Dysza powietrzno-wodna, dysza dwuczynnikowa, samoczyszcząca typu STK-2SC
Dysza powietrzno-wodna (dysza dwuczynnikowa) samoczyszcząca działa na zasadzie dostarczania wody i sprężonego powietrza do wewnętrznej komory dyszy, w której ma miejsce rozbicie kropel i nadanie im dodatkowej energii dzięki sprężonemu powietrzu, a następnie wyrzucenie ich przez otwór wylotowy w postaci strugi zraszającej. Dysza przeznaczona jest do instalacji gaszenia i niedopuszczania do zapłonu gazu oraz do redukcji zapylenia na sekcjach obudowy zmechanizowanej, na kruszarkach, na przesypach przenośników taśmowych oraz w wyrobiskach chodnikowych. Rozwiązanie posiada układ samooczyszczenia, za pomocą specjalnej iglicy, eliminując do minimum jej konserwację przez obsługę. Dysza pracuje na niskich wartościach ciśnienia zasilania wody i sprężonego powietrza oraz przy małych wydatkach obu mediów zasilających.
Dysza dwuczynnikowa STK-2SC została zaprojektowana przez ITG KOMAG w Gliwicach
Dysza dwuczynnikowa powietrzno-wodna – cechy produktu:
- prosta i niezawodna konstrukcja odporna na korozję,
- konstrukcja bezobsługowa, dzięki samooczyszczeniu,
- niskie zużycie wody,
- ciśnienie zasilania wody 0,3 ÷ 0,6 MPa,
- ciśnienie zasilania powietrza 0,3 ÷ 0,6 MPa,
- natężenie przepływu wody 0,15 ÷ 0,25 dm3/min (uzależnione od wartości ciśnienia),
- natężenie przepływu powietrza 50,0 ÷ 120 dm3/min (uzależnione od wartości ciśnienia).
Spis treści
Dysza dwuczynnikowa - regulacja strumienia wylotowego
Regulacja ciśnienia wody i powietrza w dyszach powietrzno-wodnych ma kluczowy wpływ na charakterystykę strumienia wylotowego, w tym na wielkość kropli, zasięg oraz równomierność rozpryskiwania. Ponieważ te dysze łączą wodę i powietrze w jednym procesie atomizacji, zmiana ciśnienia obu tych mediów pozwala na precyzyjne dostosowanie efektu rozpryskiwania w zależności od potrzeb konkretnego zastosowania, np. w nawadnianiu, czyszczeniu czy chłodzeniu.
Wpływ regulacji ciśnienia wody w dyszy powietrzno-wodnej
- Zwiększenie ciśnienia wody:
- Większe rozpryskiwanie: Wyższe ciśnienie wody prowadzi do szybszego wypływu cieczy z dyszy, co skutkuje większym zasięgiem i szerszym rozpryskiem. Woda jest wypychana z większą prędkością, co sprawia, że kropelki stają się drobniejsze, a ich równomierne rozprzestrzenianie się na dużej powierzchni jest bardziej efektywne.
- Mniejsze krople: Z wyższym ciśnieniem woda jest atomizowana na mniejsze cząsteczki, co może być pożądane w procesach wymagających delikatniejszego nawadniania (np. w szklarniach), gdzie drobniejsze krople lepiej pokrywają rośliny, zmniejszając ryzyko ich uszkodzenia.
- Zmniejszenie ciśnienia wody:
- Mniejszy zasięg: Przy niższym ciśnieniu woda wypływa z dyszy z mniejszą prędkością, co skutkuje zmniejszeniem zasięgu i intensywności rozprysku. Strumień może być bardziej skoncentrowany, ale ma mniejszy obszar działania.
- Większe krople: Niższe ciśnienie powoduje, że kropelki wody są większe, a ich rozprzestrzenianie jest mniej efektywne. Taki strumień jest mniej równomierny, ale może być odpowiedni w sytuacjach, gdzie wymagane jest silniejsze, bardziej intensywne natryskiwanie wody, np. w procesach czyszczenia przemysłowego.
Wpływ regulacji ciśnienia powietrza
- Zwiększenie ciśnienia powietrza:
- Lepsza atomizacja wody: Wyższe ciśnienie powietrza wspomaga proces atomizacji wody, wytwarzając mniejsze i bardziej jednorodne krople. Powietrze „rozpycha” strumień wody, powodując, że krople są bardziej rozproszone, co skutkuje lepszym pokryciem powierzchni.
- Szerszy zasięg: Wyższe ciśnienie powietrza może również zwiększyć zasięg rozprysku, ponieważ woda jest równomiernie rozprzestrzeniana na większej powierzchni. Taki efekt jest korzystny w systemach nawadniających lub do czyszczenia dużych obszarów, gdzie kluczowe jest równomierne pokrycie.
