Atomizacija je proces koji se koristi za razbijanje tekućine u fine kapljice, obično se provodi propuštanjem kroz mlaznicu, ponekad uz pomoć plina velike brzine ili visokog tlaka. Poznati primjeri uključuju parfemske sprejeve, vrtna crijeva i aerosolne dezodoranse. Viskoznost igra ključnu ulogu u atomizaciji, izravno utječući na veličinu kapljica, uzorak prskanja i brzinu protoka. Inline monitor viskoznostioring osigurava dosljedne performanse i sprječava neravnomjernu pokrivenost, začepljenje ili trošenje opreme.
Tablica sadržaja
- Uvod
- Rheonics SRV Inline viskozimetar
- Važnost viskoznosti u atomizaciji
- Ključne aplikacije
- Uvjeti procesa i najbolje prakse
Uvod
U industrijskim okruženjima, atomizacija igra važnu ulogu u primjenama gdje veličina, raspodjela i konzistencija kapljica mogu utjecati na kvalitetu i performanse proizvoda. Industrije koje koriste ovaj postupak uključuju prehrambenu i farmaceutsku industriju (sušenje raspršivanjem), automobilsku i elektroničku industriju (premazivanje raspršivanjem), poljoprivredu (prskanje pesticidima i gnojivima) i proizvodnju (nanošenje boja).
Obično se koristi tradicionalno laboratorijsko uzorkovanje, ali ono pruža povremene uvide koji nisu u stanju uhvatiti promjene u stvarnom vremenu. S druge strane, mjerenja u stvarnom vremenu daju kontinuiranu vidljivost procesa u stvarnom vremenu, omogućujući brži odgovor.
Slika 2: Rheonics monitor viskoznostioring na sušenju raspršivanjem.
Rheonics SRV Inline viskozimetar
Rheonics SRV senzor mjeri širok raspon viskoznosti i temperature u stvarnom vremenu i prikladan je za ugradnju u spremnike za praćenje procesa miješanja i u cjevovode za kontinuirano mjerenje protoka tekućine. Posebno je prikladan za procese miješanja velikom brzinom i na njega ne utječe prisutnost mjehurića u tekućini ili vanjske vibracije.
Slika 3: Rheonics SRV senzorske sonde svestranog dizajna za ugradnju.
Ovaj senzor je tvornički kalibriran i ne treba ga ponovno kalibrirati tijekom svog radnog vijeka. Međutim, klijenti mogu zahtijevati kalibraciju ili provjeru instrumenata koji se koriste u njihovoj industriji kao dio kontrole kvalitete. Po potrebi se mogu izvršiti dodatna ponovna podešavanja ili korekcije pomaka kako bi se uskladile sa specifičnim referencama. Za više detalja pogledajte Kalibracija viskozimetra SRV u liniji na terenu i u tvornici.
Rheonics Tehnologija senzora temelji se na uravnoteženom torzijskom rezonatoru (BTR). Ova patentirana tehnologija ima značajnu prednost nad konkurencijom jer omogućuje da senzori budu kompaktni, lagani i ne pod utjecajem vanjskih vibracija.
SRV je dostupan u konfiguracijama kompatibilnim s primjenama visokog tlaka, što ga čini idealnim za postavke prethodnog prskanja gdje cijevi imaju male promjere i rade pod visokim tlakom.
Rheonics nudi namjenske protočne ćelije visokog tlaka i adaptere. Na primjer:
Slika 4: Rheonics Ugradnja i dimenzije HPT-12G
Higijenska protočna ćelija G1/2
Nekretnine:
- Navojni priključak G 1/2″
- Maks. tlak: 500 bara (7250 psi).
- Volumen tekućine: 9 mL.
- Materijal: Nehrđajući čelik 316L.
- Idealno za male vodove (DN5 do DN25) ili obilazne cijevi u većim cjevovodima.
- Higijenski dizajn, pogodan za primjenu čišćenja na licu mjesta (CIP), zahtijeva O-ring brtvljenje.
- Preporučuje se ugradnja prema smjeru protoka (označenom na površini), ali može se i obrnuti smjer.
Slika 5: Rheonics Ugradnja i dimenzije HPT-SRV-a.
Protočna ćelija visokog tlaka
Nekretnine:
- Navojni priključak sonde senzora 3/4″ NPT, ulazni/izlazni priključci 9/16″-18 UNF.
