Verneveling is een proces waarbij een vloeistof in fijne druppeltjes wordt opgebroken. Dit gebeurt meestal door de vloeistof door een spuitmond te persen, soms met behulp van een gas met hoge snelheid of hoge druk. Bekende voorbeelden zijn parfumsprays, tuinslangen en deodorants in spuitbussen. Viscositeit speelt een cruciale rol bij verneveling en heeft direct invloed op de druppelgrootte, het sproeipatroon en de stroomsnelheid. Inline viscositeitsbewaking zorgt voor consistente prestaties en voorkomt ongelijkmatige dekking, verstopping of slijtage van de apparatuur.
Inhoudsopgave
- Introductie
- Rheonics SRV Inline-viscositeitsmeter
- Het belang van viscositeit bij atomisatie
- Belangrijkste toepassingen
- Procesomstandigheden en beste praktijken
Introductie
In industriële omgevingen speelt atomisatie een belangrijke rol bij toepassingen waarbij de grootte, verdeling en consistentie van de druppels de productkwaliteit en -prestaties kunnen beïnvloeden. Industrieën die dit proces gebruiken zijn onder andere de voedingsmiddelen- en farmaceutische industrie (sproeidrogen), de automobielindustrie en elektronica (spuitcoaten), de landbouw (het spuiten van pesticiden en kunstmest) en de productie (het aanbrengen van verf).
Meestal wordt gebruikgemaakt van traditionele laboratoriumbemonstering, maar deze biedt incidenteel inzicht dat geen realtime veranderingen kan vastleggen. Inline metingen daarentegen bieden continu en realtime inzicht in het proces, waardoor sneller kan worden gereageerd.
Rheonics SRV Inline-viscositeitsmeter
Rheonics De SRV-sensor meet een breed scala aan viscositeit en temperatuur in realtime en is geschikt voor installatie in tanks voor het monitoren van mengprocessen en in pijpleidingen voor continue meting van stromende vloeistoffen. De sensor is speciaal geschikt voor snelle mengprocessen en wordt niet beïnvloed door de aanwezigheid van bellen in de vloeistof of externe trillingen.
Deze sensor is fabrieksgekalibreerd en hoeft gedurende de operationele levensduur niet opnieuw te worden gekalibreerd. Klanten kunnen echter kalibratie of verificatie vereisen voor instrumenten die in hun branche worden gebruikt als onderdeel van hun kwaliteitscontrole. Indien nodig kunnen er optionele herafstellingen of offsetcorrecties worden uitgevoerd om aan specifieke referenties te voldoen. Zie voor meer informatie Kalibratie van de inline-procesviscositeitsmeter (SRV) in het veld en in de fabriek.
Rheonics Sensortechnologie is gebaseerd op een gebalanceerde torsieresonator (BTR). Deze gepatenteerde technologie heeft een aanzienlijk voordeel ten opzichte van concurrenten, omdat de sensoren hierdoor compact, licht en ongevoelig voor externe trillingen zijn.
De SRV is leverbaar in configuraties die geschikt zijn voor hogedruktoepassingen. Hierdoor is de SRV ideaal voor voorspuitopstellingen waarbij leidingen een kleine diameter hebben en op hoge druk werken.
Rheonics biedt speciale hogedruk-flowcellen en adapters. Bijvoorbeeld:
G1/2 Hygiënische Doorstroomcel
Aantal eigendommen:
- Schroefdraad G 1/2″ aansluiting
- Maximale druk: 500 bar (7250 psi).
- Vloeistofvolume: 9 ml.
- Materiaal: roestvrij staal 316L.
- Ideaal voor kleine leidingen (DN5 tot DN25) of bypass in grotere pijpleidingen.
- Hygiënisch ontwerp, geschikt voor clean-in-place (CIP)-toepassingen, vereist O-ring afdichting.
- Aanbevolen wordt om de installatie te baseren op de stroomrichting (aangegeven op het oppervlak), maar kan ook worden omgekeerd.
Hoge druk flowcel
Aantal eigendommen:
- Met schroefdraad 3/4″ NPT-sensorsondeaansluiting, 9/16″-18 UNF inlaat-/uitlaatpoorten.
- Maximale druk: 690 bar (10,000 psi).
- Vloeistofvolume: 4.3 ml.
