Aspectos técnicos de las boquillas de abanico plano
Lo que debe tener en cuenta al planificar
Las diferentes aplicaciones y las condiciones ambientales o de funcionamiento requieren diferentes boquillas de abanico plano. Con su amplia gama de boquillas de chorro plano, Lechler ofrece la solución de boquillas óptima para cada tarea. Los siguientes criterios son útiles para seleccionar las boquillas de abanico plano óptimas.
Criterios para la selección de la boquilla
Impacto - La fuerza de impacto es (casi) todo
La fuerza de impacto de un chorro de líquido en una superficie, por ejemplo, desempeña un papel importante para una limpieza fiable o en la tecnología de superficies en general. El impacto se calcula como el cociente entre la fuerza de impacto y la superficie de impacto.
Cálculo de la fuerza de impacto:
F: Fuerza de impacto (impacto de la pulverización)
A: Superficie de impacto (área impactada)
Parámetros que pueden influir en el impacto
La superficie de impacto y la forma del chorro
La superficie de impacto es el área donde las gotas golpean. Esta es la zona afectada por el chorro de líquido.
Cuanto menor sea la superficie, mayores serán los valores de impacto. Las boquillas de alto impacto son, por ejemplo, boquillas de abanico plano con un ángulo de pulverización estrecho, así como boquillas de chorro sólido.
(Imagen: Comparación del resultado de la limpieza de tres boquillas con idéntica presión y caudal).
La presión y la tasa de flujo
El aumento de la presión conectada resulta en un aumento del impacto del spray. Duplicar la presión mientras se mantiene el mismo flujo resulta en una duplicación del impacto.
El aumento del caudal mediante el uso de una boquilla más grande aumenta el impacto, suponiendo que los demás parámetros (ángulo de pulverización, presión y medio) permanecen iguales.
(Imagen: Comparación del resultado de la limpieza de tres boquillas con el aumento de la presión o del caudal).
Para un alto impacto, el tamaño de la gota es también muy importante, además de la fuerza de impacto y la superficie de impacto. Las gotas grandes a alta velocidad son ventajosas para un alto impacto. A medida que la presión aumenta, la velocidad de la gota también aumenta, pero el tamaño de la gota disminuye. Esto significa que un aumento de la presión por encima de la presión de funcionamiento recomendada sólo tendrá un impacto cerca de la boquilla. A medida que la distancia aumenta, las pequeñas gotas pierden rápidamente velocidad y hay menos impacto.
Optimal arrangement of flat fan nozzles and tongue-type nozzles
Basically, Lechler flat fan nozzles are designed for parabolic liquid distribution. Unaffected by transient pressures, they are suited for universal application. Their performance data are exactly defined. Operational values, such as flow rates, spray width, jet thickness and liquid distribution are readily available for a great variety of feed pressures. There are also special-design nozzles with rectangular or trapezoidal distribution of liquid.
Disposición de boquillas de abanico plano con distribución de líquido parabólico
Las boquillas de abanico plano de Lechler proporcionan una cobertura consistente y uniforme sobre el área de impacto. Para ello, los anchos de pulverización B deben superponerse entre 1/3 y 1/4. Para evitar interferencias de las pulverizaciones, los orificios de las boquillas deben estar desplazados 5 - 15° con respecto al eje de la tubería.
B = Anchura de la pulverización, E = Distancia de las boquillas, H = Distancia de instalación de las boquillas, α = Ángulo de pulverización
Alineación de las boquillas de la lengua
Para lograr una cobertura uniforme de la superficie, las boquillas deben estar alineadas de tal manera que las anchuras de pulverización B se superpongan en 1/3 a 1/4. Por lo tanto, las boquillas deben estar inclinadas en un ángulo de 15° con respecto a la vertical del eje horizontal del tubo (ya sea con una base de soldadura en ángulo o con un montaje de boquilla de rótula de Lechler) para evitar una perturbación de la pulverización.
