Einstoff-Druckdüsen: Anwendungen, Vorteile und Grenzen


Einstoff-Druckdüsen werden auch häufig einfach als Druckdüsen bezeichnet. Sie zählen zu den Düsenbauarten, die besonders häufig zum Einsatz kommen. Dieser Düsentyp ist üblicherweise verhältnismäßig preiswert und zuverlässig.

Für bestimmte Anwendungen ist es zudem von Vorteil, dass keine zusätzlichen Energieträger für die Zerstäubung erforderlich sind. Im Gegensatz zu Zweistoff-Düsen kann man somit auf den Einsatz von Druckluft verzichten.

Typische Einsatzgebiete von Druckdüsen

Einstoff-Druckdüsen sind in einer Vielzahl verschiedener Anwendungen anzutreffen.

Es liegt jedoch auf der Hand, dass die Druckdüse je nach geplantem Einsatz ganz spezielle Sprayeigenschaften liefern muss. Dieses ist bei der Auswahl selbstverständlich zu berücksichtigen!

Beispiele für den Einsatz von Einstoff-Druckdüsen:

  • Wasch- und Reinigungsvorgänge.

  • Feuer- und Brandbekämpfung.

  • Kühlen und Reinigen von Gasen.

  • Oberflächenkühlung und Entzunderung.

  • Verbrennung von Kraft- und Treibstoffen.

  • Schneiden von Materialien.

  • Landwirtschaft und Pflanzenschutz.

  • Spezielle Anwendungen in der Medizintechnik.

  • Lackieren von Oberflächen mit der Airless-Methode.

  • Feinzerstäubung mit hohen Druckdifferenzen.

Flachstrahl-Düsen zählen zu den Einstoff-Druckdüsen. Sie sind beispielsweise häufig in Waschanlagen anzutreffen.

In der Landwirtschaft werden häufig Einstoff-Druckdüsen verwendet.

Das ist der Wahl von Druckdüsen zu beachten!

Es existiert eine Vielzahl verschiedener Bauarten von Druckdüsen. Dabei ist zunächst einmal in sogenannte Strahl bildende- und Lamellen bildende Druckdüsen zu unterscheiden. Obwohl beide Düsentypen zu derselben Gruppe zählen, weisen sie jedoch ganz spezielle und unterschiedliche Eigenschaften auf.

Die Lochdüse zählt zu den Einstoff-Druckdüsen.

Die einfache Lochdüse zählt zu den Strahl bildenden Druckdüsen.
Sie ist zwar konstruktiv einfach aufgebaut, liefert jedoch ein sehr grobes Spray.

Die zu den Lamellen bildenden zählende Kegeldüse.

Zu den Lamellen bildenden Einstoff-Druckdüsen zählt die Kegeldüse; Vorstufe zur Hohlkegel-Druckdüse. Sie liefert deutlich feinere Tropfen als die Lochdüsen.

 

Es ist also zunächst zu klären, welche Anforderungen das Spray erfüllen muss. Das unterscheidet sich natürlich je nach Aufgabenstellung. Wichtig ist nicht nur die Tropfengrößenverteilung, sondern zudem der Sprühwinkel und der Tropfenimpuls. Hinzu kommt natürlich der gewünschte Volumenstrombereich!

Was leider hin und wieder übersehen wird! Die rheologischen Eigenschaften der zu zerstäubenden Flüssigkeit müssen unbedingt bekannt sein. Insbesondere die Viskosität spielt eine enorm wichtige Rolle. Versagen Einstoff-Druckdüsen, ist dieses fast immer auf eine zu hohe Viskosität in Verbindung mit einem zu geringen Volumenstrom zurück zu führen.

Die Folge:  Ist die Viskosität höher als zulässig, wird bei einer vorgegebenen Druckdifferenz Δp der gewünschte Volumenstrom nicht mehr erreicht. Dieses führt zudem dazu, dass das Spray sehr schlecht ist oder im Extremfall die Düse sogar vollständig versagt.

Vorsicht bei den Angaben zum Volumenstrom an Einstoff-Druckdüsen!

Hier lauert eine Gefahr!

