Η ψεκασμός είναι μια διαδικασία που χρησιμοποιείται για τη διάσπαση ενός υγρού σε λεπτά σταγονίδια, η οποία συνήθως γίνεται πιέζοντάς το να περάσει μέσα από ένα ακροφύσιο, μερικές φορές με τη βοήθεια ενός αερίου υψηλής ταχύτητας ή πίεσης. Γνωστά παραδείγματα περιλαμβάνουν τα σπρέι αρωμάτων, τους σωλήνες κήπου και τα αποσμητικά αεροζόλ. Το ιξώδες παίζει κρίσιμο ρόλο στην ψεκασμό, επηρεάζοντας άμεσα το μέγεθος των σταγονιδίων, το μοτίβο ψεκασμού και τον ρυθμό ροής. Η ενσωματωμένη παρακολούθηση του ιξώδους διασφαλίζει σταθερή απόδοση και αποτρέπει την ανομοιόμορφη κάλυψη, το φράξιμο ή τη φθορά του εξοπλισμού.
Πίνακας Περιεχομένων
- Εισαγωγή
- Rheonics SRV Inline ιξωδόμετρο
- Η Σημασία του Ιξώδους στην Ατομοποίηση
- Βασικές εφαρμογές
- Συνθήκες Διαδικασίας και Βέλτιστες Πρακτικές
Εισαγωγή
Σε βιομηχανικά περιβάλλοντα, η ψεκασμός παίζει σημαντικό ρόλο σε εφαρμογές όπου το μέγεθος, η κατανομή και η συνοχή των σταγονιδίων μπορούν να επηρεάσουν την ποιότητα και την απόδοση του προϊόντος. Οι βιομηχανίες που χρησιμοποιούν αυτήν τη διαδικασία περιλαμβάνουν τα τρόφιμα και τα φαρμακευτικά προϊόντα (ξήρανση με ψεκασμό), την αυτοκινητοβιομηχανία και την ηλεκτρονική (επίστρωση με ψεκασμό), τη γεωργία (ψεκασμός φυτοφαρμάκων και λιπασμάτων) και τη μεταποίηση (εφαρμογή βαφής).
Συνήθως χρησιμοποιείται η παραδοσιακή δειγματοληψία σε εργαστήριο, αλλά αυτή παρέχει περιστασιακές πληροφορίες που δεν είναι σε θέση να καταγράψουν τις αλλαγές σε πραγματικό χρόνο. Από την άλλη πλευρά, οι ενσωματωμένες μετρήσεις παρέχουν συνεχή και σε πραγματικό χρόνο ορατότητα της διαδικασίας, επιτρέποντας την ταχύτερη απόκριση.
Rheonics SRV Inline ιξωδόμετρο
Rheonics Ο αισθητήρας SRV μετρά ένα ευρύ φάσμα ιξώδους και θερμοκρασίας σε πραγματικό χρόνο και είναι κατάλληλος για εγκατάσταση σε δεξαμενές για την παρακολούθηση των διαδικασιών ανάμειξης και σε αγωγούς για συνεχή μέτρηση του ρέοντος ρευστού. Είναι ιδιαίτερα κατάλληλος για διαδικασίες ανάμειξης υψηλής ταχύτητας και δεν επηρεάζεται από την παρουσία φυσαλίδων στο ρευστό ή από εξωτερικούς κραδασμούς.
Αυτός ο αισθητήρας είναι εργοστασιακά βαθμονομημένος και δεν χρειάζεται επαναβαθμονόμηση κατά τη διάρκεια ζωής του. Ωστόσο, οι πελάτες ενδέχεται να απαιτούν βαθμονόμηση ή επαλήθευση για όργανα που χρησιμοποιούνται στον κλάδο τους στο πλαίσιο του Ελέγχου Ποιότητας. Προαιρετικές επαναρυθμίσεις ή διορθώσεις μετατόπισης μπορούν να πραγματοποιηθούν, εάν χρειάζεται, για να αντιστοιχούν σε συγκεκριμένες αναφορές. Για περισσότερες λεπτομέρειες, βλ. Βαθμονόμηση του εν σειρά ιξωδόμετρου διεργασίας SRV στο πεδίο και στο εργοστάσιο.
Rheonics Η τεχνολογία αισθητήρων βασίζεται σε έναν ισορροπημένο στρεπτικό συντονιστή (BTR). Αυτή η κατοχυρωμένη με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας τεχνολογία έχει σημαντικό πλεονέκτημα έναντι των ανταγωνιστών, καθώς επιτρέπει στους αισθητήρες να είναι συμπαγείς, ελαφριοί και ανεπηρέαστοι από εξωτερικούς κραδασμούς.
