Atomizasyon, bir sıvıyı ince damlacıklara ayırmak için kullanılan bir işlemdir, genellikle bir nozuldan geçirilerek yapılır, bazen yüksek hızlı veya yüksek basınçlı bir gazla desteklenir. Bilinen örnekler arasında parfüm spreyleri, bahçe hortumları ve aerosol deodorantlar bulunur. Viskozite, atomizasyonda önemli bir rol oynar ve damlacık boyutunu, sprey desenini ve akış hızını doğrudan etkiler. Sıralı viskozite izlemeoring tutarlı performans sağlar ve düzensiz kaplamayı, tıkanıklığı veya ekipman aşınmasını önler.
İçerik Tablosu
- Giriş
- Rheonics SRV Hat İçi Viskozimetre
- Atomizasyonda Viskozitenin Önemi
- Anahtar Uygulamalar
- Proses Koşulları ve En İyi Uygulamalar
Giriş
Endüstriyel ortamlarda, atomizasyon damlacık boyutunun, dağılımının ve tutarlılığının ürün kalitesini ve performansını etkileyebileceği uygulamalarda önemli bir rol oynar. Bu işlemi kullanan endüstriler arasında gıda ve ilaçlar (püskürtmeli kurutma), otomotiv ve elektronik (püskürtmeli kaplama), tarım (pestisit ve gübre püskürtme) ve imalat (boya uygulaması) yer alır.
Genellikle, geleneksel laboratuvar tabanlı örnekleme kullanılır, ancak bunlar gerçek zamanlı değişiklikleri yakalayamayan ara sıra içgörüler sağlar. Öte yandan, satır içi ölçümler sürecin sürekli ve gerçek zamanlı görünürlüğünü sağlayarak daha hızlı yanıt alınmasını sağlar.
Şekil 2: Rheonics viskozite izlemeoring Sprey kurutmada.
Rheonics SRV Hat İçi Viskozimetre
Rheonics SRV sensörü gerçek zamanlı olarak geniş bir viskozite ve sıcaklık aralığını ölçer ve karıştırma süreçlerini izlemek için tanklara ve akan sıvının sürekli ölçümü için boru hatlarına kurulum için uygundur. Özellikle yüksek hızlı karıştırma süreçleri için uygundur ve sıvıdaki kabarcıkların varlığından veya dış titreşimlerden etkilenmez.
Şekil 3: Rheonics SRV sensör probları montaj için çok yönlü tasarıma sahiptir.
Bu sensör fabrikada kalibre edilmiştir ve çalışma ömrü boyunca yeniden kalibrasyona ihtiyaç duymaz. Ancak müşteriler, Kalite Kontrollerinin bir parçası olarak sektörlerinde kullanılan aletler için kalibrasyon veya doğrulama talep edebilir. Belirli referanslarla eşleşmesi gerekirse isteğe bağlı yeniden ayarlamalar veya ofset düzeltmeleri yapılabilir. Daha fazla ayrıntı için bkz. Saha ve fabrikada hat içi proses viskozimetresi SRV'nin kalibrasyonu.
Rheonics sensör teknolojisi dengeli bir burulma rezonatörüne (BTR) dayanmaktadır. Bu patentli teknoloji, sensörlerin kompakt, hafif ve dış titreşimlerden etkilenmemesini sağladığı için rakiplerine göre önemli bir avantaja sahiptir.
SRV, yüksek basınç uygulamalarıyla uyumlu konfigürasyonlarda mevcuttur ve bu sayede hatların küçük çaplı olduğu ve yüksek basınçta çalıştığı ön püskürtme kurulumları için idealdir.
Rheonics özel yüksek basınç akış hücreleri ve adaptörleri sunar. Örneğin:
Şekil 4: Rheonics HPT-12G kurulumu ve boyutları
G1/2 Hijyenik Akış Hücresi
Özellikler:
- Dişli G 1/2″ bağlantı
- Maksimum basınç: 500 bar (7250 psi).
- Sıvı hacmi: 9 mL.
- Malzeme: Paslanmaz çelik 316L.
- Küçük hatlar (DN5 ila DN25) veya daha büyük boru hatlarındaki baypaslar için idealdir.
- Hijyenik tasarım, yerinde temizlik (CIP) uygulamaları için uygundur, gerektirir O-ring mühürleme.
- Akış yönüne göre (yüzeyde etiketli) montajı önerilir, ancak tersi de mümkündür.
Şekil 5: Rheonics HPT-SRV montajı ve boyutları.
Yüksek Basınç Akış Hücresi
Özellikler:
- Dişli 3/4″ NPT sensör probu bağlantısı, 9/16″-18 UNF giriş/çıkış portları.
- Maksimum basınç: 690 bar (10,000 psi).
- Sıvı hacmi: 4.3 mL.
- Yüksek basınç ve yüksek sıcaklık uygulamaları için kompakt tasarım.
