Warum die Wahl des Materials für Sprühdüsen wichtig ist
Die für Sprühdüsen verwendeten Materialien variieren stark. Einige Düsenmaterialien sind sehr chemikalienbeständig, während andere Materialien sehr hitzebeständig sind. Die Wahl des Düsenmaterials kann je nach Anwendung einen erheblichen Einfluss auf die Effizienz und Lebensdauer Ihrer Düse haben. Daher ist es wichtig, sich vor der Auswahl einer Düse über die verschiedenen Optionen zu informieren..
Die verwendeten Materialarten:
-
Edelstahl
- Edelstahl-Druckguss
- Gehärteter Edelstahl
- Keramik
-
Kunststoff
- Messing
- Aluminum
Edelstahl
Edelstahl ist eine Legierung aus Eisen und Kohlenstoff mit weiteren Elementen wie Chrom, Nickel, Molybdän, Vanadium und Titan. Die beliebtesten Edelstähle für Sprühdüsen liegen zwischen 303 und 316L. Edelstahl ist äußerst temperaturbeständig und hält je nach Typ und Dauer Temperaturen zwischen 400 °C und 800 °C stand. Edelstahl ist jedoch nicht sehr korrosionsbeständig und sollte nicht verwendet werden, wenn bestimmte Chemikalien im Spiel sind.
Edelstahl-Druckguss
Druckguss-Edelstahl ist gleichzusetzen mit Edelstahl. Der Hauptunterschied besteht darin, dass er in Massenproduktion mit einer Form hergestellt wird. Auf diese Weise werden hauptsächlich größere Sprühdüsen hergestellt.
Gehärteter Edelstahl
Gehärteter Edelstahl hat einen höheren Kohlenstoffgehalt, wodurch er noch höheren Temperaturen standhalten kann. Darüber hinaus ist er sehr verschleißfest und die Lebensdauer der Düsen ist höher als bei nicht gehärtetem Edelstahl.
Messing
Messing ist fester und leichter als Edelstahl. Sprühdüsen aus Messing haben jedoch eine etwas geringere Verschleißfestigkeit als Düsen aus Edelstahl.
Kunststoff
Sprühdüsen aus Kunststoff sind kostengünstig und weisen je nach Kunststoffart in der Regel eine hohe Chemikalienbeständigkeit auf. Kunststoff ist jedoch nicht für Anwendungen geeignet, bei denen hohe Temperaturen entstehen.
Keramik
Keramik ist ein sehr festes und äußerst verschleißfestes Material für Sprühdüsen. Es ist gegenüber den meisten Chemikalien sehr beständig und behält seine Festigkeit bis zu 1400 °C. Lesen Sie hier mehr über Keramik-Sprühdüsen.
Aluminum
Aluminium-Sprühdüsen werden in der Industrie nicht häufig verwendet. Aufgrund der Weichheit des Materials ist die Verschleißfestigkeit nicht sehr hoch.
Festigkeit
Die Auswahl des Werkstoffs bestimmt die Art der Festigkeit und Beständigkeit. Die folgenden vier Arten von Festigkeit sind die häufigsten, denen Sie bei der Verwendung der Düse unter Betriebsbedingungen begegnen können:
- Verschleißfestigkeit
- Chemische Beständigkeit
- Hitzebeständigkeit
- Druckfestigkeit
Verschleißfestigkeit
Düsenöffnungen sind stets Abrieb ausgesetzt, da sie ständig dem Strömungsfluss von Flüssigkeiten bei hoher Geschwindigkeit ausgesetzt sind. Bei Verwendung von zirkulierenden Flüssigkeiten, die eine schlammähnliche Konsistenz aufweisen, verschleißen sie noch schneller.
Düsen mit hoher Verschleißfestigkeit
Aluminiumoxidkeramik hat eine Härte von 9 auf der Mohs-Skala, was der Härte von Diamant (10) sehr nahe kommt. Sie hält 20- bis 30-mal länger als Edelstahldüsen und mehrere hundert Mal länger als Messingdüsen.