Το SRV διατίθεται σε διαμορφώσεις συμβατές με εφαρμογές υψηλής πίεσης, καθιστώντας το ιδανικό για εγκαταστάσεις προ-ψεκασμού όπου οι γραμμές έχουν μικρές διαμέτρους και λειτουργούν σε υψηλή πίεση.
Rheonics προσφέρει ειδικά κελιά ροής υψηλής πίεσης και προσαρμογείς. Για παράδειγμα:
Υγιεινό κύτταρο ροής G1/2
Ιδιότητες:
- Σύνδεση G 1/2″ με σπείρωμα
- Μέγιστη πίεση: 500 bar (7250 psi).
- Όγκος υγρού: 9 mL.
- Υλικό: Ανοξείδωτο ατσάλι 316L.
- Ιδανικό για μικρές γραμμές (DN5 έως DN25) ή παράκαμψη σε μεγαλύτερους αγωγούς.
- Ο υγιεινός σχεδιασμός, κατάλληλος για εφαρμογές καθαρισμού επί τόπου (CIP), απαιτεί O-ring στεγανοποίηση.
- Συνιστάται η εγκατάσταση σύμφωνα με την κατεύθυνση ροής (αναγράφεται στην επιφάνεια), αλλά μπορεί να γίνει και αντίστροφα.
Κύτταρο ροής υψηλής πίεσης
Ιδιότητες:
- Σύνδεση αισθητήρα NPT 3/4″ με σπείρωμα, θύρες εισόδου/εξόδου UNF 9/16″-18.
- Μέγιστη πίεση: 690 bar (10,000 psi).
- Όγκος υγρού: 4.3 mL.
- Συμπαγής σχεδιασμός για εφαρμογές υψηλής πίεσης και υψηλής θερμοκρασίας.
- Σχεδιασμένο για βέλτιστη επαφή ρευστού σε γραμμές μικρής διαμέτρου ή παρακάμψεις.
- Απαιτείται σφράγιση PTFE και ειδικοί προσαρμογείς εισόδου/εξόδου (δεν περιλαμβάνονται).
Κυψέλη ροής NPT 3/4”
Ιδιότητες:
- Συνδέσεις αισθητήρα και σωλήνων 3/4″ – 14 NPT.
- Μέγιστη πίεση: 200 bar (2900 psi).
- Όγκος υγρού: 60 mL.
- Κατάλληλο για εν σειρά εγκατάσταση ή παράκαμψη σε μεγαλύτερους αγωγούς.
- Εξασφαλίζει σταθερό προφίλ ροής γύρω από το στοιχείο ανίχνευσης SRV.
- Τυπική εγκατάσταση NPT, απαιτείται σφράγιση με ταινία Teflon
Αυτά τα αξεσουάρ επιτρέπουν την αξιόπιστη εγκατάσταση και απόδοση σε συστήματα υπό πίεση. Για περισσότερες επιλογές αξεσουάρ, ακολουθήστε τις οδηγίες. Rheonics Αξεσουάρ ιξωδόμετρου SRV.
Η Σημασία του Ιξώδους στην Ατομοποίηση
Μια ποικιλία παραγόντων επηρεάζει την ψεκασμό και την ευκολία ψεκασμού ενός ρεύματος υγρού μετά την έξοδο από ένα στόμιο. Μεταξύ αυτών των παραγόντων είναι οι ιδιότητες του ρευστού, η επιφανειακή τάση, το ιξώδες και η πυκνότητα.
Το ιξώδες μετρά την αντίσταση ενός ρευστού στη ροή. Καθώς το ιξώδες αυξάνεται, το ρευστό γίνεται πιο δύσκολο στην άντληση, την ανάμειξη ή τη μεταφορά του. Έτσι, η μέτρηση του ιξώδους καθίσταται βασική πτυχή της διαδικασίας.
Η ενσωματωμένη παρακολούθηση ιξώδους πριν από τους ατμοποιητές επιτρέπει τον έλεγχο του σχηματισμού σταγονιδίων σε πραγματικό χρόνο, εξασφαλίζοντας συνεπή:
- Μέγεθος σταγονιδίωνΤο υψηλότερο ιξώδες συνήθως δημιουργεί μεγαλύτερα μεγέθη σταγονιδίων. Για παράδειγμα, στις επιστρώσεις, τα λανθασμένα μεγέθη σταγονιδίων έχουν ως αποτέλεσμα ανώμαλες επιφάνειες, φλοιό πορτοκαλιού ή χαλάρωση. Κατά την καύση, το μέγεθος των σταγονιδίων επηρεάζει την απόδοση καυσίμου και τις εκπομπές ρύπων.
- Γωνία ψεκασμού και μοτίβοΟι αλλαγές στο ιξώδες μπορούν να επηρεάσουν τη γωνία και το μοτίβο ψεκασμού, οδηγώντας σε ασυνεπή κάλυψη. Αυτό είναι κρίσιμο για εφαρμογές όπως ο γεωργικός ψεκασμός ή η βιομηχανική επίστρωση.