In den Katalogen der meisten Düsenhersteller wird der Volumenstrom an Druckdüsen als Funktion des Druckes angegeben.

Diese Werte gelten jedoch fast immer ausschließlich für Wasser als zu zerstäubende Flüssigkeit.

Ist ein anderes Fluid zu zerstäuben, dessen Viskosität sich von Wasser unterscheidet, stimmen diese Werte nicht mehr! Besonders problematisch kann das werden, wenn nicht-netwonsche Flüssigkeiten zu zerstäuben sind!

Das kann natürlich ganz erhebliche Folgen haben! Beim Zerstäuben von Wasser oder anderen nieder viskosen Flüssigkeiten arbeiten die Druckdüsen zufriedenstellend. Sie versagen aber unter Umständen bei Ihrer speziellen Anwendung.

Einfach aufgrund der Tatsache, dass die Viskosität Ihrer Flüssigkeit höher ist. Hinzu kommt, dass die Dichte der Flüssigkeit ebenfalls eine Rolle spielt!

Aus diesem Grund empfehlen wir Ihnen unbedingt, nicht einfach eine Druckdüse aus einem Katalog zu wählen und diese einzusetzen.

Schon gar nicht, wenn Sie kleine Volumenströme vernebeln möchten und die Viskosität Ihrer Flüssigkeit sich von Wasser unterscheidet. Sind Suspensionen zu zerstäuben, ist eine eingehende Beratung zwingend erforderlich! Neben dem speziellen Fließverhalten von Suspensionen sind dann zusätzlich Aspekte zur Verstopfung von Düsen zu berücksichtigen!

Lassen Sie sich daher bitte eingehend von uns beraten. Wir beschaffen nach Klärung aller relevanten Fragen die für Sie passende Einstoff-Druckdüse oder empfehlen Ihnen alternative Zerstäuber!

Ein Hinweis zu Tropfengrößen an Einstoff-Druckdüsen

Druckdüsen erscheinen auf den ersten Blick ziemlich einfach und trivial. Trotzdem ist nicht nur die Durchströmung der Druckdüsen strömungsmechanisch zum Teil sehr kompliziert.

Hinzu kommt, dass der Zerfall von Flüssigkeitsstrahlen und Lamellen turbulent überlagert ist und von der umgebenden Atmosphäre beeinflusst wird. Daher ist es bis heute nicht verlässlich möglich, charakteristische Tropfendurchmesser wie den mittleren Durchmesser D50 oder den Sauterdurchmesser D32 reproduzierbar im Voraus zu berechnen. Von vollständigen Tropfengrößenverteilungen einmal ganz abgesehen!

Aus diesem Grund bieten wir im Rahmen gemeinsamer Projekte oder auch als separate Dienstleistung das Messen von Tropfengrößenverteilungen und Tropfengeschwindigkeiten an. SInd also diese Informationen zu den Sprayeigenschaften erforderlich, helfen wir Ihnen natürlich auch hier weiter!

Der Weg zu Ihrer gewünschten Druckdüse!

Nach eingehender Erörterung der Aufgabenstellung und einer umfassenden Beratung beschaffen oder entwickeln wir für Sie die geeigneten Druckdüsen. Sie benötigen geringe Stückzahlen oder besondere Werkstoffe? Auch darum kümmern wir uns natürlich in Ihrem Interesse!

Kommen nach unserer Einschätzung Einstoff-Druckdüsen nicht zur Lösung Ihrer Aufgabe in Betracht, unterbreiten wir Ihnen alternative Lösungsvorschläge. 

Die Hotline der IBR Zerstäubungstechnik GmbH verbindet Sie mit Experten für Einstoff-Druckdüsen.

Während unserer Bürozeiten beraten wir Sie gerne persönlich zu allen Fragen rund um das Zerstäuben mit Einstoff-Druckdüsen. Lassen Sie sich unter unserer Hotline

+49 251 2 87 99 53-0

mit einem Ansprechpartner verbinden. Alternativ können Sie selbstverständlich jederzeit unser Kontakformular nutzen. Wir setzen uns mit Ihnen in Verbindung.