Zweistoff-Düsen – Fein und flexibel zerstäuben

Zweistoff-Düsen, auch pneumatische Zerstäuber genannt, kommen in verfahrens- und produktionstechnischen Prozessen häufig zum Einsatz. Insbesondere dort, wo das Zerstäuben von Flüssigkeiten oder Suspensionen mit Einstoff-Druckdüsen Probleme bereitet, können Zweistoff-Düsen eventuell eine Lösung sein.

Es ist jedoch sehr wichtig im Vorfeld zu klären, ob der Einsatz dieser speziellen Düsen möglich und auch sinnvoll ist! Eventuell kommen auch alternative Düsen- und Zerstäubungssysteme in Betracht. Daher ist hier eine fundierte Beratung zwingend erforderlich.

Selbstverständlich erörtern unsere Experten gemeinsam mit Ihnen die konkrete Aufgabenstellung und helfen bei der Problemlösung!

Die Besonderheit der Zweistoff-Düsen

Diese Düsenbauart weist eine Besonderheit auf, welche sie von anderen Zerstäubern unterscheidet. Als Energielieferant für den Sprühprozess dient ein mit hoher Geschwindigkeit strömendes Gas. Das ist in den meisten Anwendungen natürlich Druckluft. Aber auch Dampf oder Inertgase können bei Bedarf eingesetzt werden.

Die zu zerstäubende Flüssigkeit kann somit sehr langsam strömen, weil sie im Gegensatz zu Einstoffdüsen keine Energie liefern muss. Das ist ein großer Vorteil. Besonders dann, wenn geringe Volumenströme an Flüssigkeiten mit hoher Viskosität zu zerstäuben sind!

Wissenschaftlicher Hinweis zur Funktion von Zweistoff-Düsen.

 

Eine kurze und vereinfachte strömungstechnische Erklärung.

Die Strömungsgeschwindigkeit eines Fluides hängt maßgeblich von der Druckdifferenz als auch von der Dichte ab. Luft erreicht bei einer Druckdifferenz von etwas mehr als einem bar bereits eine Schallgeschwindigkeit von ca. 340 m/s!

Wasser strömt bei einem bar Druckdifferenz jedoch gerade einmal mit einer maximalen Geschwindigkeit von ca. 14 m/s.

Und genau diesen interessanten strömungstechnischen Effekt nutzen die meistens Zweistoff-Düsen aus! Nicht die Flüssigkeit ist auf eine hohe Geschwindigkeit zu beschleunigen. Denn hierzu sind bekanntermaßen hohe Druckdifferenzen erforderlich. Vielmehr nutzt man die viel einfacher zu erreichende hohe Strömungsgeschwindigkeit eines Gases aus.

Es geht also letztlich um die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Gas oder der umgebenden Atmosphäre und der zu zerstäubenden Flüssigkeiten. Hierbei ist es ja vollkommen unerheblich, ob ein Flüssigkeitsstrahl, ein Tropfen oder eine Lamelle zerteilt werden soll!

Eine geringe Strömungsgeschwindigkeiten für die Flüssigkeit bedeutet aber auch, dass hohe Viskositäten nur eine geringe Rolle spielen! Und es können relativ große freie Strömungsquerschnitte verwendet werden. Dieses reduziert die Verstopfungsgefahr natürlich sehr!

Schwierige Aufgaben lassen sich mit Zweistoff-Düsen lösen!

Diese Vorteile der Zweistoff-Düsen gestatten auch das Lösen schwieriger Aufgaben in der Zerstäubungstechnik. Und genau bei der Lösung dieser nicht einfachen Aufgabenstellungen sind wir Ihr Partner! Denn wir verfügen hier nicht nur über eine weitreichende praktische Erfahrung. Sondern auch über Spezialisten, die im Bereich der mehrphasigen Strömungen über ein wissenschaftlich fundiertes Know-how verfügen!

Nur einige Beispiele zu Entwicklungen für unsere Partner:

 

Zweistoff-Düse als Düsenlanze. Für hoch viskose Flüssigkeiten und hohe Volumenströme.

Diese spezielle Düsenlanze wurde im Auftrag und in Kooperation mit einem Partner aus der namhaften chemischen Industrie entwickelt. Sie ist mit Dampf beheizt, um die Viskosität der zu zerstäubenden Flüssigkeit zu reduzieren.

Mit dieser Düsenlanze werden nennenswerte Volumenströme an einer hoch viskosen Schmelze zu feinen Tropfen zerstäubt. Der gemessene maximale Tropfendurchmesser im Sprüh ist kleiner 20 µm. Eine Schutz-Absiebung des erzeugten Produktes ist nicht mehr erforderlich. Es konnten somit deutliche Vorteile realisiert werden.

Diese Düsenlanze ist seit mehreren Jahren ohne Störungen im Betrieb.

 

Eine von der IBR Zerstäubungstechnik GmbH entwickelte Zweistoff-Düse für kleine Volumenströme.

 

Eine weitere Entwicklung der IBR Zersäubungstechnik GmbH. Eine Zweistoff-Düse zum Zerstäuben geringer Flüssigkeitsmengen zu feinen Tropfen. Vom Auftraggeber gefordert war unter anderem, dass diese Düse selbst ansaugend arbeitet. Die Düse musste nach Beendigung des Sprayvorganges entleert sein. Ferner sollten hygienische Aspekte zwingend berücksichtigt werden.

Diese Düse ist in großen Stückzahlen weltweit in Anwendung.

Zweistoff-Düsen weisen Vor- und Nachteile auf.

Wie bei jedem Düsentyp gibt es spezielle Vor- und Nachteile. So eben auch bei den Zweistoff-Düsen. Daher ist es so wichtig, eine Düsentechnik bezogen auf die geplante Anwendung genau zu betrachten.