- Ρυθμός ροής και απόδοση ακροφυσίουΟι αλλαγές στο ιξώδες μπορούν να επηρεάσουν τον ρυθμό ροής μέσω του ακροφυσίου. Τα υγρά με υψηλό ιξώδες μπορεί να απαιτούν μεγαλύτερη πίεση και να οδηγήσουν σε απόφραξη του ακροφυσίου, μειώνοντας την απόδοση και προκαλώντας ακόμη και φθορά του εξοπλισμού.
Η μέτρηση του ιξώδους επιτρέπει την προσαρμογή των συνθηκών των παραμέτρων ψεκασμού για επαναλήψιμα αποτελέσματα.
Βασικές εφαρμογές
Ακολουθούν οι βασικές εφαρμογές που αφορούν την ψεκασμό και γιατί η παρακολούθηση του ιξώδους είναι απαραίτητη:
Ξήρανση με ψεκασμό (Τρόφιμα, Φαρμακευτικά, Χημικά)
Το ιξώδες επηρεάζει άμεσα τον σχηματισμό σταγονιδίων κατά την ξήρανση με ψεκασμό, η οποία στη συνέχεια επηρεάζει την κινητική της ξήρανσης, την κατανομή μεγέθους των σωματιδίων, την πυκνότητα όγκου, τη ρευστότητα και τη διαλυτότητα της προκύπτουσας σκόνης. Η παρακολούθηση του ιξώδους πριν από το ακροφύσιο διασφαλίζει σταθερή ποιότητα σκόνης, αποτρέπει την απόφραξη του ακροφυσίου και αυξάνει την ενεργειακή απόδοση.
Εφαρμογές Επιστρώσεων (Αυτοκινητοβιομηχανία, Βιομηχανία, Λειτουργικές Επιστρώσεις)
Το ιξώδες ενός υγρού επίστρωσης καθορίζει το μέγεθος των σταγονιδίων, το μοτίβο ψεκασμού, το πάχος της μεμβράνης, την ισοπέδωση και την τελική εμφάνιση της επιφάνειας, εξαιρουμένων ελαττωμάτων όπως φλοιός πορτοκαλιού, τρεξίματα ή χαλάρωση. Ο ενσωματωμένος έλεγχος ιξώδους παρέχει ομοιόμορφο πάχος, βελτιώνει την ποιότητα φινιρίσματος, ελαχιστοποιεί τα απόβλητα και αποτρέπει τη ρύπανση των ακροφυσίων.
Χημική Επεξεργασία & Ψεκασμός Αντίδρασης (Συστήματα SCR, Έκπλυση με Αέριο, Πολυμερισμός)
Σε διεργασίες όπως ο καθαρισμός με καυσαέρια, ο πολυμερισμός με ψεκασμό ή η καταλυτική δοσολογία, η ψεκασμός είναι το κλειδί για τη μεταφορά μάζας και την αποτελεσματικότητα της αντίδρασης. Οι αλλαγές στο ιξώδες μπορούν να οδηγήσουν σε διαταραχή της διείσδυσης και της ομοιομορφίας του ψεκασμού. Η συνεχής παρακολούθηση βοηθά στη διατήρηση της απόδοσης της αντίδρασης, στην αποφυγή της απόφραξης και στη διασφάλιση της ομοιομορφίας του προϊόντος.
Ψεκασμός Καυσίμου (Κινητήρες Καύσης, Αεριοστρόβιλοι, Καυστήρες)
Το ιξώδες καυσίμου καθορίζει την ποιότητα ψεκασμού, η οποία επηρεάζει περαιτέρω την εξάτμιση, το μείγμα αέρα-καυσίμου, την απόδοση καύσης και τους ρυθμούς εκπομπών όπως NOx (οξείδια του αζώτου) και SO2 (διοξείδιο του θείου). Η μέτρηση σε σειρά είναι απαραίτητη για τον χειρισμό διαφόρων μειγμάτων καυσίμων, όπως βιοκαύσιμα ή βαρέα έλαια, για την αποφυγή της οπτανθρακοποίησης και τη διασφάλιση σταθερής καύσης.
Γεωργικοί Ψεκασμοί (Φυτοφάρμακα, Ζιζανιοκτόνα, Λιπάσματα)
Η κατανομή μεγέθους των σταγονιδίων ψεκασμού σε γεωργικές εφαρμογές επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό από το ιξώδες του ρευστού, την πιθανότητα μετατόπισης, τη διείσδυση στο φυλλώμα και τη βιολογική δραστηριότητα. Η παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο επιτρέπει την ακριβή εφαρμογή, τη μείωση των επιπτώσεων εκτός στόχου και την τροποποίηση της σύνθεσης ή της αλλαγής θερμοκρασίας.
