Rotationszerstäuber: Eine interessante Alternative zu Einstoff-Druckdüsen und Zweistoff-Düsen

Rotationszerstäuber bieten eine Reihe von Vorteilen. Besonders wenn es um schwierige Aufgaben in der Zerstäubungstechnik geht.  Denn es gibt durchaus Anwendungen, in welchen das Zerstäuben mit Einstoff-Druckdüsen oder Zweistoff-Düsen große Probleme bereitet.

So sind beispielsweise Einstoff-Druckdüsen häufig problematisch, wenn geringe Volumenströme an höher viskosen Flüssigkeiten oder Suspensionen zerstäubt werden müssen. Entweder sind die Tropfen zu groß oder aber die Düsen verstopfen. Im schlimmsten Fall tritt aus der Düse nur ein kompakter Flüssigkeitsstrahl aus.

In diesen Fällen kommen dann gegebenenfalls Rotationszerstäuber als interessante Alternative zur Lösung der Aufgabe in Betracht. 

Wie funktionieren Rotationszerstäuber? 

Rotationszerstäuber zählen zu den sogenannten mechanischen Zerstäubern. Das bedeutet, dass weder eine unter hohem Druck stehenden Flüssigkeit noch ein Druckgas zum Vernebeln erforderlich ist. Vielmehr wird die für den Zerstäubungsprozess erforderliche Energie von einem rotierenden Zerstäubungskörper direkt auf die Flüssigkeit übertragen.

Der Vorteil liegt auf der Hand! Die zum Zerstäuben erforderliche Energie der Flüssigkeit wird unmittelbar mechanisch und energetisch besonders günstig zugeführt. Das aufwendige und kostspielige Erzeugen von Druckgas, also beispielsweise Druckluft, entfällt.

Unser Tipp: Rotationszerstäuber können Overspray verhindern! Bild: VRD - FotoliaTreten in einer Anwendung Probleme mit Overspray auf, lassen sich diese häufig mit Rotationszerstäubern vermeiden. Auch auf Hochdruckpumpen für Flüssigkeiten kann verzichtet werden. Diese sind oftmals kostenintensiv und bedürfen einer regelmäßigen Wartung.

 

Es reicht also aus, die zu zerstäubende Flüssigkeit oder Suspension unter geringem Druck dem Rotationszerstäuber zuzuführen. Selbst ein minimaler hydrostatischer Druck genügt hierbei oftmals.  

Der Rotationszerstäuber besteht im einfachsten Fall aus einer eben rotierenden Scheibe. Bild: IBR Zerstäubungstechnik GmbH

Der konstruktiv einfachste Rotationszerstäuber ist die ebene Scheibe.

 

Die konstruktiv einfachste Ausführung eines Rotationszerstäubers ist die ebene rotierende Scheibe.

Die Flüssigkeit wird zentral mit sehr geringer Geschwindigkeit aus einer speisenden Düse zugeführt. Das bedeutet, es können relativ große Querschnitte vorgesehen werden. Da ansonsten keine weiteren Einbauten vorhanden sind, gelten derartige Rotationszerstäuber als verstopfungsfrei und selbst reinigend!

 

  1. Aus der speisenden Düse tritt mit geringer Geschwindigkeit und minimalem Differenzdruck die zu zerstäubende Flüssigkeit aus.
  2. Der konstruktiv einfachste Rotationszerstäuber besteht aus einer einfachen ebenen Scheibe, die mit der Winkelgeschwindigkeit ω rotiert.
  3. Aufgrund der Zentrifugalbeschleunigung bildet sich ein Flüssigkeitsfilm aus, der mit zunehmender Entfernung z vom Zentrum des Rotationszerstäubers infolge der Kontinuitätskriteriums dünner wird.
  4. Es entstehen Tropfen, wobei die Tropfengröße selbst als auch die Tropfengrößenverteilung in gewissen Bereichen gesteuert werden kann.

Vorteile des Zerstäubens mit dem Rotationszerstäuber.

Bereits erwähnt wurde die Tatsache, dass Rotationszerstäuber als praktisch verstopfungsfrei angesehen werden können. Also können mit diesen Zerstäubern auch verschmutzte Flüssigkeiten oder Suspensionen sehr gut zerstäubt werden. Hinzu kommen jedoch noch weitere spezifische Vorteile.

Die Tropfengröße an Rotationszerstäubern lässt sich in weiten Bereichen einstellen!

Die IBR Zerstäubungstechnik GmbH verfügt über eine spezielle Software. Mit dieser kann in Abhängigkeit von der Rheologie der Flüssigkeit und dem Durchmesser der rotierenden Scheibe die zu erwartende Tropfengröße als Funktion der anderen Betriebsbedingungen berechnet werden.

In definierten Betriebsbereichen können somit nahezu monodisperse, -also gleich große-, Tropfen erzeugt werden. Ein enormer Vorteil, wenn zum Beispiel das erzeugte Feststoff-Produkt staubfrei sein soll. Schutzabsiebungen sind somit nicht erforderlich.

Naturgemäß liefern Rotationszerstäuber einen Sprühwinkel von 180o und erzeugen somit eine Kreislinie. Sie können in jeder beliebigen Positionierung betrieben werden. Die Zentrifugalbeschleunigung beträgt ein Vielfaches der Erdbeschleunigung!

Rotationszerstäuber sind aufgrund ihrer Sprüheigenschaften natürlich besonders geeignet, um Innenwandungen von Rohren oder kleineren Röhrchen zu beschichten.

Gerade im Bereich der Overspray freien Innenbeschichtung von Röhrchen und Rohren mit Rotationszerstäubern haben wir ein umfassendes Know-how!

Rotationszerstäuber in der Ausführung eines Becherzerstäubers. Bild: IBR Zerstäubungstechnik GmbH

Rotationszerstäuber in der Form eines Becherzerstäubers.

Die einfache ebene Scheibe ist in der Praxis nicht häufig anzutreffen. Hingegen kommen zum Beispiel Becherzerstäuber, eine besondere Form des Rotationszerstäubers, des Öfteren zum Einsatz. 

Sie bieten den Vorteil, auch sehr geringe Volumenströme an Suspensionen oder Flüssigkeiten zu feinen und nahezu gleich großen Tropfen zerstäuben zu können.

Das ist besonders für Aufgaben der Innenbeschichtung kleiner Röhrchen, wie sie häufig beispielsweise in der Pharmaindustrie anzutreffen sind, von Vorteil.

 

 

Unsere Ingenieure beraten Sie gerne und umfassend zu möglichen Anwendungen von Rotationszerstäubern für Ihre Aufgabenstellung.

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