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.