- Maks. tlak: 690 bara (10,000 psi).
- Volumen tekućine: 4.3 mL.
- Kompaktni dizajn za primjene visokog tlaka i visoke temperature.
- Dizajnirano za optimalni kontakt s tekućinom u vodovima malog promjera ili obilaznicama.
- Potrebno je PTFE brtvljenje i specifični adapteri za ulaz/izlaz (nisu uključeni).
Slika 6: Instalacija i dimenzije IFC-34N-SRV.
3/4” NPT protočna ćelija
Nekretnine:
- Priključci za senzore i cijevi od 3/4″ – 14 NPT.
- Maks. tlak: 200 bara (2900 psi).
- Volumen tekućine: 60 mL.
- Pogodno za linijsku ugradnju ili bypass na većim cjevovodima.
- Osigurava stabilan profil protoka oko SRV senzorskog elementa.
- Standardna NPT ugradnja, potrebno teflonsko brtvljenje trakom
Ovaj pribor omogućuje pouzdanu ugradnju i performanse u sustavima pod tlakom. Za više opcija pribora, slijedite Rheonics SRV pribor za viskozimetar.
Važnost viskoznosti u atomizaciji
Različiti čimbenici utječu na atomizaciju i koliko se lako mlaz tekućine atomizira nakon izlaska iz otvora. Među tim čimbenicima su svojstva fluida poput površinske napetosti, viskoznosti i gustoće.
Viskoznost mjeri otpor fluida protoku. Kako se viskoznost povećava, fluid je teže pumpati, miješati ili transportirati. Stoga mjerenje viskoznosti postaje ključni aspekt u procesu.
Inline viskoznost monitoring prije atomizera omogućuje kontrolu stvaranja kapljica u stvarnom vremenu, osiguravajući dosljedno:
- Veličina kapljicaVeća viskoznost obično stvara veće veličine kapljica. Na primjer, u premazima, nepravilne veličine kapljica rezultiraju neravnim površinama, efektom narančine kore ili slijeganjem. Pri izgaranju, veličina kapljica utječe na učinkovitost goriva i emisije.
- Kut i uzorak prskanjaPromjene viskoznosti mogu utjecati na kut i uzorak prskanja, što dovodi do neujednačene pokrivenosti. To je ključno za primjene poput poljoprivrednog prskanja ili industrijskog premazivanja.
- Brzina protoka i performanse mlaznicePromjene viskoznosti mogu utjecati na brzinu protoka kroz mlaznicu. Visoko viskozne tekućine mogu zahtijevati veći tlak i dovesti do začepljenja mlaznice, smanjenja učinkovitosti, pa čak i uzrokovanja trošenja opreme.
Mjerenje viskoznosti omogućuje podešavanje uvjeta parametara atomizacije za ponovljive rezultate.
Ključne aplikacije
Evo ključnih primjena koje uključuju atomizaciju i zašto pratitioring viskoznost je bitna:
Sušenje raspršivanjem (hrana, farmaceutska industrija, kemikalije)
Viskoznost izravno utječe na stvaranje kapljica tijekom sušenja raspršivanjem, što zatim utječe na kinetiku sušenja, raspodjelu veličine čestica, gustoću u nasipnom stanju, protočnost i topljivost dobivenog praha. Praćenje viskoznostioring prije mlaznice osigurava konzistentnu kvalitetu praha, sprječava začepljenje mlaznice i povećava energetsku učinkovitost.
Slika 7: Sustav za sušenje raspršivanjem [2].
Primjena premaza (automobilski, industrijski, funkcionalni premazi)
Viskoznost tekućine za premazivanje određuje veličinu kapljica, uzorak prskanja, debljinu filma, izravnavanje i konačni izgled površine, isključujući nedostatke poput narančine kore, curenja ili slijeganja. Inline kontrola viskoznosti osigurava ujednačenu debljinu, poboljšava kvalitetu završne obrade, minimizira otpad i sprječava onečišćenje mlaznica.
Slika 8: Premazivanje automobila prskanjem [3].
Kemijska obrada i reakcijsko raspršivanje (SCR sustavi, pročišćavanje plinova, polimerizacija)
U procesima kao što su čišćenje dimnih plinova, polimerizacija raspršivanjem ili katalitičko doziranje, atomizacija je ključna za prijenos mase i učinkovitost reakcije. Promjene viskoznosti mogu dovesti do poremećaja prodiranja i ujednačenosti raspršivanja. Kontinuirano praćenjeoring pomaže u održavanju performansi reakcije, izbjegavanju začepljenja i osiguravanju ujednačenosti proizvoda.