- Küçük çaplı hatlarda veya baypaslarda optimum sıvı teması için tasarlanmıştır.
- PTFE sızdırmazlık ve özel giriş/çıkış adaptörlerine ihtiyaç vardır (dahil değildir).
Şekil 6: IFC-34N-SRV montajı ve boyutları.
3/4” NPT Akış Hücresi
Özellikler:
- 3/4″ – 14 NPT sensör ve boru bağlantıları.
- Maksimum basınç: 200 bar (2900 psi).
- Sıvı hacmi: 60 mL.
- Daha büyük boru hatlarında hat içi montaj veya bypass için uygundur.
- SRV algılama elemanı etrafında stabil akış profili sağlar.
- Standart NPT montajı, Teflon bant sızdırmazlığı gereklidir
Bu aksesuarlar basınçlı sistemlerde güvenilir kurulum ve performans sağlar. Daha fazla aksesuar seçeneği için lütfen takip edin Rheonics SRV Viskozimetre Aksesuarları.
Atomizasyonda Viskozitenin Önemi
Çeşitli faktörler atomizasyonu ve bir sıvı akışının bir delikten çıktıktan sonra ne kadar kolay atomize olduğunu etkiler. Bu faktörler arasında yüzey gerilimi, viskozite ve yoğunluk gibi akışkan özellikleri bulunur.
Viskozite, bir sıvının akışa karşı direncini ölçer. Viskozite arttıkça, sıvının pompalanması, karıştırılması veya taşınması zorlaşır. Bu nedenle, viskozite ölçümü süreçte önemli bir husus haline gelir.
Hat içi viskozite denetimioring atomizerler takılmadan önce damlacık oluşumunun gerçek zamanlı olarak kontrol edilmesine olanak tanır ve tutarlılığı garanti eder:
- Damlacık Boyutu: Daha yüksek viskozite genellikle daha büyük damlacık boyutları oluşturur. Örneğin, kaplamalarda yanlış damlacık boyutları, düzensiz yüzeyler, portakal kabuğu veya sarkma ile sonuçlanır. Yanmada damlacık boyutu yakıt verimliliğini ve emisyonları etkiler.
- Sprey Açısı ve Deseni: Viskozite değişiklikleri püskürtme açısını ve desenini etkileyerek tutarsız kapsama neden olabilir. Bu, tarımsal püskürtme veya endüstriyel kaplama gibi uygulamalar için kritik öneme sahiptir.
- Akış Hızı ve Nozul Performansı: Viskozitedeki değişiklikler nozuldan geçen akış hızını etkileyebilir. Yüksek viskoziteli sıvılar daha fazla basınç gerektirebilir ve nozul tıkanıklığına yol açarak verimliliği azaltabilir ve hatta ekipman aşınmasına neden olabilir.
Viskozite ölçümü, tekrarlanabilir sonuçlar için atomizasyon parametrelerinin koşullarının ayarlanmasına olanak sağlar.
Anahtar Uygulamalar
İşte atomizasyonla ilgili temel uygulamalar ve neden izleme yapılması gerektiğioring viskozite önemlidir:
Sprey Kurutma (Gıda, İlaç, Kimyasallar)
Viskozite, püskürtmeli kurutma sırasında damlacık oluşumunu doğrudan etkiler ve bu da kurutma kinetiğini, parçacık boyutu dağılımını, yığın yoğunluğunu, akışkanlığı ve ortaya çıkan tozun çözünürlüğünü etkiler. Viskozite izlemeoring Nozuldan önce püskürtme, tutarlı toz kalitesini garanti eder, nozul tıkanıklığını önler ve enerji verimliliğini artırır.
Şekil 7: Sprey kurutma sistemi [2].
Kaplama Uygulamaları (Otomotiv, Endüstriyel, Fonksiyonel Kaplamalar)
Bir kaplama sıvısının viskozitesi, damlacık boyutunu, püskürtme desenini, film kalınlığını, düzleşmeyi ve portakal kabuğu, akma veya sarkma gibi kusurları hariç tutarak son yüzey görünümünü belirler. Sıralı viskozite kontrolü, düzgün kalınlık sağlar, yüzey kalitesini iyileştirir, atığı en aza indirir ve nozulların kirlenmesini önler.
Şekil 8: Sprey yoluyla otomotiv kaplaması [3].
Kimyasal İşleme ve Reaksiyon Spreyi (SCR Sistemleri, Gaz Yıkama, Polimerizasyon)
Baca gazı temizleme, sprey polimerizasyonu veya katalitik dozajlama gibi işlemlerde atomizasyon, kütle transferi ve reaksiyon etkinliği için anahtardır. Viskozitedeki değişiklikler, sprey penetrasyonunun ve tekdüzeliğinin bozulmasına yol açabilir. Sürekli izlemeoring reaksiyon performansının korunmasına, tıkanıklığın önlenmesine ve ürün homojenliğinin sağlanmasına yardımcı olur.
