Suuttimet & suutinasennelmat
Mikä on suuttimen ja suihkutusprosessin tehtävä?
Oikean suuttimen valinnan ensimmäinen vaihe on määritellä suihkutusprosessin tehtävä, kuten kaasun jäähdytys, säiliön pesu tai kuljetinhihnan huuhtelu. Suutintyyppi ja siten myös suihkutuskuvio ja pisarakoko ovat tärkeitä asioita, jotka on otettava huomioon suihkutusprosessin optimoimiseksi.
Paikasta Ratkaisut verkkosivuillamme luetellaan useita yleisiä sovelluksia ja prosesseja sekä suositellut suuttimet kuhunkin prosessiin.
Täyskartiosuuttimet
Yleisin suutintyyppi teollisuudessa on täyskartiosuutin. Käyttökohteita ovat kaasunjäähdytys, kaasun puhdistus, huuhtelu, imeytys, nesteen jakelu ja palontorjunta.
Täyskartiosuuttimia on kolmea eri tyyppiä - aksiaalisia ja tangentiaalisia suuttimia sekä spiraalisuuttimia. Kierresuuttimeen verrattuna aksiaali- ja tangentiaalisuutin luo aksiaalisen ja tangentiaalisen suuttimen avulla suhteessa suurempia pisaroita ja erittäin tasaisen nesteen jakautumisen kartiossa ja pinnalla. Aksiaalisissa ja tangentiaalisissa täyskartiosuuttimissa virtaus on suurempi ulkokartiossa, ja sisäkartiossa on tasaisempi, pienempi virtaus. Spiraalisuutin taas muodostaa kuvionsa useammasta onttokartiosta. Nämä kartiot muodostavat kaksi tai kolme suhteellisen karkeista pisaroista koostuvaa rengasta, joissa virtaus on suurempi, ja niitä ympäröivät laajemmat hienojakoisemmista pisaroista koostuvat renkaat, joissa virtaus on pienempi.
Täyskartio-spiraalisuutin
- Suihkutuskuvio syntyy, kun neste jakautuu ja muodostaa onttokartioita kulkiessaan spiraalia pitkin.
- Kartiot muodostavat 2-3 rengasta suhteessa suurista pisaroista, joita ympäröivät laajemmat kaistaleet, joissa on suhteessa pienempiä pisaroita.
Aksiaalinen täyskartiosuutin
- Tulevan ja lähtevän suihkutuksen suunnat ovat samalla akselilla.
- Kartiomainen suihku syntyy suuttimen pyörrekammiossa tapahtuvan nesteen pyörimisen, nesteen keskipakovoiman ja suuttimen aukon geometrian ansiosta.
- Tasainen pisarajakauma kartiossa ja suihkutuspinnalla.
- Laaja valikoima virtausmääriä
- Suuri läpäisykyky
Tangentiaalinen täyskartiosuutin
- Lähtevän suihkun suunta on 90° tuloakseliin nähden.
- Suihkutuskuvio luodaan johtamalla neste kammion läpi ilman pyörreosaa ennen kuin neste poistuu ulostuloaukosta ja muodostaa kartiomaisen suihkun.
- Tasainen pisarajakauma kartiossa ja suihkutuspinnalla.
- Suuri läpäisykyky
Onttokartiosuuttimet
Onttokartiosuuttimet luovat suhteessa vähemmän pisaroita kuin täyskärkisuuttimissa, mikä voi olla hyödyllistä joissakin kaasunjäähdytysprosesseissa.
Onttokartiosuuttimia on kolmea eri tyyppiä: aksiaalisia, tangentiaalisia ja spiraalisuuttimia.
Onttokartio-spiraalisuutin
- Suihkutuskuvio syntyy nesteen kulkiessa spiraalia pitkin muodostaen konsentrisen kartion.
- Suihku keskittyy kartion ulkokehälle, joka koostuu suhteessa suuremmista pisaroista, kun taas kartion sisällä syntyy hienojakoista sumua.
Aksiaalinen onttokartiosuutin
- Tulevan ja lähtevän suihkutuksen suunnat ovat samalla akselilla.
- Kartiomainen suihku syntyy suuttimen pyörrekammiossa tapahtuvan nesteen pyörimisen, nesteen keskipakovoiman ja suuttimen aukon geometrian ansiosta.
- Suihku keskittyy suihkutuskartion uloimpaan osaan.
- Suhteellisesti pienempiä pisaroita verrattuna aksiaalisiin täyskartiosuuttimiin.
- Suuri läpäisykyky
Tangentiaalinen onttokartiosuutin
- Lähtevä suihku on 90° tuloakseliin nähden.
- Suihkutuskuvio luodaan johtamalla neste kammion läpi ilman pyörreosaa ennen kuin neste poistuu ulostuloaukosta.
- Suihku keskittyy suihkutuskartion uloimpaan osaan.
- Suhteellisesti pienempiä pisaroita verrattuna tangentiaalisiin täyskartiosuuttimiin.
- Suuri läpäisykyky
Viuhkasuuttimet
Litteän suihkusuuttimen pisarat ovat seuraavat suhteessa suuri verrattuna muihin suuttimiin, ja suihku on usein kompakti ja voimakas.
