FAQs – Häufige Fragen und Antworten im Industriebereich

Fragenübersicht:

• Warum gibt es bei Düsen verschiedene Strahlformen?

  Düsen werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt. So ergeben sich verschiedene Anforderungen an eine Düse. Eine dieser Anforderungen ist die richtige Strahlform passend zum verfahrenstechnischen Prozess.

  Das Sprühverhalten einer Düse bzw. ihre Strahlform wird bestimmt durch:

  • die Gestaltung der Austrittsgeometrie an der Düsenöffnung
  • die Eigenschaften des Mediums (Dichte, Viskosität)
  • den Aufbau im Inneren der Düse (Drallkörper)
  • die Zuführung des Mediums (tangential, axial)

  Deshalb gibt es unterschiedliche Düsenarten, die sich wie folgt gruppieren lassen:

  

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• Was ist Zerstäubung und welche Verfahren gibt es?

  Von Zerstäubung spricht man, wenn ein Flüssigkeitsstrahl in mehr oder weniger feine Tropfen zerlegt wird. Das ideale Spray besteht aus Tropfen mit gleich großem Durchmesser. Unterschieden werden Zerstäubungsverfahren in Einstoffzerstäubung und Zweistoffzerstäubung (Pneumatikzerstäubung).

  Einstoffzerstäubung:

  

  Durch Verengung des Leitungsquerschnitts in der Düse erhöht sich die Strömungsgeschwindigkeit des zu zerstäubenden Mediums. Potenzielle Energie wird in kinetische Energie (Geschwindigkeit) umgesetzt. Bei der Entspannung nach dem Düsenaustritt entstehen Flüssigkeitslamellen mit aerodynamischer Wellenbildung, die zur Auflösung der Flüssigkeit in Tropfen unterschiedlicher Größen führen.

  Zweistoffzerstäubung (Pneumatikzerstäubung):

  

  Mit diesem Zerstäubungsverfahren wird der höchste Grad der Zerstäubung erreicht: feinste Tröpfchen. Unter gewissen Voraussetzungen können dabei die Tröpfchen vollständig verdunsten. Zweistoffdüsen können u.a. zur Zerstäubung viskoserer („zäher“) Medien als Wasser eingesetzt werden. Es wird zwischen innen- und außenmischenden Zweistoffdüsen unterschieden, das heißt Gas und Flüssigkeit werden innerhalb oder außerhalb der Düse zusammengeführt.

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• Welcher Sprühcharakter passt zu welcher Anwendung?

  Neben dem Einstoff- und Zweistoffzerstäubungsprinzip werden Düsen nach ihrer Strahlform klassifiziert. Charakteristische Strahlformen sind:

  
  

  	Hohlkegelstrahl Kreisförmiger Hohlkegel für gleichmäßige, feine, ringförmig angeordnete Tropfen. Zur Gaskühlung/-reinigung, Staubbekämpfung, Warenbefeuchtung.
  	Vollkegelstrahl Kreisförmiger Vollkegel für gleichmäßige Tropfenverteilung im Sprühstrahl. Für Wasch-/Reinigungsanwendungen, chem. Prozesse, zum Feuerschutz.
  	Flachstrahl Linienförmige Beaufschlagung mit gleichmäßiger Flüssigkeitsverteilung. Für Reinigungsanwendungen in der Stahlindustrie oder Oberflächentechnik.
  	Vollstrahl Geschlossener, klar begrenzter Strahl ohne Zerstäubung. Für Reinigungsprozesse, bei Schneidvorgängen und punktförmige Beaufschlagung.
  	Druckluftausbringung Konzentrierte, zielgerichtete Ausbringung von Luft oder Sattdampf. Zum Trocknen, Kühlen, Reinigen, Fördern, Säubern oder Mischen.
  	Zerstäubung zur Behälterreinigung Statische oder rotierende (teilweise sich selbstantreibende) Düsen. Zur Innenreinigung von kleinen Behältern bis hin zu großen Tanks.
  	Zweistoff- bzw. Pneumatikzerstäubung Feinstmögliche Zerstäubung durch das Vermischen von Flüssigkeiten mit Luft oder Gas. Durch Kombination untereinander austauschbarer Luft-/Flüssigkeitskappen sind mit Zweistoffdüsen Flachstrahl, Hohlkegel oder Vollkegel-Sprühbilder erzeugbar. Zur Kühlung, Desinfektion, Beschichtung, Sprühtrocknung, Waren-/Luftbefeuchtung.

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• Welches Anzugsdrehmoment gilt für Düsen / Überwurfmuttern?

  Die folgenden Tabellen stellen einen Richtwert für Anzugsdrehmomente dar – für Einstoffdüsen und Überwurfmuttern.

  Niederdruckdüsen:

  

  Anschlussart Überwurfmutter:

  

• Wie werden Düsen optimal gewartet und gereinigt?

  Die Düsenwartung sollte ein regelmäßiger Bestandteil des Produktionsprozesses sein, um Anlagen effizient am Laufen zu halten. Der von Lechler entwickelte Fünf-Stufen-Prozess zur Verlängerung der Düsenlebensdauer informiert über ursächliche Faktoren für eine schlechte Düsenleistung und welche Anzeichen zu beachten sind, wenn eine Düse nicht richtig sprüht. Erhebliche Qualitätsprobleme und Gewinnverluste lassen sich so vermeiden.

  Empfehlungen zur Verlängerung der Düsenlebensdauer – Fünf-Stufen-Prozess:

  1. Düsenmaterial wechseln
     Umgebungsbedingungen können das Düsenmaterial beeinflussen, was zu Erosion oder Verschleiß führen kann.Deshalb ist die Auswahl des richtigen Materials entscheidend, um eine längere Düsenlebensdauer zu gewährleisten. Düsenmaterialien wie PTFE oder PVDF sind beispielsweise geeigneter als Metall, wenn korrosive Chemikalien versprüht werden.
  2. Leitungssieb oder Filter hinzufügen
     Eine geeignete Filtration kann unerwünschte Partikel beseitigen, die zur Verstopfung der Düse und Beeinträchtigung des Volumenstroms führen könnten. Es empfiehlt es sich, ein Leitungssieb oder einen eingebauten Filter zu verwenden. Bei Fragen zur richtigen Maschenweite hilft Ihnen Lechler gerne weiter.
  3. Geeignete Werkzeuge/Reinigungsmittel verwenden
     Die Reinigung der Düsen sollte regelmäßig, aber mit angemessener Sorgfalt durchgeführt werden. Zur Reinigung nur Kunststoff- oder Holzbürsten mit Kunststoffborsten verwenden; die Verwendung von Drahtbürsten vermeiden, da diese die Düse beschädigen können. Ist die Düse verstopft, diese in einer nicht korrosiven Reinigungschemikalie einweichen, die die Partikel aufweicht und schließlich auflöst. Ultraschallbäder können für die Düsenreinigung ebenfalls verwendet werden.
  4. Unregelmäßige Strahlbilder erkennen
     
  5. Routinemäßige Wartung planen
     Düsen sollten regelmäßig inspiziert werden und die Wartung sollte Teil der Standardarbeitsanweisung sein. Die gängigsten Routineverfahren zur Düsenwartung umfassen:
     - Überprüfung der Düsenausrichtung
     - Untersuchen der Düsen auf Schäden
     - Überprüfen des Strahlbildes
     - Überwachung von Volumenstromänderungen