- Zmniejszenie ciśnienia powietrza:
- Słabsza atomizacja: Przy mniejszym ciśnieniu powietrza proces atomizacji wody jest mniej efektywny, co prowadzi do wytwarzania większych kropli, które nie są tak równomiernie rozproszone. Takie dysze mogą tworzyć bardziej intensywny strumień, ale o mniejszym zasięgu.
- Mniejszy zasięg: Mniejsze ciśnienie powietrza skutkuje mniejszym zasięgiem rozprysku, ponieważ nie ma wystarczającej siły, aby „wypychać” wodę na dużą odległość. Jednak w przypadku zastosowań, które wymagają precyzyjnego i lokalnego nawadniania, takie ustawienie może być pożądane.
Wzajemne oddziaływanie ciśnienia wody i powietrza w dyszy dwuczynnikowej
Ciśnienie wody i powietrza w dyszy powietrzno-wodnej są ze sobą ściśle powiązane i wpływają na efekt atomizacji. Zmiana jednego z parametrów może znacząco wpłynąć na działanie drugiego. Na przykład:
- Wyższe ciśnienie wody i wyższe ciśnienie powietrza prowadzi do produkcji bardzo drobnych kropli o dużym zasięgu i szerokim rozprysku. Taki strumień jest idealny w systemach nawadniania ogrodów czy upraw, gdzie pożądana jest równomierna dystrybucja wody na dużych powierzchniach.
- Niższe ciśnienie wody i wyższe ciśnienie powietrza może tworzyć strumień z większymi kroplami, ale z większym zasięgiem, co może być przydatne w przypadku czyszczenia lub chłodzenia powierzchni.
- Niższe ciśnienie wody i niższe ciśnienie powietrza daje strumień o mniejszym zasięgu i większych kroplach, idealny do precyzyjnego, ale mniejszego obszaru działania, np. w przypadku nawadniania roślin o wrażliwych korzeniach lub w detali w procesach czyszczących.
Podsumowanie
Regulacja ciśnienia wody i powietrza w dyszach powietrzno-wodnych dwuczynnikowych pozwala na precyzyjne dostosowanie strumienia wylotowego do wymagań konkretnego zadania. Wyższe ciśnienie wody i powietrza prowadzi do mniejszych kropli, większego zasięgu i równomierniejszego rozpryskiwania, natomiast niższe ciśnienie powoduje większe krople i mniejszy zasięg. W zależności od potrzeb, odpowiednia regulacja tych parametrów pozwala na optymalne wykorzystanie wody, oszczędność zasobów oraz lepszą efektywność w zastosowaniach takich jak nawadnianie, czyszczenie czy chłodzenie.
Dysza powietrzno-wodna STK-2SC to dysza samoczyszcząca
Istotą rozwiązania jest przesuwna iglica otwierająca i zamykająca wylot z dyszy w celu jej zabezpieczenia przed wnikaniem zanieczyszczeń z zewnątrz. Praca iglicy uzależniona jest od działania tłoczka sterowanego ciśnieniem wody podawanej na dyszę.
Korpus dyszy umożliwia doprowadzenie sprężonego powietrza oraz wody.
Powietrze z kanału wlotowego rozchodzi się w dwie strony: w kierunku tłoczka z iglicą oraz w kierunku dyszy wewnętrznej.
Naciskając na tłoczek z iglicą woda powoduje jego cofnięcie, z jednoczesnym otwarciem wylotu z dyszy.
Powietrze przepływa jednocześnie wewnątrz komory mieszania, jak i na zewnątrz, poprzez specjalne kanały opływowe.
W tym czasie specjalnie ukształtowana głowica iglicy przesuwa się w kierunku wylotu z komory mieszania dyszy wewnętrznej, co powoduje wzrost prędkości przepływającego medium, w wyniku przejścia przez przewężenie.
Po dostarczeniu do dyszy wody o ciśnieniu zbliżonym do ciśnienia sprężonego powietrza (z zakresu ciśnienia roboczego 0,3÷0,6 MPa), dostaje się ona do komory mieszania poprzez styczne kanały dolotowe.
Wprawiona w ruch wirowy woda, w komorze mieszania, poddawana jest wymieszaniu z przepływającym sprężonym powietrzem.
Prędkość wylotu mieszaniny obu mediów zostaje zwiększona na wylocie z komory, w wyniku przejścia przez zwężkę.
Po wylocie z komory mieszanina wtórnie rozrywana jest przez sprężone powietrze przepływające szczeliną pomiędzy dyszą wewnętrzną, a tuleją wylotową, co pozwala na powstawanie kropel o średnicach mgły wodnej <20µm.
Po zamknięciu dopływu cieczy, tłoczek wraz z iglicą przesuwa się w kierunku wylotu z dyszy, gdzie domykając ją, zabezpiecza przed przypadkowym dostaniem się zewnętrznych zanieczyszczeń do wnętrza dyszy.