Chemische Beständigkeit
Beim Versprühen von Chemikalien oder beim Einsatz von Sprühdüsen in einer korrosiven Umgebung müssen chemisch beständige Materialien verwendet werden. Andernfalls korrodieren die Sprühdüsen schneller. Die Keramiköffnung weist eine hohe chemische Beständigkeit auf und ist unempfindlich gegenüber fast allen Säuren und stark korrosiven Chemikalien, mit Ausnahme von Flusssäure und alkalischen Flüssigkeiten mit einem pH-Wert von 12 und darüber hinaus.
Für Anwendungen, bei denen Klebstoffe oder Metallwerkstoffe (Edelstahl) die Düsenkörper angreifen können, empfehlen wir unsere CERTIIM®-Düsen mit Keramiköffnung, die in einen spritzgegossenen Kunststoffkörper eingesetzt sind. Zusätzlich zu den in diesem Katalog aufgeführten Sprühdüsen aus optionalen Werkstoffen sind auf Anfrage auch Düsen aus anderen Sonderwerkstoffen erhältlich.
Hitzebeständigkeit
Die Temperatur, der die Sprühdüsen standhalten können, hängt von der Flüssigkeit und den Umgebungsbedingungen ab. Sprühdüsen aus Spezialmaterialien sind für den Einsatz bei hohen Temperaturen erhältlich. CERJET® (Düsen mit Keramiköffnung) können bei plötzlicher Erkaltung nach hohen Temperaturen (200 °C) Risse bekommen.
Düsen aus Siliziumkarbid halten aufgrund ihrer Anwendung und der gewählten Flüssigkeit höheren Temperaturen stand als andere Materialarten. Bitte berücksichtigen Sie auch die Hitzebeständigkeit von Klebstoffen in Sprühdüsenbaugruppen.
Druckbeständigkeit
Sprühdüsen sind so konstruiert, dass sie den in den einzelnen Tabellen angegebenen Druckwerten standhalten. Je nach Systembetrieb kann es jedoch durch Wasserschläge zu einem Druckanstieg kommen, der das Drei- bis Fünffache des Sprühdrucks beträgt. Drei wichtige Aspekte, die in Bezug auf den Druck und die Auswahl des Düsenmaterials berücksichtigt werden müssen, sind:
- das Verhältnis zwischen Tröpfchengröße,
- Oberflächenspannung,
- und der Viskosität der versprühten Flüssigkeit.
Für den Einsatz unter hohem Druck werden Metalldüsen statt Kunststoffdüsen empfohlen.
Nachfolgend finden Sie eine Übersicht über die Werkstoffe, die für Ikeuchi- Sprühdüsen verwendet werden. Die zweite Tabelle gibt einen Überblick über die chemische Beständigkeit und Hitzebeständigkeit der einzelnen Werkstoffe.
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Chemische Beständigkeit
Folgen einer abgenutzten Düse
Die Abbildung zeigt die erhöhte Durchflussmenge der einzelnen Düsen aufgrund einer abgenutzten Öffnung. Der schattierte Bereich zeigt die überschüssige Sprühmenge einer Edelstahldüse im Vergleich zu CERJET® während der gesamten Sprühzeit (t). Um die Schäden einer überschüssigen Sprühmenge zu verstehen, folgen hier einige Beispiele:
Beispiele
- Wenn es sich bei der Sprühflüssigkeit um Agrarchemikalien handelt, kann es aufgrund eines Flüssigkeitsüberlaufs zu Schäden an den Pflanzen kommen.
- Bei der Hochdruckreinigung führen verschlissene Düsen zu einem Abfall des Pumpendrucks und einer raschen Verschlechterung der Reinigungswirkung.
- Bei Flachstrahldüsen führt erhöhter Verschleiß zu einem engeren Sprühwinkel, während die Sprühverteilung der Flüssigkeit ungleichmäßig wird.
Bitte berücksichtigen Sie die Viskosität einer Flüssigkeit, bevor Sie das Material einer Düse auswählen. Bestimmte Materialien eignen sich besser für bestimmte Viskositätsgrade, was zur Erhaltung und Verlängerung der Lebensdauer der Düse beiträgt.
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