Zakaj ima ultrazvočna razpršilna šoba dovod zraka?

Dovod zraka (znan tudi kot "dovod ejektorskega plina/dovod pomožnega plina") ultrazvočne razpršilne šobe je ena njenih glavnih konstrukcijskih značilnosti. Njegova funkcija neposredno služi optimizaciji učinkov atomizacije, nadzoru vzorca pršenja in prilagajanju scenarijem uporabe. V bistvu obravnava omejitve čiste ultrazvočne atomizacije z načeli plinske dinamike. Sledi podrobna analiza treh razsežnosti: tehničnih principov, temeljnih funkcij in scenarijev uporabe.

Tri osnovne funkcije dovoda vodilnega plina (s tehničnimi načeli)

1. Sekundarna atomizacija: prečiščevanje kapljic + preprečevanje aglomeracije

♦Načelo:Po vstopu skozi dovod se vodilni plin izvrže z visoko hitrostjo (hitrost pretoka do 20-50 m/s) vzdolž notranjega zračnega prehoda šobe, kar ustvari "strižni učinek" z začetnimi kapljicami, ki jih ustvari ultrazvočni pretvornik-visoki zračni tok deluje kot škarje in dodatno razbije potencialno aglomerirane kapljice. Istočasno se molekule plina zaletijo v površino kapljice in prekinejo njeno oprijemljivost.

♦Učinek:Velikost kapljic se nadalje izboljša s 5-10 μm v čistem ultrazvoku na 1-5 μm (ali celo nanometrsko lestvico, odvisno od tlaka plina), kapljice pa so enakomerno razpršene brez velikega usedanja kapljic.

♦ Ključni parametri:Tlak plina je običajno nastavljen na 0,1-0,5 MPa. Višji tlak ima za posledico močnejšo sekundarno atomizacijo (vendar mora biti usklajen s hitrostjo pretoka tekočine, da preprečite prekomerno razpršitev kapljic).

2. Usmerjeno pršenje + razširjen obseg pršenja

♦Načelo:Usmerjevalni zrak zagotavlja "potisk", ki poganja atomizirane kapljice ven v vnaprej določeni smeri (npr. aksialni ali radialni). Hkrati se zračni tok razprši, kar povzroči, da kapljice pokrijejo večjo površino.

♦ Učinki:Razpon škropljenja se poveča od<30cm for pure ultrasonic spraying to 1-5m (adjustable via the nozzle structure), enabling directional spraying (e.g., precise spraying onto the workpiece surface) and fan-shaped spraying (coverage width can reach 0.5-2m).

♦Scenariji uporabe:Industrijsko vlaženje, -predobdelava za nanašanje premaza, razžveplanje in denitrifikacija dimnih plinov (zahteva zadosten stik med kapljicami in dimnimi plini), zaščita kmetijskih rastlin (-pršenje pesticidov na velike razdalje) itd.

3. Proti-mašenju + hladilni pretvornik, izboljšanje stabilnosti opreme

♦Načelo:Ko-pretok zraka z visoko hitrostjo prehaja čez površino ultrazvočnega pretvornika, odnese preostalo tekočino in drobne delce ter prepreči zamašitev odprtine pretvornika. Hkrati ima zračni tok učinek hlajenja, saj zmanjša toploto, ki jo proizvaja pretvornik zaradi dolgotrajnih visoko-frekvenčnih vibracij.

♦Prednosti:Primerno za-tekočine z visoko viskoznostjo (kot so suspenzije, ki vsebujejo 10-20 % trdnih delcev, in olja z viskoznostjo < 50 mPa·s); Delovna temperatura pretvornika je nadzorovana pod 60 stopinj, kar podaljšuje življenjsko dobo (čisti ultrazvočni pretvorniki so nagnjeni k zmanjšanju moči zaradi pregrevanja).

4. Pomožno izhlapevanje kapljic (za posebne scenarije)

♦Načelo:Uporaba segretega plina (npr. 60-120 stopinj) za vodilni zrak lahko pospeši izhlapevanje kapljic, kar je primerno za scenarije, ki zahtevajo hitro sušenje (npr. hitro utrjevanje tankoslojnih premazov, navlažene elektronske komponente).

♦Razširjene aplikacije:Ultrazvočno atomizacijsko vlaženje v kombinaciji z vodenjem vročega zraka lahko doseže "izotermično vlaženje", s čimer se izognemo nenadnim padcem temperature okolja (npr. v delavnicah in laboratorijih za natančno elektroniko).