Sprej (kapka kapaliny) - Spray (liquid drop)

A sprej je dynamická sbírka kapek rozptýlených v a plyn.[1] Proces tvorby spreje je známý jako atomizace. A rozprašovací tryska je zařízení používané ke generování postřiku. Dvěma hlavními způsoby použití sprejů je distribuce materiálu po průřezu a vytváření povrchu kapaliny. Existují tisíce aplikací, ve kterých spreje umožňují nejúčinnější využití materiálu. The charakteristiky postřiku musí být pochopeno, aby bylo možné vybrat nejvhodnější technologii, optimální zařízení a velikost.[2]

Tvorba spreje

Aerosol plechovka spreje

Rozprašovací atomizace může být vytvořena několika způsoby. Nejběžnější metoda je pomocí a rozprašovací tryska který má obvykle průchod tekutiny, na který působí různé mechanické síly, které rozprašují kapalinu.[3] První atomizační tryska byla vynalezena Thomasem A. DeVilbissem z Toleda v Ohiu koncem 19. století. Jeho vynálezem byl atomový atomizér, který pomocí tlaku narážel na kapalinu a rozbíjel kapalinu na jemnou mlhu. Tvorba postřiku má několik forem, nejběžnější jsou tlakové postřikovače, odstředivé, elektrostatické a ultrazvuková tryska.

Spreje na palivo

Spreje uhlovodíkových kapalin (fosilní paliva) patří mezi ekonomicky nejvýznamnější aplikace sprejů. Mezi příklady patří vstřikovače paliva pro benzín a vznětové motory, atomizéry pro proudové motory (plynové turbíny),[4] rozprašovače pro vstřikování těžkého topného oleje do spalovacího vzduchu ve vstřikovačích parních kotlů a vstřikovače raketových motorů. Velikost kapky je zásadní, protože velká plocha jemně rozprašovaného spreje zvyšuje rychlost odpařování paliva. Disperze paliva do spalovacího vzduchu je zásadní pro maximalizaci účinnosti těchto systémů a minimalizaci emisí znečišťujících látek (saze, NOx, CO).[5]

Průmyslové spreje

Výroba elektrické energie

Vápencová suspenze se stříká pomocí jediných fluidních rozprašovacích trysek pro regulaci emisí kyselých plynů, zejména emisí oxidu siřičitého (SO2) z uhelných elektráren kapalnými pračkami. Hydroxid vápenatý (vápno) se rozprašuje do absorbéru rozprašovací sušárny, aby se odstranily kyselé plyny (SO2 a HCl) z uhelných elektráren. Voda se stříká, aby se odstranily pevné částice pomocí a stříkací věž nebo a cyklónový rozprašovač[6] Chladicí věže používají k distribuci vody rozprašovací trysky.

Potravin a nápojů

  • Spreje se používají k mytí ovoce a zeleniny.
  • Sušení rozprašováním[7][8] se používá k výrobě stovek potravinářských výrobků, včetně instantní káva, práškové polévky a chuťové koncentráty.
  • Nátěr potravinářských výrobků s aromaty a povrchovými přísadami.
  • K oplachování a mytí materiálů se používají čisticí a dezinfekční skladovací nádrže a procesní zařízení s jednoduchými kapalinovými tryskami. Tyto specializované trysky na čištění nádrží mají často pro zvýšení účinnosti čištění rotační pohyb poháněný kapalinou.

Výrobní

Spreje se hojně používají ve výrobě.[9] Některé typické aplikace jsou aplikace lepidla, mazacích ložisek a chladicích nástrojů při obráběcích operacích.

  • Čištění komponentů spreji horké vody a čisticími spreji pro odmašťování, přestavba elektromotorů, přestavba naftových motorů, údržba zařízení, ložiska ocelových mlýnů, železniční ložiska a přestavby motorů.[10]
  • Vysokotlaké spreje se používají k odhrotování obrobených dílů.
  • Stříkání je široce používán v mnoha výrobních procesech; například pro automobily, spotřebiče, kancelářský nábytek.

Výroba papíru

  • Odkorňování pod vysokým tlakem
  • Potahový papír
  • Čisticí role
  • Ořezový papír

Elektronika

  • Stříkání leptacích chemikálií a tavidel na desky plošných spojů

Požární ochrana

  • Stříkání vody z pevných postřikovačů
  • Vysokotlaké vodní mlhové systémy pro drahá a citlivá zařízení, například lodní strojovny.
  • Povodňové systémy na ochranu majetku nebo udržení potenciálně výbušných materiálů v chladu v případě požáru (např. Plynové kanystry)
  • Systémy vodních tunelů navržené tak, aby zajistily bezpečný „chladný“ koridor umožňující lidem únik v případě požáru.

Hornictví

  • Vodní postřiky jsou rozhodující pro snížení uhelného prachu během těžby[11]
  • Voda se stříká, aby se regulovaly emise prachu vznikajícího při broušení; rozprašovací trysky se také používají k mytí štěrku v sítích.

