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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. Ist ein sehr feines Spray gewünscht, kommen diese Zerstäuber ebenfalls in die engere Wahl.

Das ist jedoch unbedingt im Vorfeld zu klären! Ist der Einsatz dieser speziellen Düsen überhaupt möglich und auch sinnvoll? Eventuell kommen auch alternative Düsen- und Zerstäubungssysteme in Betracht. Daher ist hier eine fundierte Beratung zwingend erforderlich.

Selbstverständlich erörtern unsere Experten gemeinsam mit Ihnen Ihre konkrete Aufgabenstellung. Und helfen natürlich 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 Zweistoff-Düsen aus!

Nicht die Flüssigkeit ist auf eine hohe Geschwindigkeit zu beschleunigen. Denn hierzu sind hohe Druckdifferenzen erforderlich. Vielmehr nutzt man die viel einfacher zu erreichende hohe Strömungsgeschwindigkeit eines Gases.

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 erheblich!

Schwierige Aufgaben lassen sich oft 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 speziellen Entwicklungen für unsere Partner:

 

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

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

Mit dieser Düsenlanze lassen sich hohe Volumenströme einer hoch viskosen Schmelze zu feinen Tropfen zerstäuben. Der gemessene maximale Tropfendurchmesser im Sprüh ist kleiner 20 µm. Eine Schutz-Absiebung des erzeugten Produktes ist nun nicht mehr erforderlich. Es konnten somit deutliche Vorteile realisiert und Kosten reduziert werden.

Diese Düsenlanze ist seit mehreren Jahren ohne Störungen im Betrieb.

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

 

Ebenfalls eine spezielle Entwicklung der IBR Zersäubungstechnik GmbH. Eine Zweistoff-Düse zum Zerstäuben sehr geringer Flüssigkeitsmengen zu extrem feinen Tropfen. Gefordert war unter anderem, dass diese Düse selbst ansaugend arbeitet. Eine Pumpe ist zum Betrieb nicht erforderlich. Die Düse muss ferner nach Beendigung des Sprayvorganges aus hygienischen Gründen vollständig entleert sein.

Diese Düse ist in großen Stückzahlen weltweit in Anwendung.

Auch Zweistoff-Düsen weisen Vor- und Nachteile auf.

Wie bei jedem Düsentyp gibt es grundsätzlich bestimmte Vor- und Nachteile. So auch bei den Zweistoff-Düsen. Daher ist es extrem wichtig, die geplante Düsentechnik bezogen auf die konkrete 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, also quasi die Geschwindigkeiten der Tropfen, ist aufgrund des strömenden Gases hoch. Je nach Anwendung kann dieses vorteilhaft, aber auch hinderlich sein. Dieses muss für die jeweilige Anwendung beurteilt werden.
  • Das Erzeugen von Druckluft oder einem anderen Druckgas (Inertgas) ist energetisch gesehen aufwendig und kostspielig. 
  • Vereinzelt dürfen in verfahrens- oder produktionstechnische Abläufe keine zusätzlichen Gase eingebracht werden. Dann scheidet der Einsatz dieser Düsenbauart aus.
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 vorzugsweise 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 Ihre geplante Anwendung mit unseren Spezialisten. Bereits bei einem ersten unverbindlichen Telefonat lässt sich so häufig klären, ob Zweistoff-Düsen zur Lösung Ihrer Aufgabenstellungen in Betracht kommen. Oder aber 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. Ein Berater wird sich dann umgehend mit Ihnen in Verbindung setzen.