Litteäsuihkusuutin on erittäin tehokas erilaisissa huuhtelu- ja pesuprosesseissa, mutta sitä käytetään myös nesteen suihkuttamiseen tuotteiden ja materiaalien päälle kuljetinhihnoilla.
Aksiaalinen viuhkasuutin
- Tasainen pisarajakauma, joka kapenee suihkun ulkoreunoja kohti.
Deflektori-viuhkasuutin
- Luo suihkun, jossa on erittäin laaja suihkutuskulma
Sumusuuttimet
Sumusuuttimet tuottavat hyvin pienistä pisaroista koostuvan suihkun jopa alhaisilla paineilla, ja niitä käytetään pölyn torjuntaan, kostuttamiseen, jäähdyttämiseen, pintakäsittelyyn ja öljysumun ruiskuttamiseen.
Mitä korkeampi paine, sitä pienemmät pisarat. Sumusuuttimien pisarakoko on 20-500 mikronia. Pienet pisarat ovat ihanteellisia, kun tarvitaan täydellistä haihtumista. On tärkeää huomata, että ulostuloaukko on hyvin pieni, mikä tarkoittaa, että suutin voi tukkeutua, jos neste sisältää suurempia kiinteitä hiukkasia. Ratkaisu tähän ongelmaan on käyttää esisuodatinta tai valita sumusuutin, jossa on sisäänrakennettu suodatin.
Pieni aukko
- Neste jakautuu, kun se pakotetaan pienen aukon läpi.
- Kapeampi suihku pienemmällä paineella
Törmäytys
- Atomisoi eli sumuttaa nesteen, kun laminaarisuihku osuu tappiin ulostuloaukon kohdalla, jolloin syntyy hieno sumu.
- Suihkutuskulma 70° - 90°
Ilmahajoitteiset suuttimet
Ilmahajoitteiset suuttimet muodostavat erittäin hienon, pienistä pisaroista koostuvan suihkun, ja niitä käytetään jäähdytykseen, kostutukseen, voiteluun, pintakäsittelyyn jne.
Suihku syntyy sekoittamalla ilmaa nesteeseen ruiskutusprosessissa, jolloin syntyy suhteessa vähemmän pisaroita verrattuna muihin suuttimiin. Suihkukuvio on saatavana täyskartion, onttokartion ja litteän suihkun muodossa.
Tuoteryhmä koostuu useista eri komponenteista, joita voidaan yhdistellä eri tavoin, jotta saadaan aikaan tiettyyn sovellukseen sopiva pisarakoko ja virtaus. Ilmasuuttimet ovat myös paras ratkaisu, jos kyseessä on korkeaviskoosinen neste, jossa "tavallisella" suuttimella ei voida luoda riittävän pieniä pisaroita.
Sisäinen sekoitus
- Neste ja ilma sekoittuvat suuttimessa ja poistuvat suuttimesta saman poistoaukon kautta.
- Ilman virtausnopeuden muuttaminen vaikuttaa nesteen virtausnopeuteen.
- Ei sovellu nesteille, joiden viskositeetti on yli 200 cP.
Ulkoinen sekoittaminen
- Ilma ja neste poistuvat suuttimesta kahden erillisen aukon kautta.
- Ilma- ja nestevirtausta voidaan säätää toisistaan riippumatta, jolloin tietylle ilmavirralle voidaan asettaa tietty nestevirtaus.
- Soveltuu kaikentyyppisille nesteille, jopa yli 200 cP:n nesteille.
Automaattisuuttimet
Nesteitä jaksottaisesti suihkuttavia suuttimia ja järjestelmiä käytetään esimerkiksi elintarvike- ja lääketeollisuudessa, kun vaaditaan suurta annostelutarkkuutta, tai kun käytetään erittäin kalliita aineita ja halutaan välttää hävikkiä. Suihkutusta ja annostelua ohjataan sähköisellä tai pneumaattisella ohjauksella.
Pulse Width Modulation (PWM)
BETEn FlexFlow™ Suihkutuksenohjausjärjestelmä luo optimaalisen suihkutarkkuuden säätelemällä suihkuvirtausta Pulse Width Modulation (PWM) avulla. Perinteisissä suuttimissa virtausta säädetään muuttamalla nestepainetta, mikä puolestaan johtaa pisarakoon ja ruiskutuskuvion muuttumiseen. PWM-virtauksen säätö luo syklisen suihkun, eli suihkun päälle ja pois, jopa 150 kertaa sekunnissa. FlexFlow™ säätää nestevirtausta, jolloin suihkutusominaisuudet pysyvät muuttumattomina ilman että nesteen painetta tarvitsee muuttaa. Tämä luo tasaisen ja yhtenäisen suihkun suurella tarkkuudella.
Säiliönpesusuuttimet
Säiliönpesusuuttimien suihkukuvio valitaan 90°:n ja 360°:n väliltä säiliön muodon ja pesutavoitteen mukaan. Eri säiliönpesusuuttimet tuottavat erilaisia pisarakokoja, mikä vaikuttaa muun muassa pesutehoon.