Şekil 9: Kimyasal gaz yıkayıcıları [4].
Yakıt Atomizasyonu (Yanmalı Motorlar, Gaz Türbinleri, Brülörler)
Yakıt viskozitesi atomizasyon kalitesini belirler, bu da buharlaşmayı, hava-yakıt karışımını, yanma verimliliğini ve NOx (Azot Oksitler) ve SO2 (Kükürt Dioksit) gibi emisyon oranlarını etkiler. Koklaşmayı önlemek ve kararlı yanmayı sağlamak için biyoyakıtlar veya ağır yağlar gibi çeşitli yakıt karışımlarını işlerken hat içi ölçüm esastır.
Şekil 10: Yakıt atomizasyonu [5].
Tarımsal İlaçlama (Pestisitler, Herbisitler, Gübreler)
Tarımsal uygulamalardaki püskürtme damlacık boyutu dağılımı, sıvı viskozitesinden büyük ölçüde etkilenir ve sürüklenme potansiyelini, kanopiye nüfuz etmeyi ve biyolojik aktiviteyi etkiler. Gerçek zamanlı izlemeoring hassas uygulama, hedef dışı etkilerin azaltılması ve formülasyon veya sıcaklık değişikliğinde değişiklik yapılmasına olanak tanır.
Şekil 11: Pestisit püskürtme [6].
Nemlendirme ve Klima (Endüstriyel, HVAC)
HVAC ve endüstriyel nemlendiricilerde, viskozite damlacık boyutunu ve buharlaşma oranını buna bağlı hale getirir ve nem kontrolünü, enerji kullanımını ve yüzey ıslanmasını etkiler. Hat içi ölçüm yeterli nem kontrolünü sağlar.
Şekil 12: HVAC Sistemi.
Tıbbi Cihaz Kaplamaları (Stentler, Kateterler)
Tıbbi kaplamalar, etkili ilaç salınımı ve işlevsel tepki için çok düzgün bir kalınlığa ihtiyaç duyar. Viskozite, sprey birikiminde düzenlenmesi gereken önemli parametreler arasındadır. Sıralı izlemeoring tutarlılığı garanti eder, sıkı doğrulama standartlarını karşılar ve parti hatalarını azaltır.
Şekil 13: Tıbbi Cihaz Endüstrisi [7].
Katkı Maddesi Üretimi (Bağlayıcı Püskürtme, Malzeme Püskürtme)
Bağlayıcı püskürtme gibi 3B baskı teknolojilerinde viskozite, damlacık formunu, doğruluğu ve alt tabaka veya toz yatağıyla etkileşimi etkiler, bu da çözünürlüğü ve mekanik mukavemeti etkiler. Gerçek zamanlı izlemeoring parça kalitesini iyileştirir, parti hatalarını azaltır.
Şekil 14: Katmanlı Üretim [8].
Proses Koşulları ve En İyi Uygulamalar
Prob temizlenebilirliği
Rheonics SRV viskozimetresi borulara veya tanklara kolayca monte edilebilir. Müşteri, her uygulama için gerekli olan prob proses bağlantısını ve uzunluğunu yapılandırmalıdır. Prob uzunluğu özelleştirilebilir ve bu da algılama elemanının sıvıya doğru şekilde daldırılmasına olanak tanır. İyi bir daldırma, doğru verileri ölçmek ve algılama alanındaki tortuları en aza indirmek için anahtardır, eğer bunlar sıvı bileşiminden dolayı meydana gelme olasılığı varsa.
Akış hızı sınırı
Rheonics sensörler genellikle 10 m/s'ye kadar akış hızlarıyla uyumludur. Atomizer besleme hatlarında akış hızları çökmeyi önleyecek kadar yüksek hızlara ulaşabildiğinden, mekanik darbeyi azaltabileceğinden probun dirseklerde akış yönüne paralel olarak takılması önerilir. Ancak, bu aralıktaki hızlar yine de okumalara çok fazla gürültü ekleyebilir. Daha fazla ayrıntı için bkz. Rheonics Yüksek debili ve yüksek viskoziteli uygulamalar için Tip-SR sensörler.
Sıvıdaki parçacıklar
Rheonics sensörler, doğruluk üzerinde minimum etkiyle mikron boyutundaki yumuşak parçacıkları işleyebilir ve eklenen herhangi bir sinyal gürültüsü elektronik tarafından filtrelenebilir. Ancak, genellikle daha büyük parçacıklar (milimetre ölçeğinde veya üzeri) içeren atomizasyon sıvıları, sensörde okuma kararsızlığına ve mekanik hasara neden olabilir. Bu nedenle, bu parçacıklardan uzakta ön tarama veya kurulum düşünülmelidir.
