Welche Düsentechnik ist für meine spezielle Anwendung geeignet?


Die Frage nach der geeigneten und optimalen Düsentechnik für eine vorgegebene Anwendung lässt sich leider nicht allgemeingültig beantworten! Eine besondere Vorsicht bei der Auswahl ist grundsätzlich dann geboten, wenn es sich nicht um besonders einfache Aufgabenstellungen handelt.

Die gestellten Anforderungen an die Düsentechnik sind also je nach vorliegender Aufgabe sehr unterschiedlich. Hinzu kommt, dass die verschiedenen Bauarten und Funktionsweisen von Düsen ganz spezielle Vor- und Nachteile aufweisen.

Zwei Beispiele für Anwendungen der Düsentechnik

Impulsreicher Flüssigkeitsstrahl mit einer speziellen Düsentechnik zum Reinigen von Oberflächen.

Es liegt auf der Hand, dass eine Düse zum intensiven Reinigen von Oberflächen ganz andere Eigenschaften aufweisen muss als ein Zerstäuber, mit welchem Öl verbrannt werden soll.

In einem Fall ist ein hoher Impuls gewünscht, im anderen ein Spray mit genügend feinen Tropfen. Bei Anwendungen im Bereich des Pflanzenschutzes dürfen wegen der Drift-Problematik keine besonders kleinen Tropfen im Spray vorhanden sein.

Bestandteil der Düsentechnik: Tropfengrößen und deren Geschwindigkeiten bestimmen den Erfolg eines Zerstäubungsprozesses.

Beim Lackieren und Beschichten von Oberflächen müssen sich die Eigenschaften des Sprays selbstverständlich grundlegend von den Anforderungen unterscheiden, die beispielsweise beim Reinigen gefordert sind.

Zum einen kommen oftmals rheologisch problematische Flüssigkeiten zum Einsatz, zum anderen gilt es auch hier, unerwünschte Overspray-Bildung zu vermeiden. Darüber hinaus spielt die Spraykontur als auch der Sprayimpuls eine wichtige Rolle.

Düsentechnik – die Strömungsmechanik und Verfahrenstechnik beachten!

In der Verfahrens- und Produktionstechnik ist natürlich nicht nur Wasser zu zerstäuben. Häufig kommen auch viskose Flüssigkeiten oder Suspensionen zum EInsatz. Deren rheologische Eigenschaften unterscheiden sich dann deutlich von Wasser. Besonders die für die Zerstäubung wichtige Viskosität kann Schwankungen unterworfen sein. Entweder durch Temperaturänderungen oder durch neue Rezepturen.

Erschwerend kommt hinzu, dass manchmal auch noch der zu zerstäubende Volumenstrom in bestimmten Grenzen variiert. Auf diese gesamten Herausforderungen muss die Düsentechnik natürlich reagieren können. 

Die Erfahrung zeigt leider häufig, dass es wenig Ziel führend ist, einfach eine beliebige Düse aus einem Katalog auszuwählen die schon „passen könnte„. Um dann anschließend darauf zu vertrauen, dass diese auch arbeitet wie erwartet. Bereits geringe Schwankungen in den Betriebsbedingungen führen oftmals zu ganz erheblichen Problemen!

Unser Tipp zur intelligenten Düsentechnik!

Der besondere Tipp:

Mit Kennfeldern und dimensionslosen Kennzahlen lassen sich allgemeingültige Aussagen treffen! Dieses dient nicht nur der Prozesssteuerung. Auch kritische Bereiche in der Düsentechnik lassen sich hiermit kostengünstig und effizient ermitteln.  

Düsentechnik - Von der IBR Zerstäubungstechnik GmbH entwickelte Düsenlanze. Dampfbeheizt, für hoch viskose Flüssigkeiten.

Düsentechnik im praktischen Beispiel – Mit Dampf beheizte Düsenlanze der IBR Zerstäubungstechnik GmbH

Auch das ist zu berücksichtigen und zählt zur Düsentechnik!

Bedacht werden muss zudem, dass beispielsweise in bestimmten Fällen zusätzliche Gasströmungen, Einbauten in Rohrleitungen oder Apparaten und sonstige Sekundäreffekte zu berücksichtigen sind.

Typische Probleme, die in diesem Zusammenhang häufig auftreten, sind das unerwünschte Ablagern von Tropfen an Wandungen oder Rezirkulationsgebiete.

Im Falle einer ungünstigen Strömungsführung kann es auch dazu kommen, dass bestimmte Düsenbauarten aufgrund hoher Strömungsgeschwindigkeiten von „außen“ verschmutzen und zuwachsen.

DIeses Phänomen kann gelegentlich an Zweistoff-Düsen beobachtet werden. Hier können möglicherweise geeignete strömungsmechanische Maßnahmen ergriffen werden.