Slika 9: Kemijski pročišćivači plinova [4].
Atomizacija goriva (motori s unutarnjim izgaranjem, plinske turbine, plamenici)
Viskoznost goriva određuje kvalitetu atomizacije, što dalje utječe na isparavanje, smjesu zraka i goriva, učinkovitost izgaranja i stope emisija poput NOx (dušikovih oksida) i SO2 (sumpornog dioksida). Mjerenje u liniji je ključno kod rukovanja raznim mješavinama goriva poput biogoriva ili teških ulja kako bi se izbjeglo koksiranje i osiguralo stabilno izgaranje.
Slika 10: Atomizacija goriva [5].
Poljoprivredno prskanje (pesticidi, herbicidi, gnojiva)
Raspodjela veličine kapljica prskanja u poljoprivrednim primjenama uvelike je pod utjecajem viskoznosti tekućine, potencijala zanošenja, prodiranja u krošnju i biološke aktivnosti. Praćenje u stvarnom vremenuoring omogućuje preciznu primjenu, smanjene učinke izvan cilja i modifikaciju formulacije ili promjenu temperature.
Slika 11: Prskanje pesticidima [6].
Ovlaživanje i klimatizacija (industrijska, HVAC)
U HVAC i industrijskim ovlaživačima zraka, viskoznost ovisi o veličini kapljica i brzini isparavanja, što utječe na kontrolu vlažnosti, potrošnju energije i vlaženje površine. Mjerenje u liniji osigurava odgovarajuću kontrolu vlažnosti.
Slika 12: HVAC sustav.
Premazivanje medicinskih uređaja (stentova, katetera)
Medicinski premazi zahtijevaju vrlo ujednačenu debljinu za učinkovito oslobađanje lijeka i funkcionalni odgovor. Viskoznost je među važnim parametrima koje treba regulirati kod nanošenja raspršivanjem. Inline monitoringoring osigurava dosljednost, zadovoljava stroge standarde validacije i smanjuje neuspjeh serije.
Slika 13: Industrija medicinskih proizvoda [7].
Aditivna proizvodnja (mlazno ...
U tehnologijama 3D ispisa poput mlaznog nanošenja veziva, viskoznost utječe na oblik kapljica, točnost i interakciju sa supstratom ili slojem praha, što utječe na rezoluciju i mehaničku čvrstoću. Praćenje u stvarnom vremenuoring poboljšava kvalitetu dijelova, smanjujući kvarove serije.
Slika 14: Aditivna proizvodnja [8].
Uvjeti procesa i najbolje prakse
Čistivost sonde
Rheonics SRV viskozimetar se jednostavno ugrađuje u cijevi ili spremnike. Klijent treba konfigurirati procesni priključak i duljinu sonde prema potrebi za svaku primjenu. Duljina sonde se može prilagoditi, što omogućuje ispravno uranjanje osjetilnog elementa u tekućinu. Dobro uranjanje ključno je za mjerenje točnih podataka i minimiziranje naslaga na području mjerenja, ako je vjerojatno da će se one pojaviti zbog sastava tekućine.
Ograničenje brzine protoka
Rheonics Senzori su općenito kompatibilni s brzinama protoka do 10 m/s. Budući da u dovodnim vodovima atomizera brzine protoka mogu doseći toliko visoke brzine da se spriječi taloženje, preporučuje se ugradnja sonde paralelno sa smjerom protoka u koljenima, jer to može smanjiti mehanički utjecaj. Međutim, brzine u ovom rasponu i dalje mogu dodati previše šuma očitanjima. Za više detalja pogledajte Rheonics Senzori tipa SR za primjene s visokim protokom i visokom viskoznošću.
Čestice u tekućini
Rheonics Senzori mogu obrađivati meke čestice mikronske veličine uz minimalan utjecaj na točnost, a elektronika može filtrirati svaki dodatni šum signala. Međutim, tekućine za atomizaciju koje često uključuju veće čestice (milimetarske veličine ili veće) mogu uzrokovati nestabilnost očitavanja i mehanička oštećenja senzora. Stoga treba razmotriti prethodno filtriranje ili ugradnju dalje od tih čestica.
