Спрейбар с форсунками распыления раствора специй на начос

При распылении вязких жидкостей обычно формируются капли большого размера. Для получения мелких капель за счет разбивания больших капель высоковязкой жидкости требуется увеличение давления. Конечно, в гидравлических форсунках любое увеличение давления ведет к повышению расхода жидкости. Практически для всех форсунок показатель расхода пропорционален квадратному корню значения давления. То есть если в четыре раза увеличить давление, то расход увеличится в два раза. Ниже представлена таблица с характеристиками распыления наиболее распространенных вязких жидкостей.

Таблица с характеристиками распыления наиболее распространенных вязких жидкостей

Как видно из таблицы размер капли значительно растет с увеличением показателя вязкости жидкостей. И уже при значениях выше 50 сантипуаз увеличение давления до расчетных показателей (как в таблице) будет нереальным, непрактичным и приведет к скачку расходных характеристик. Поэтому нужен другой способ атомизации вязкой жидкости. И логичным выбором здесь являются пневматические (двухфазные) атомайзеры.

Но у них тоже есть свои ограничения по возможностям распыления. Атомайзерные распылители с внутренним смешиванием (в которых жидкость и воздух смешиваются до выхода из сопла) дадут самую маленькую каплю и равномерность распределения покрытия, но их проблематично использовать для высоковязких жидкостей. Большие капли, создаваемые внутри смесительной камеры распылителя, не смогут быстро вылететь из сопла и форсунка будет работать некорректно.

А вот двухфазные сопла с внешним смешиванием подойдут для таких задач! Но даже при использовании форсунок с внешней атомизацией стоит помнить, что многие вязкие жидкости нужно распылять в нагретом состоянии. Вязкость напрямую зависит от температуры, и даже незначительное ее изменение может привести к значительному изменению вязкости жидкости. Для таких применений используются форсунки с паровой рубашкой или с контуром постоянной циркуляции нагретой жидкости.

 

Дозировка при нанесении покрытий распылительными системами

Точная дозировка очень важна при нанесении покрытий. Если происходит избыточное нанесение, то тратятся лишние деньги, и также может пострадать качество конечного изделия. Если покрытие наносится не в полном объеме, то товар может быть отбракован. Точная дозировка на быстрых конвейерах – это не такая простая задача. Любое изменение в интенсивности нанесения может значительно увеличить или уменьшить покрытие на изделии.

Скорость конвейера

За счет увеличения или уменьшения скорости, с которой изделие проходит под распылительной системой можно регулировать степень нанесения покрытия. Преимуществом фактора скорости линии является его абсолютная независимость от характеристик распыления и распыляемой жидкости. Зачастую изменение скорости – это самый легкий способ контроля дозировки покрытия.

Расход покрытия

Расход форсунки можно увеличить за счет подбора другой, с большим размером отверстия, или просто увеличив рабочее давление. Оба варианта также повлияют на плотность распыления. Форсунки с большими отверстиями будут выдавать капли большего размера, в то время как форсунка при увеличении давления даст больший расход и каплю меньшего размера. Качество нанесения покрытия напрямую зависит от размера капли, поэтому контроль дозировки за счет увеличения давления нужно осуществлять осмотрительно.

У пневматических форсунок с внешним смешиванием расход жидкости не сильно зависит от давления воздуха. И количество распыляемого покрытия можно контролировать только за счет изменения давления жидкости. Таким образом, любое изменение размера капли, вызванное увеличением давления/потока можно компенсировать регулировкой потока/ давления сжатого воздуха. Однако стоит помнить, что в обычных пневматических форсунках это может привести к изменению формы факела распыления, поэтому стоит использовать регулируемые пневматические форсунки серии Viscomist. Эти форсунки имеют отдельные каналы подачи воздуха для регулировки формы факела (от полного конуса до плоской струи), размера капли и управления распылением.

Контроль дозировки распыления в барабане и системах с псевдоожиженном слоем

Форсунка с пневматическим управлением серии ViscomistСтепень контактирования изделий с покрытием является основным фактором контроля над дозировкой. Можно попытаться регулировать время процесса в барабане, но в силу хаотичного характера контакта в зоне распыления какие-то изделия могут иметь избыточное нанесение, а какие-то так и остаться без нужной степени покрытия. За большее время все недостаточно покрытые изделия, конечно, дойдут до нужного уровня, однако появятся и изделия со слишком толстым слоем покрытия.

Чтобы равномерно нанести покрытие, нужно чтобы все изделия получили достаточный слой покрытия примерно за одинаковое время по окончании работы системы. Достижение этого баланса возможно лишь при формировании форсункой правильного размера капель, а факел распыла достигает нужной части камеры с учетом скорости вращения барабана или скорости потока псевдоожиженного слоя. Другими словами, это сложный комплекс факторов, который зависит от контроля над характеристиками распыления форсунки.

Форсунки серии ViscoMist – отличный выбор для дозировки распыления покрытий!

Точность покрытия изделия и настройка форсунок

Форсунки распыления вязких жидкостей

Очень важно точно нанести слой покрытия на изделие. Избыточное нанесение достаточно дорогого покрытия ведет к дополнительным затратам, или к загрязнению конвейера/оборудования. Поэтому важно проверить корректность угла и плотности распыления по всей линии нанесения. Зная угол распыления, можно вычислить площадь «пятна распыления» при заданной высоте. В каталоге компании Лехлер эти значения уже указаны для удобства клиентов.

