Проблема засорения форсунок

При распылении жидкостей промышленными форсунками одной из основных задач является поддержание непрерывности технологического процесса. Однако, иногда именно форсунки, как самое узкое место распылительной системы, засоряются, и система перестает работать.

Решений проблемы образования засора форсунок несколько:

  1. Обеспечение необходимого уровня фильтрации распыляемой жидкости.
  2. Улучшение внутренней конструкции форсунки

Каждая форсунка имеет такую характеристику, как величина Е — самое узкое проходное сечение (narrowest free cross section). У каждой форсунки эта величина своя, она зависит от размера и конструкции форсунки. Эта величина характеризует максимальный размер твердой частицы, которая может пройти через форсунку, не застряв в ней. При превышении этого размера форсунка забьется со 100% вероятностью. Обеспечив же фильтрацию распыляемой жидкости на нужном уровне можно решить эту проблему.

Какой размер фильтра оптимален для водяных форсунок?

Компания Lechler, как производитель форсунок с богатым опытом, для бесперебойной работы форсунок рекомендует обеспечивать уровень фильтрации в размере 1/3 от проходного сечения.

То есть если величина Е – 0,3 мм, то фильтр должен иметь ячейку не более 0,1 мм (т.е. 100 микрон). Тогда одна частица, размером 100 мкм, без проблем пройдет через форсунку. Если же через фильтр пройдут две или даже три такие частицы и одновременно встретятся в самом узком месте форсунки, то форсунка также не забьется. И только четыре крупные частицы одновременно могут вывести форсунку из строя. Однако вероятность такого события достаточно низка.

Второй вариант решения проблемы засоряемости форсунок — это улучшение ее конструкции, внутреннего устройства. Это сложная инженерная работа, которой в мире занимаются всего несколько компаний разработчиков. Компания Lechler является одним из признанных мировых лидеров в этой области. Инженеры и конструкторы Lechler GmbH постоянно проводят исследования по модернизации и совершенствованию внешней и внутренней геометрии форсунок, и уже имеют более 50 патентов на свои разработки.

Говоря о незасоряемых форсунках обязательно стоит также отметить спиральные форсунки, которые также представляют собой полноконусный тип форсунок, однако уступают 490 серии по этому показателю (перейти на страницу «спиральные форсунки«).

Рассмотрим более подробно одну из последних инновационных разработок компании Lechler, которые смогли создать незасоряемую форсунку.

Стандартная аксиальная полноконусная форсунка с X-образным завихрителем.Стандартная аксиальная полноконусная форсунка с X-образным завихрителем.

Один из самых распространенных типов форсунок – аксиальные форсунки с полным конусом распыления. Форсунки этого типа дают равномерное распыление по всей площади окружности. Заполнение всей окружности происходит благодаря специальному завихрителю, который расположен внутри форсунки. Стандартным вариантом завихрителя, известным уже много лет, является Х-образный завихритель. Он отлично справляется со своей задачей, формируя полный конус, но, к сожалению, уменьшает проходное сечение форсунки, повышая её склонность к засорению. Также Х-образный завихритель имеет несколько острых граней и углов, которые являются потенциально опасным местом для образования засора.

Новая разработка Lechler-форсунка 490 серии.Новая разработка Lechler-форсунка 490 серии.

Компанией Lechler была разработана и запатентована уникальная конструкция завихрителя, благодаря которой внутри форсунки нет узких мест. Все проходные сечения соответствуют размеру выходного сечения. Проходные сечения увеличены на 30%-40% по сравнению со стандартной аксиальной форсункой. Все внутренние поверхности форсунки имеют плавную округлую форму, что не оставляет шансов механическим частицам грязи задерживаться внутри.

Наиболее наглядно это видно на коротком видеоролике.

Кроме того, эта форсунка получила еще и другие преимущества. В частности, это стабильность угла распыла при различном давлении.

Стабильность угла распыла полноконусной форсунки новой 490 серии

Сравнение стандартных версий полноконусных форсунок компаний Lechler GmbH, Spraying Systems Co., PNR Italy, BETE.

Достигнутые успехи компании Lechler в решении проблемы засоряемости форсунок проще понять в сравнении.

Возьмем стандартные для очень многих применений полноконусные форсунки со стандартной средней по размеру резьбой ¼ дюйма, стандартным средним углом распыла около 60 градусов, стандартным средним расходом около 5,0 л/мин при стандартном среднем давлении 3 bar.

Рассмотрим такие форсунки от нескольких производителей и сравним с форсунками Lechler старой и новой запатентованной конструкции.

Форсунки Spraying Systems, серии FULLJET HH.

Артикул этой форсунки ¼ HH-6,5.

Расход — 4,8 л/мин при 3 bar.

Угол распыла – 50 градусов.

Диаметр выходного отверстия – 2,4 мм.

Самое узкое проходное сечение – 1,6 мм.

Значение «E» cамого узкого проходного сечения на 34% меньше диаметра выходного отверстия! Форсунка данного артикула может быть подвержена засорению.

FullJet-HH

Форсунки PNR Italy, серии D

Артикул этой форсунки DBQ 1470.

Расход — 4,7 л/мин при 3 bar.

Угол распыла – 60 градусов.

Диаметр выходного отверстия – 2,4 мм.

Самое узкое проходное сечение – 1,9 мм

Значение «E» cамого узкого проходного сечения на 21% меньше диаметра выходного отверстия! Форсунка данного артикула может быть подвержена засорению.

PNR-DBQ

Форсунки BETE, серии MaxiPass L. Эти форсунки имеют даже «имиджевое» название MaxiPass, говорящее о больших проходных сечениях.

Артикул этой форсунки ¼ MPL 1.12N-B-4.

Расход — 4,39 л/мин при 3 bar.

Угол распыла – 60 градусов.

Самое узкое проходное сечение – 2,2 мм.

Из приведенных в этом ряду форсунок у этой самый лучший показатель: самое узкое проходное сечение 2,20 мм.

MaxiPass_L

Форсунки Lechler, 460 серия (старая версия)

Артикул этой форсунки 460.644.хх.СС

Расход — 4,7 л/мин при 3 bar

Угол распыла – 60 градусов

Диаметр выходного отверстия – 2,4 мм

Самое узкое проходное сечение – 1,9 мм

Стандартная серия, стандартный завихритель – стандартные показатели!

460

Форсунки Lechler, 490 серия (новая, имеет патент).

Артикул этой форсунки 490.644.хх.СС

Расход — 4,7 л/мин при 3 bar

Угол распыла – 60 градусов

Диаметр выходного отверстия – 2,3 мм

Самое узкое проходное сечение – 2,3 мм

Самый высокий показатель по размеру проходного сечения! Никаких узких мест внутри! 

01_490