Linka a cement

  • Potlačování prachu ze surovin.
  • Dávkování paliva do vysokoteplotních kalcinačních rotačních pecí.
  • Chladicí a klimatizační plyn.

Ocelářský průmysl

  • Vysokotlaká voda se používá k odstranění vodního kamene (oxidu železa) z rozžhavené oceli během procesu válcování do formy plechu nebo pásu.
  • Spreje se používají v procesu kontinuálního pláště a kalení horkých plynů.
  • Kalení koksu z koksovacích pecí
  • Chladicí kovové výlisky
  • Moření a moření

Chemické, petrochemické a farmaceutické

  • Stříkání činidel ke zlepšení disperze a ke zvýšení přenosu hmoty kapalina-plyn. Mnoho systémů se používá, včetně stříkací věže.
  • Katalyzátor pro popraskání kapaliny pro rafinaci oleje
  • Praní a oplachování pevných látek ve filtrech a odstředivkách
  • Nanášení povlaku na mnoho farmaceutických tablet

Nakládání s odpady

  • Jednotlivé tekuté trysky se používají k rozbíjení pěny v provzdušňovacích nádržích s aktivovaným kalem a k nanášení odpěňovacích látek.
  • Voda se smíchá s kompostovaným materiálem.
  • Kapalný odpad se vstřikuje do spaloven s vysokou teplotou.

Zemědělské aplikace

Batohový postřikovač používaný k sulfátování na zeleninu. Valencijské etnologické muzeum.

K distribuci těchto materiálů po zamýšleném cílovém povrchu je zásadní aplikace herbicidů, insekticidů a pesticidů.[12] Preemergentní herbicidy se stříkají na půdu, ale na povrch listů rostlin se nanáší mnoho materiálů. Mezi zemědělské postřiky patří postřikování orné půdy, lesů, travnatých trav a sadů. Postřikovačem může být ruční tryska na pozemním vozidle nebo v letadle. Herbicidy, insekticidy a pesticidy se aplikují postřikem na půdu nebo listy rostlin, aby se tyto materiály distribuovaly a rozptýlily. Vidět letecká aplikace, aplikace pesticidů, postřikovač Kontrola vlastností postřiku je zásadní pro zajištění pokrytí listí a pro minimalizaci driftování postřiku mimo cíl do sousedních oblastí. (drift pesticidů). Drift postřiku je řízen aplikací pouze za vhodných povětrnostních podmínek a vlhkosti a řízením velikosti kapky a distribuce velikosti kapky. Minimalizace výšky postřikovacího ramene nad plodinou snižuje unášení. Typ a velikost rozprašovací trysky a provozní tlak zajišťují správné aplikované množství materiálu a regulují množství driftovatelných jemných částic. Trysky, jednotlivé kapalinové trysky, se také používají k chlazení zvířat

Spotřební zboží

Rozprašovače se používají s rozprašovači čisticích prostředků pro domácnost ovládaných čerpadly. Funkcí těchto trysek je distribuce produktu na plochu. vidět Aerosolový sprej a plechovka spreje

  • Voda a čisticí prostředky na mytí aut

Reference

  1. ^ Norma ASTM E-1620 Standardní terminologie týkající se kapalných částic a atomizace
  2. ^ Lipp, Charles W., Practical Spray Technology: Fundamentals and Practice, 2012, ISBN  978-0-578-10090-6
  3. ^ Lipp, Charles W., Practical Spray Technology: Fundamentals and Practice, 2012, ISBN  978-0-578-10090-6
  4. ^ Lefebvre, A.H. Gas Turbine Combustion, 1999, ISBN  1-56032-673-5
  5. ^ Reitz, Rolf D, Modelování atomizačních procesů ve vysokotlakých odpařovacích sprejích, Atomization and Spray Technology (ISSN 0266-3481), sv. 3, č. 4, 1987, s. 309-337.
  6. ^ R H Perry, C H Chilton, C W Green (Ed), Příručka Perryho chemického inženýra (7. vydání), McGraw-Hill (2007), oddíly 12.23, ISBN  978-0-07-142294-9
  7. ^ K. Masters, Spray Drying Second Ed, 1976, ISBN  0-7114-4921-X
  8. ^ N. Ashgriz, Handbook of Atomization and Sprays, 2011, ISBN  978-1-4419-7263-7
  9. ^ G.G. Nasr, A.J. Yuhl, L. Bendig, Průmyslové spreje a atomizace, 2002, ISBN  1-85233-460-6
  10. ^ Sprej se používá v různých průmyslových čisticích aplikacích http://www.stingraypartschair.com/Parts_Washer_Cleaning_Application_Solutions.html
  11. ^ C. D. Taylor a J. A. Zimmer, Účinky vodních postřiků používaných strojně namontovaným scubberem na koncentrace metanu v obličeji, Výroční zasedání SME 26. - 28. února, Denver CO 2001, (https://www.cdc.gov/niosh/mining/pubs/pdfs/eowsu.pdf )
  12. ^ Lipp, Charles W., Practical Spray Technology: Fundamentals and Practice, 2012, ISBN  978-0-578-10090-6