Zerstäubungsverfahren

Von Zerstäubung spricht man, wenn ein Flüssigkeitsstrahl in mehr oder weniger feine Tropfen zerlegt wird. Das ideale Spray besteht dabei aus Tropfen mit gleich großem Durchmesser.

Zerstäubungsverfahren

Zerstäubungsverfahren lassen sich unterscheiden in die Einstoffzerstäubung und Zweistoffzerstäubung. Letztere wird oft auch als Pneumatikzerstäubung bezeichnet. Je nach Konstruktion der Düse bzw. je nach Ausgestaltung des Düsenmundstückes entstehen unterschiedliche Strahlformen.

Einstoff- und Zweistoffzerstäubung

Einstoffzerstäubung

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 unter anderem zur Zerstäubung viskoserer Medien als Wasser eingesetzt werden. Es wird zwischen innen- und außenmischenden Zweistoffdüsen unterschieden.

Zweistoffzerstäubung

Zerstäubung viskoser Flüssigkeiten

Viskosität ist der Widerstand einer Flüssigkeit gegen Formänderung. Dies beruht auf der Reibung zwischen den Molekülen in der Flüssigkeit. Je größer die Reibung desto „zäher“ ist das Medium. Bei Flüssigkeiten steigt die Zähigkeit mit fallender Temperatur, neben der Viskosität einer Flüssigkeit muss also immer zugleich die Temperatur, bei der gemessen wurde, angegeben werden.

Viskositätsgrenzen bei der Zerstäubung von Flüssigkeiten Viskositätsgrenzen bei der Zerstäubung von Flüssigkeiten

Für die Zerstäubung bedeutet dies, dass der Strahlwinkel und die Tropfengröße sich mit der Viskosität deutlich verändern können. Wenn es um die Zerstäubung von Medien mit einer höheren Viskosität als Wasser geht, gibt es drei Möglichkeiten die Strahlqualität zu verbessern:

  1. Durch die Erhöhung des Drucks lässt sich bei der Zerstäubung von inkompressiblen Medien der Volumenstrom steigern und damit auch die Strahlqualität verbessern.
  2. Durch Anheben der Temperatur sinkt die Viskosität des Mediums. Die Strahlqualität wird dementsprechend besser.
  3. Durch den Einsatz von Zweistoffdüsen können Flüssigkeiten mit einer Viskosität von bis 1.000 mPa·s zerstäubt werden (siehe Zweistoffzerstäubung).

Weitere Informationen

Sprühcharakter

Welcher (Sprüh-)Charakter passt zu Ihrer Anwendung und welche verschiedene Strahlformen gibt es?

Sprühcharakter

Düsenfunktionen

Begriffserklärungen der wichtigsten Funktions- und Betriebsdaten einer Düse.

Düsenfunktionen

Tropfenabscheider – Funktionsprinzip

Schadstoffrestgehalte reduzieren und verfahrenstechnische Prozesse verbessern.

Tropfenabscheider – Funktionsprinzip