При проведении расчетов стоит помнить следующие особенности физики распыления:

1-Распыление неравномерно! Большинство распылительных процессов характеризуется неравномерностью распределения жидкости по всему факелу. В плоскоструйных форсунках имеется параболическое распределение жидкости, т.е. насыщенность факела в центре распыления отличается от распыления на крайних границах веера. Поэтому такие форсунки нужно располагать с учетом наклона и перекрытия факелов распыла.

2-Углы распыления изменяются с давлением! Для большинства форсунок это изменение может быть незначительным, но углы, указанные в каталогах, не являются 100% постоянной величиной при разных давлениях. В каталоге указан угол, измеренный при 2 барах и при спокойной атмосфере вокруг, без сквозняков и других движений воздуха. При возрастании давления во внутренней камере завихрения полноконусных форсунок их угол постепенно уменьшается. 490 серия полноконусных форсунок от Лехлер, имеющая запатентованную конструкцию завихрителя, отличается очень высокой стабильностью угла распыла при разных давлениях. А вот с полскоструйными форсунками наоборот, угол растет с ростом давления. У пневматических форсунок более сложная взаимосвязь между углом распыления и давлением, так как и давления жидкости и воздуха влияют на форму распыла.

3-Характеристики жидкости влияют на угол распыла! Углы распыления, указанные в каталоге фирмы Лехлер, даны для воды. Если распыляемая жидкость будет иметь другую плотность, вязкость или поверхностное натяжение, то угол может быть другим. Для вязких жидкостей угол имеет свойство уменьшаться, но трудно точно определить и рассчитать до какой степени. С увеличением вязкости усложняется формирование мелких капель, что влияет на распределение жидкости.

4-Нужно учитывать силу тяжести. Большинство форсунок поддерживают заданную геометрическую форму факела распыла на расстоянии 300 мм от форсунки. После этого значения, особенно для форсунок мелкодисперсного распыления, факел начинает постепенно распадаться под действием силы тяжести. В тех случаях, когда изделие располагается близко к форсунке, этим нюансом можно пренебречь. Однако в некоторых обстоятельствах форсунка находится достаточно далеко/высоко от изделия, и тогда необходимо провести расчеты и правильно расставить форсунки по всей длине коллектора. Также очень сильное влияние оказывает направление распыления. Распыление сверху-вниз самое правильное. Если имеется техническая возможность, то нужно использовать именно это направление. При распылении в сторону и особенно вверх геометрия факела распыла может быть сильно искажена.

Форсунки Variospray как эффективный распылитель прецизионного нанесения покрытий

Форсунки серии VariosprayСледует отличать форсунки, управляемые воздухом, и классические пневматические форсунки, так как первые не используют воздух для того, чтобы разбить жидкость на мелкие капли. Атомизация достигается за счет распыления жидкости под давлением через сопло форсунки и/или в завихрительной камере. В отличие от чисто гидравлических форсунок, распылители с управляющим воздухом имеют крайне высокую скорость реакции на включения и выключение. Когда гидравлическая форсунка начинает распылять, даже если клапан активации расположен достаточно близко, в какой-то короткий момент из форсунки будет вылетать небольшой объем жидкости, пока она заполнит весь внутренний объем форсунки. И также, когда форсунка выключается, из форсунки все-равно некоторое непродолжительное время будет вытекать/капать небольшой объем жидкости, которая находилась между форсункой и клапаном.

Для некоторых процессов распыления, где не требуется особая прецизионность, эти короткие промежутки со «слабым потоком» не будут играть заметной роли, но для распыления покрытий подобное подтекание может просто испортить изделие. Проблема решается как раз за счет управления воздухом запорным устройством форсунки. Таким образом, давление жидкости в форсунке поддерживается на заданных значениях прямо непосредственно у сопла форсунки, которая постоянно готова к немедленному распылению. Это дает моментальное начало работы форсунки без «слабых потоков». Форсунки Вариоспрей подходят для плоскоструйного распыления покрытий.

Рекомендации по выбору форсунок для нанесения покрытий

1 – Распылительные системы на основе форсунок с клапаном VarioSpray незаменимы в процессах, требующих циклического распыления покрытий.

2 – Пневматические форсунки лучше выбирать для распыления с небольшими расходами. Водовоздушное распыление дает мелкую каплю и небольшой расход.

3 – С вязкими жидкостями нужно внимательно подходить к выбору форсунок. Гидравлические форсунки не подходят для высоковязких жидкостей, так как их хорошая атомизация при разумных показателях давления затруднительна. Пневматические форсунки с внешним смешиванием являются наилучшим выбором для таких жидкостей, однако нужно всегда помнить, что каталожные значения распыления даются по воде!

4 – Для точного нанесения покрытий, например, нанесения оболочки в кипящем слое, следует рассматривать пневматические форсунки Visсomist. Они обладают индивидуальными контурами подачи воздуха для регулировки формы факела (от полного конуса до плоской струи), размера капли и управления распылением.