Zumal bei dieser Düsentechnologie zudem zwischen den Zerstäubern äußerer Mischung und Zerstäubern innerer Mischung zu unterscheiden ist. Auch hier gibt es wiederum ganz spezifische Eigenschaften, welche unbedingt zu berücksichtigen sind.

Leider ist es so. Zweistoff-Düsen können bislang nicht verlässlich numerisch berechnet werden. Schon gar nicht ist es möglich, Tropfengrößenspektren an diesen Zerstäubern im Voraus zu berechnen. Hier müssen bei Bedarf unbedingt reale Tropfengrößenmessungen durchgeführt werden. Natürlich erledigen wir auch das für Sie!

Vor- und Nachteile kurz gegenüber gestellt:

  • Zweistoff-Düsen können auch geringe Volumenströme viskoser Flüssigkeiten zu feinen Tropfen zerstäuben. Hier versagen Einstoff-Druckdüsen häufig.

  • Der Volumenstrom an Flüssigkeit kann bei pneumatischen Zerstäubern in weiten Bereichen geregelt werden. Bei Einstoff-Druckdüsen ist dieses nur über den Differenzdruck Δp möglich. Gleichzeitig hat dieses dann bei diesen einen nennenswerten Einfluss auf das Tropfengrößenspektrum.

  • Je nach Bauart der Düse kann diese deutlich unempfindlicher gegenüber Verstopfungen ausgelegt werden als Einstoff-Druckdüsen. Vorteilhaft insbesondere beim Zerstäuben verschmutzter Flüssigkeiten oder Suspensionen.

  • Diese Düsen liefern bei einer optimalen Auslegung ein Tropfengrößenspektrum mit einem hohen Feinanteil. Ein Vorteil für viele verfahrenstechnische Anwendungen.

  • Der Sprayimpuls ist aufgrund des strömenden Gases hoch. Je nach Anwendung kann dieses vorteilhaft oder auch hinderlich sein.

  • Das Erzeugen von Druckluft oder einem anderen Druckgas (Inertgas) ist energetisch gesehen aufwendig. 

  • Vereinzelt dürfen in verfahrens- oder produktionstechnische Abläufe keine zusätzlichen Gase eingebracht werden. Dann scheidet der Einsatz dieser Düsenbauart aus.

     

Bei der Wahl der Zweistoffdüse sind viele Aspekte zu berücksichtigen.

Natürlich auch immer in Hinblick auf das gewünschte Ergebnis! Gleichgültig, ob es um das Quentchen von Gasen, dem gezielten Beschichten oder Kühlen von Oberflächen oder die Verbrennungstechnologie geht.

Grundsätzlich ist es wichtig, bei der Entwicklung oder der Optimierung eines produktions- beziehungsweise verfahrenstechnischen Prozesses die Möglichkeiten, aber auch die Grenzen einer bestimmten Düsentechnik im Zusammenhang mit dem gewünschten Gesamtergebnis zu sehen.

Wird dieses vernachlässigt, sind häufig aufwendige und kostspielige anlagentechnische Änderungen die Folge!

Unser besonderer Service im Bereich der Zweistoff-Düsen für Sie!

Nach eingehender Erörterung Ihrer Aufgabenstellung schlagen wir Ihnen entweder geeignete pneumatische Zerstäuber vor oder empfehlen alternative Düsentechniken. Kommen Zweistoff-Düsen in Betracht, prüfen wir zunächst für Sie, ob kommerziell verfügbare Produkte geeignet sind. Ist dieses der Fall, beschaffen wir die benötigte Anzahl der idealen Düse für Sie.

Sind Standard-Düsen nicht geeignet, führen wir gerne in Ihrem Auftrag die Entwicklung und Optimierung eines Spezial-Zerstäubers durch. Dieser ist dann genau auf Ihre Belange angepasst. Selbstverständlich stehen hierzu alle technischen Möglichkeiten zur Verfügung. Also auch Düsenversuchsstände mit entsprechender Spraymesstechnik.

Sie wünschen umfassende Informationen?

Dann erhalten Sie auf Wunsch komplette Kennfelder für den Betrieb Ihrer speziellen Zweistoff-Düse! Diese erstellen wir beim Zerstäuben Ihres Original-Fluides. Ist dieses nicht möglich, stellen wir Modell-Fluide bereit, welche nahezu identische rheologische Eigenschaften aufweisen. Anhand der Kennfelder kann somit auf wechselnde Betriebsbedingungen oder Änderungen in der Rheologie flexibel reagiert werden.

Ein Service, der wohl sonst kaum zu finden sein wird!

Beratung zu Zweistoff-Düsen und Einsatzmöglichkeiten! 

Besprechen Sie daher unbedingt Ihre geplante Anwendung mit unseren Spezialisten. Bereits bei einem ersten unverbindlichen Telefonat lässt sich häufig so klären, ob Zweistoff-Düsen zur Lösung Ihrer Aufgabenstellungen in Betracht kommen oder alternative Düsensysteme besser geeignet sind.

Jetzt zu Zweistoff-Düsen beraten lassen und von unserem Service profitieren!

Hotline: +49 251 2 87 99 53-0

Während der Bürozeiten verbinden wir Sie gerne direkt mit einem Spezialisten für Zweistoff-Düsen. Besprechen Sie mit ihm Ihre Aufgabenstellung und profitieren Sie sofort von unserem Service.

Gerne können Sie natürlich auch unser Kontaktformular nutzen. Schildern Sie einfach kurz Ihre Aufgabe.

Wir melden uns dann bei Ihnen; garantiert!