияет на производительность форсунок. Высокая вязкость препятствует атомизации или разбиению жидкости. В целом, жидкости с вязкостью выше 100 cP сложно распылить, за исключением применения двухфазных форсунок.

Расчет давления в системе на форсунке

Трубопроводы, которые подают воду на форсунку должны быть спроектированы с учетом того, чтобы доставить нужное давление на вход форсунки.

Формула расчета давления на насосе следующая:

Где Ppump — давление на насосе, Pnozzle — давление на форсунке, Ppipelosses — потери давления на трубопроводах, p — плотность жидкости, g — 9,81m/s2, h — высота расположения форсунки выше (-), ниже насоса (+) в метрах, p — давление в барах.

Диаграмму падения давления на различных давлениях и диаметрах смотрите ниже в конце статьи.

Повороты, фитинги, Т-образные соединения так же значительно влияют на падение давления, в связи с этим необходимо учесть их влияние на давление в системе.

Угол распыления форсунки и изменение в зависимости от давления

Угол распыления форсунки подбирается под задачу в зависимости от требуемого покрытия жидкостью.

В целом, угол распыления для спиральных форсунок при повышении давления остается примерно стабильным, а для полоконусных форсунок имеет тенденцию уменьшаться. Эти данные вы можете увидеть в описании на форсунку в соответствующем разделе (в случае наличия данных).

Подбор типа факела распыления

Подбор факела распыления производится под задачу, в зависимости от площади и объема, который должен быть покрыт жидкостью.

Пример — распределение жидкости в двух типах факелов — полоконусным и полноконусным.

Для важных задач мы по запросу клиента осуществляем проверку распыления форсунок через паттернатор — устройство, которое показывает распределение жидкости через форсунку в зависимости от условий.

Рис.3 Пример распределения жидкости по радиусу распыления в зависимости от типа факела.

Верхний рисунок — полый конус, нижний рисунок — полноконусное распыление.

Размер капли распыления через форсунки

Размер капли при распылении может быть критически важным параметром. Множество процессов, таких как охлаждение и очистка газа, зависят от площади поверхности капель, которые распыляются в газовый поток, соответственно, что размер капель должен быть минимален. Другие применения требуют чтобы размер капли был как можно крупнее, так чтобы иметь максимальную кинетическую энергию капель и распыляемый поток жидкости перекрывал встречный поток газа.

Обеспечение максимальной поверхности капель — это задача разбить жидкость по каплям с минимальным размером. Для того, чтобы понять как это работает, представьте себе объем воды объемом 1м3. Этот куб имеет поверхностную площадь 6м3. Если мы поделим его на 2, то площадь увеличится до 8 м2. Распыление этого объема жидкости по каплям 1 мм в диаметре (1000 мкм) даёт увеличение площади поверхности до 6000 м2.

И важный момент — что форсунка производит капли с широким диапазоном размеров и для того, чтобы определиться с применением форсунки используется медианный диаметр капли.

Угол распыления форсунки и зона покрытия

Четыре важных параметра обычно используется для определения угла распыления:

— угол распыления (А) — данный угол измеряется непосредственно на выходном отверстии форсунки, данный угол как раз указывается в табличных значения форсунок, но в связи с тем, что капли подвержены внешним силам, таким как гравитация и перемещение газов, это значение является информационным;

— актуальная зона распыления (В) — является реальным покрытием форсунки на определенной дистанции (Д) от форсунки;

— эффективный угол распыления (С) — угол, рассчитанный от актуальной зоны распыления (В) на дистанции (Д);

— теоретическая зона распыления (Е) — это покрытие жидкостью на расстоянии (Д) если распыление выполняется по прямой вниз.

Рис. 4. Теоретическое покрытие распылением в зависимости от угла и расстояния до поверхности для форсунок

направленных вниз для распыления чистой воды с плотностью 1 и температурой +15 градусов Цельсия.

Обратитесь к нашим специалистам и вы сможете купить нужные Вам форсунки для распыления воды и масла со склада в Москве и под заказ с небольшим сроком!

Источник