Υγρασία & Κλιματισμός (Βιομηχανικός, HVAC)
Στους υγραντήρες HVAC και στους βιομηχανικούς υγραντήρες, το ιξώδες εξαρτάται από το μέγεθος των σταγονιδίων και τον ρυθμό εξάτμισης, επηρεάζοντας τον έλεγχο της υγρασίας, την κατανάλωση ενέργειας και την διαβροχή της επιφάνειας. Η μέτρηση εν σειρά διασφαλίζει επαρκή έλεγχο της υγρασίας.
Επικάλυψη ιατροτεχνολογικών προϊόντων (στεντ, καθετήρες)
Οι ιατρικές επικαλύψεις απαιτούν πολύ ομοιόμορφο πάχος για αποτελεσματική απελευθέρωση φαρμάκου και λειτουργική απόκριση. Το ιξώδες είναι μεταξύ των σημαντικών παραμέτρων που πρέπει να ρυθμίζονται κατά την εναπόθεση ψεκασμού. Η ενσωματωμένη παρακολούθηση διασφαλίζει τη συνέπεια, πληροί τα αυστηρά πρότυπα επικύρωσης και μειώνει την αποτυχία παρτίδας.
Προσθετική Κατασκευή (Εκχύλιση με Συνδετικό Υλικό, Εκχύλιση με Υλικά)
Στις τεχνολογίες τρισδιάστατης εκτύπωσης, όπως η έγχυση συνδετικού υλικού, το ιξώδες επηρεάζει τη μορφή των σταγονιδίων, την ακρίβεια και την αλληλεπίδραση με το υπόστρωμα ή την κλίνη σκόνης, γεγονός που επηρεάζει την ανάλυση και τη μηχανική αντοχή. Η παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο βελτιώνει την ποιότητα του εξαρτήματος, μειώνοντας τις αστοχίες παρτίδας.
Συνθήκες Διαδικασίας και Βέλτιστες Πρακτικές
Δυνατότητα καθαρισμού του αισθητήρα
Rheonics Το ιξωδόμετρο SRV είναι εύκολο στην εγκατάσταση σε σωλήνες ή δεξαμενές. Ο πελάτης θα πρέπει να ρυθμίσει τη σύνδεση και το μήκος της διεργασίας του αισθητήρα όπως απαιτείται για κάθε εφαρμογή. Το μήκος του αισθητήρα είναι προσαρμόσιμο, γεγονός που επιτρέπει τη σωστή εμβάπτιση του στοιχείου ανίχνευσης στο υγρό. Η καλή εμβάπτιση είναι το κλειδί για τη μέτρηση ακριβών δεδομένων και την ελαχιστοποίηση των εναποθέσεων στην περιοχή ανίχνευσης, εάν αυτές είναι πιθανό να συμβούν λόγω της σύνθεσης του υγρού.
Όριο ταχύτητας ροής
Rheonics Οι αισθητήρες είναι γενικά συμβατοί με ταχύτητες ροής έως και 10 m/s. Δεδομένου ότι στις γραμμές τροφοδοσίας του ατμοποιητή, οι ταχύτητες ροής μπορούν να φτάσουν σε τόσο υψηλές ταχύτητες που αποτρέπουν την καθίζηση, συνιστάται η εγκατάσταση του αισθητήρα παράλληλα με την κατεύθυνση ροής στους γωνιακούς συνδέσμους, καθώς αυτό μπορεί να μειώσει τη μηχανική πρόσκρουση. Ωστόσο, οι ταχύτητες σε αυτό το εύρος μπορούν να προσθέσουν υπερβολικό θόρυβο στις μετρήσεις. Για περισσότερες λεπτομέρειες, βλ. Rheonics Αισθητήρες τύπου SR για εφαρμογές υψηλού ρυθμού ροής και υψηλού ιξώδους.
Σωματίδια σε ρευστό
Rheonics Οι αισθητήρες μπορούν να χειριστούν μαλακά σωματίδια μεγέθους μικρού με ελάχιστη επίδραση στην ακρίβεια και οποιοσδήποτε πρόσθετος θόρυβος σήματος μπορεί να φιλτραριστεί από τα ηλεκτρονικά. Ωστόσο, τα υγρά ψεκασμού που συχνά περιλαμβάνουν μεγαλύτερα σωματίδια (κλίμακας χιλιοστού ή μεγαλύτερης) μπορούν να προκαλέσουν αστάθεια ανάγνωσης και μηχανική βλάβη στον αισθητήρα. Επομένως, θα πρέπει να εξεταστεί η προκαταρκτική διαλογή ή η εγκατάσταση μακριά από αυτά τα σωματίδια.