B = Ancho de la pulverización, E = Distancia de las boquillas, H = Distancia de instalación de las boquillas, α = Ángulo de pulverización
Spraying behaviour of flat fan nozzles
El comportamiento de pulverización de las boquillas de abanico plano está determinado por varios factores:
- Diseño de la configuración geométrica en el orificio de la boquilla
- Características del medio (densidad, viscosidad)
- La estructura dentro de la boquilla (inserciones en espiral)
- Entrada del medio (tangencial, axial)
Influencia de la viscosidad en el comportamiento de la pulverización de las boquillas
La viscosidad es una medida de la fluidez de un fluido. Cuanto más alta es la viscosidad, más espeso (menos fluido) es el fluido. Cuanto más baja es la viscosidad, más fino (más fluido) es el fluido, es decir, puede fluir mejor bajo las mismas condiciones.
Ejemplos de fluidos con diferentes viscosidades:
- Agua: 1 mPa·s a 20° C
- Crema para el café: 10 mPa·s a 20° C
- Aceite de oliva: aprox. 80 mPa·s a 20° C
- Miel (miel silvestre): 10.000 mPa·s a 20° C
La viscosidad se especifica de forma dinámica (mPa-s o centipoise) o cinemática (m²/s o 106 centistokes).
Escala de viscosidadLa temperatura tiene una enorme influencia en la viscosidad. Por lo tanto, no es en absoluto insignificante. Esta influencia se puede observar cuando el aceite de oliva se coloca en una sartén a temperatura ambiente (80 mPa-s a 20° C) y se calienta. A medida que la temperatura aumenta, el aceite de oliva se vuelve más líquido (20 mPa-s a 60° C; 10 mPa-s a 80° C).
El comportamiento de pulverización de una boquilla de abanico plano con una viscosidad creciente
El siguiente ejemplo muestra el comportamiento cambiante de la pulverización de una boquilla de abanico plano de la serie 652 a una presión constante y una viscosidad creciente.
Las imágenes muestran claramente cómo el ángulo de pulverización se hace cada vez más pequeño con el aumento de la viscosidad. Si se utilizara una boquilla con un tamaño de rendimiento diferente, también se vería que la influencia de la viscosidad también depende del tamaño de rendimiento de la boquilla. El ángulo de pulverización en los tamaños de rendimiento más pequeños disminuye con mayor fuerza.
En general, el uso de boquillas de abanico plano para medios viscosos sólo se recomienda de manera limitada. Las siguientes afirmaciones se aplican principalmente a las boquillas de abanico plano, pero también pueden transferirse parcialmente a otros tipos de boquillas:
- La tasa de flujo: Sobre la influencia en la tasa de flujo, se dispone de la información más precisa. Un líquido con una viscosidad diferente a menudo tiene una densidad diferente a la del agua. Esta diferencia de densidad conduce a una diferencia en el caudal, independientemente de la diferencia de viscosidad.
Con el aumento de la viscosidad, la pérdida de presión en la línea de suministro a la boquilla también aumenta. Por lo tanto, se recomienda medir la presión directamente en la boquilla. Con viscosidades muy altas (a partir de aprox. 100 mPa-s) ya se produce una pérdida de presión importante dentro de la boquilla, lo cual tiene una influencia adicional en el caudal.
Fórmula para convertir la tasa de flujo a diferentes densidades:
VFI: La tasa de flujo del líquido cuya densidad difiere de 1
VW: Flujo de agua
ρ: Densidad [kg/m3] - Ángulo de pulverización: Con el aumento de la viscosidad el ángulo de pulverización se hace más pequeño. La influencia de la viscosidad en el ángulo de pulverización también depende del tamaño de rendimiento o la geometría de la boquilla.
- A partir de los resultados de las mediciones, se puede concluir que las boquillas de abanico plano con un mayor caudal son más estables angularmente que las de menor tamaño de rendimiento. Sin embargo, de los resultados de las mediciones no se puede deducir ninguna regla universal para el ángulo de pulverización en función de la viscosidad. Muchos factores desempeñan un papel. El aumento de la presión tiene un efecto positivo en la estabilidad del ángulo de pulverización, especialmente con viscosidades más altas.
- La viscosidad definitivamente tiene una influencia en la distribución del líquido!
Boquillas de abanico plano: Más detalles y cartera de productos
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