Mit der intelligenten Düsentechnologie zum besseren Ergebnis

Umfassende Leistungen in der Düsentechnik bedeutet nach unserem Verständnis nicht nur die herstellerneutrale Beschaffung geeigneter Zerstäuber oder die Entwicklung von Spezialdüsen. Vielmehr prüfen unsere Ingenieure gerne in Ihrem Auftrag, ob eine Prozessoptimierung machbar und sinnvoll ist.

So lassen sich beispielsweise in manchen Fällen nennenswerte Kostenersparnisse realisieren, wenn der Verbrauch an Druckluft reduziert wird. Durch eine intelligente Düsentechnik wird eine durchgängig gute Produktqualität garantiert; selbst wenn beispielsweise Volumenströme oder Viskositäten schwanken.

Das unerwünschte Ablagern von Tropfen in Leitungen oder Apparaten kann drastisch vermindert oder gar vollständig vermieden werden.

Dieses sind nur einige wenige Beispiele.

Zur Lösung auch komplexer Aufgabenstellungen stehen Ausstattungen und Tools zur Verfügung. Angefangen von Rheologie-Laboren über CFD-Berechnungen sowie Versuchsständen für ähnlichkeitstheoretische Betrachtungen bis hin zur umfassenden laseroptischen Spraymesstechnik.

Denn die Düsentechnik endet nicht mit der Düse selbst!

Fragen zur Düsentechnik, die unbedingt zu beantworten sind

  • Zunächst einmal muss natürlich die geplante Anwendung beziehungsweise Aufgabenstellung genau definiert werden. Eventuell scheiden somit bestimmte Bauarten von Düsen und Zerstäubern hier bereits aus. So kann es durchaus vorkommen, dass beispielsweise Zweistoff-Düsen nicht in Betracht kommen, weil zusätzliche Gase in einen Prozess nicht eingebracht werden dürfen.
  • Betriebsbereiche hinsichtlich der erforderlichen Volumenströme sind zu definieren. Ferner ist zwingend zu klären, ob Regelbereiche für die Düsen vorzusehen sind oder ob ein nahezu konstanter Volumenstrom zu zerstäuben ist. Ohne Kenntnis des zu zerstäubenden Volumen- beziehungsweise Massenstromes einer Flüssigkeit kann keine geeignete Düse gefunden werden!
  • Die rheologischen Daten der zu zerstäubenden Flüssigkeit müssen bekannt sein. Hiermit ist in erster Linie die Viskosität gemeint. Zu beachten ist zudem, dass diese von der Temperatur abhängt. Ferner ist zwischen newtonschen und nicht-newtonschen Fluiden zu unterscheiden. Diese rheologischen Eigenschaften bestimmen wir auf Wunsch in unserem Labor.
  • Aussagen über gewünschten Eigenschaften des Sprays sollten vorliegen oder im Vorfeld definiert werden. Hierzu zählen nicht nur Spraykonturen oder Tropfengrößenverteilungen. Auch der Impuls eines Sprays, also die Geschwindigkeiten der Tropfen, sind zu berücksichtigen.
  • Neigt zum Beispiel die Flüssigkeit dazu, Bohrungen zu verstopfen? Dieses kann gegebenenfalls bei Lösungen oder Suspensionen auftreten. Besteht die Gefahr, dass die Düse einfriert, wenn Phasenänderungen auftreten?
  • Sind besondere Werkstoffe für Düsen, Zerstäuber oder auch die Peripherie gefordert? Kommen Spezial-Düsen in Betracht, die auf die konkrete Aufgabenstellung zugeschnitten sind?

Düsentechnik, Prozessoptimierung und Integration aus einer Hand

Spezialisten für die Düsentechnik und erfahrene Verfahrenstechnik-Ingenieure sowie Strömungsmechaniker kümmern sich um Ihre Aufgabe. Somit haben Sie bereits schon bei der Projektplanung Ansprechpartner an Ihrer Seite, die Sie umfassend informieren und beraten. Sofern Sie es wünschen auch in Ergänzung zum gesamten technischen Projektmanagement für einen definierten Zeitraum vor Ort.  

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Gerne beraten wir Sie umfassend, welche Düsentechnik für Ihre Anwendung in Betracht kommt.

Hotline: +49 251 – 2 87 99 53 – 0

Rufen Sie unsere Hotline unter +49 251 2879953-0 an und sprechen Sie sich jetzt mit den Experten der IBR Zerstäubungstechnik GmbH für die Düsentechnik.

Gerne beraten wir Sie umfassend und unverbindlich über verschiedene Düsentechniken, die zur Lösung Ihrer individuellen Aufgabenstellungen geeignet sind.

Alternativ können Sie uns selbstverständlich Ihre Aufgabe gerne schildern, indem Sie unser Anfrageformular ausfüllen. Wir nehmen umgehend Kontakt zu Ihnen auf.