- Compact ontwerp voor toepassingen met hoge druk en hoge temperaturen.
- Ontworpen voor optimaal vloeistofcontact in leidingen met kleine boringen of bypasses.
- Vereist PTFE-afdichting en specifieke inlaat-/uitlaatadapters (niet meegeleverd).
3/4” NPT-stroomcel
Aantal eigendommen:
- 3/4″ – 14 NPT sensor- en pijpaansluitingen.
- Maximale druk: 200 bar (2900 psi).
- Vloeistofvolume: 60 ml.
- Geschikt voor inline-installatie of bypass op grotere pijpleidingen.
- Zorgt voor een stabiel stromingsprofiel rondom het SRV-sensorelement.
- Standaard NPT-installatie, Teflon-tapeafdichting vereist
Deze accessoires zorgen voor betrouwbare installatie en prestaties in druksystemen. Voor meer accessoire-opties, volg de onderstaande link. Rheonics SRV Viscometer Accessoires.
Het belang van viscositeit bij atomisatie
Verschillende factoren beïnvloeden de atomisering en hoe gemakkelijk een vloeistofstroom vernevelt nadat deze uit een opening is gekomen. Voorbeelden van deze factoren zijn vloeistofeigenschappen zoals oppervlaktespanning, viscositeit en dichtheid.
Viscositeit meet de stromingsweerstand van een vloeistof. Naarmate de viscositeit toeneemt, wordt de vloeistof moeilijker te pompen, mengen of transporteren. Viscositeitsmeting wordt daarom een belangrijk aspect van het proces.
Inline viscositeitsbewaking vóór de verstuivers maakt real-time controle over de druppelvorming mogelijk, waardoor consistentie van:
- Druppelgrootte: Een hogere viscositeit zorgt meestal voor grotere druppelgroottes. Bij coatings bijvoorbeeld leiden onjuiste druppelgroottes tot oneffen oppervlakken, sinaasappelhuid of uitzakken. Bij verbranding beïnvloedt de druppelgrootte het brandstofverbruik en de emissies.
- Spuithoek en -patroonViscositeitsveranderingen kunnen de spuithoek en het spuitpatroon beïnvloeden, wat leidt tot een inconsistente dekking. Dit is cruciaal voor toepassingen zoals landbouwspuiten of industriële coatings.
- Stroomsnelheid en spuitmondprestatiesVeranderingen in viscositeit kunnen de stroomsnelheid door de nozzle beïnvloeden. Zeer viskeuze vloeistoffen kunnen een hogere druk vereisen en leiden tot verstopping van de nozzle, wat de efficiëntie vermindert en zelfs slijtage van de apparatuur veroorzaakt.
Met viscositeitsmeting kunnen de omstandigheden van de atomiseringsparameters worden aangepast voor herhaalbare resultaten.
Belangrijkste toepassingen
Hieronder staan de belangrijkste toepassingen waarbij atomisering een rol speelt en waarom het bewaken van de viscositeit essentieel is:
Sproeidrogen (voeding, farmacie, chemicaliën)
Viscositeit heeft een directe invloed op de druppelvorming tijdens het sproeidrogen, wat vervolgens de droogkinetiek, deeltjesgrootteverdeling, bulkdichtheid, vloeibaarheid en oplosbaarheid van het resulterende poeder beïnvloedt. Viscositeitsbewaking vóór de spuitmond zorgt voor een consistente poederkwaliteit, voorkomt verstopping van de spuitmond en verhoogt de energie-efficiëntie.
Coatingtoepassingen (automobiel-, industriële en functionele coatings)
De viscositeit van een coatingvloeistof bepaalt de druppelgrootte, het spuitpatroon, de filmdikte, de egalisatie en het uiteindelijke oppervlakuiterlijk, met uitsluiting van defecten zoals sinaasappelhuid, uitlopen of uitzakken. Inline viscositeitsregeling zorgt voor een gelijkmatige dikte, verbetert de afwerkingskwaliteit, minimaliseert verspilling en voorkomt vervuiling van de spuitmonden.
Chemische verwerking en reactiespray (SCR-systemen, gaswassing, polymerisatie)
In processen zoals rookgasreiniging, sproeipolymerisatie of katalytische dosering is verneveling essentieel voor de massaoverdracht en de effectiviteit van de reactie. Veranderingen in viscositeit kunnen leiden tot verstoring van de sproeipenetratie en -uniformiteit. Continue monitoring helpt de reactieprestaties te behouden, verstopping te voorkomen en de productuniformiteit te garanderen.
Brandstofverneveling (verbrandingsmotoren, gasturbines, branders)
De viscositeit van de brandstof bepaalt de vernevelingskwaliteit, wat weer van invloed is op de verdamping, het lucht-brandstofmengsel, de verbrandingsefficiëntie en emissiewaarden van bijvoorbeeld NOx (stikstofoxiden) en SO₂ (zwaveldioxide). Inline-meting is essentieel bij het verwerken van verschillende brandstofmengsels, zoals biobrandstoffen of zware oliën, om cokesvorming te voorkomen en een stabiele verbranding te garanderen.
Landbouwspuiten (pesticiden, herbiciden, meststoffen)
De verdeling van de druppelgrootte in landbouwtoepassingen wordt sterk beïnvloed door de viscositeit van de vloeistof, wat van invloed is op het driftpotentieel, de penetratie in het bladerdak en de biologische activiteit. Realtime monitoring maakt nauwkeurige toediening mogelijk, vermindert off-target-effecten en biedt mogelijkheden voor aanpassing van de formulering of temperatuurverandering.
Bevochtiging en airconditioning (industrieel, HVAC)
In HVAC-systemen en industriële luchtbevochtigers is de viscositeit afhankelijk van de druppelgrootte en verdampingssnelheid, wat van invloed is op de vochtigheidsregeling, het energieverbruik en de oppervlaktebevochtiging. Inline meten zorgt voor een adequate vochtigheidsregeling.
Coating van medische hulpmiddelen (stents, katheters)
Medische coatings vereisen een zeer uniforme dikte voor effectieve medicijnafgifte en een functionele respons. Viscositeit is een van de belangrijke parameters die bij spraydepositie moet worden gereguleerd. Inline monitoring garandeert consistentie, voldoet aan strenge validatienormen en vermindert batchfouten.
Additieve productie (Binder Jetting, Material Jetting)
Bij 3D-printtechnologieën zoals binder jetting beïnvloedt de viscositeit de druppelvorm, nauwkeurigheid en interactie met het substraat of poederbed, wat de resolutie en mechanische sterkte beïnvloedt. Realtime monitoring verbetert de kwaliteit van onderdelen en vermindert batchfouten.
Procesomstandigheden en beste praktijken
Reinigbaarheid van de sonde
Rheonics De SRV-viscositeitsmeter is eenvoudig te installeren in leidingen of tanks. De klant dient de procesaansluiting en -lengte van de sonde te configureren, afhankelijk van de toepassing. De sondelengte is aanpasbaar, wat een correcte immersie van het sensorelement in de vloeistof mogelijk maakt. Een goede immersie is essentieel voor het meten van nauwkeurige gegevens en het minimaliseren van afzettingen op het sensoroppervlak, mocht dit door de samenstelling van de vloeistof mogelijk zijn.
Stroomsnelheidslimiet
Rheonics Sensoren zijn over het algemeen compatibel met stroomsnelheden tot 10 m/s. Omdat de stroomsnelheden in de toevoerleidingen van verstuivers zulke hoge snelheden kunnen bereiken om verzakking te voorkomen, is het raadzaam om de sonde parallel aan de stroomrichting in bochten te installeren, omdat dit mechanische impact kan verminderen. Snelheden in dit bereik kunnen echter nog steeds te veel ruis aan de metingen toevoegen. Zie voor meer informatie Rheonics Sensoren van het type SR voor toepassingen met een hoge stroomsnelheid en hoge viscositeit.
Deeltjes in vloeistof
Rheonics Sensoren kunnen microngrote zachte deeltjes verwerken met minimale impact op de nauwkeurigheid, en eventuele extra signaalruis kan door de elektronica worden gefilterd. Vernevelingsvloeistoffen die echter vaak grotere deeltjes bevatten (millimetergroot of groter) kunnen instabiliteit van de meting en mechanische schade aan de sensor veroorzaken. Daarom is het raadzaam om vooraf te screenen of de sensor uit de buurt van deze deeltjes te installeren.
