Karta zadania
Dysze natryskowe do chłodzenia pasma, walców, urządzeń i gazów
Ciepło trzeba odebrać w zadanym tempie i jednakowo na całej szerokości. Liczymy przepływ, rozstaw i odległość dysz pod konkretną strefę chłodzenia oraz wodę, jaką mają Państwo w obiegu.
Zadanie
Natrysk chłodzi skutecznie, bo woda odbiera ciepło na dwa sposoby: ogrzewając się i odparowując. Na bardzo gorącej powierzchni, takiej jak pasmo stali czy walec, kropla może jednak nie dotknąć metalu – pod nią tworzy się warstwa pary, która izoluje. Dlatego przy wysokich temperaturach liczy się nie tylko ilość wody, ale też gęstość zraszania i siła, z jaką strumień przebija się przez parę. Przy chłodzeniu gazów jest odwrotnie: woda powinna całkowicie odparować, zanim dotrze do ścian kanału.
O wyniku decyduje rozkład wody na całej strefie. Jeśli brzegi pasma dostają mniej wody niż środek, pojawiają się naprężenia, odkształcenia i różnice w strukturze materiału. Rozstaw dysz, odległość od powierzchni i nakładanie się strumieni liczy się więc razem, a średnicę kolektora dobiera się tak, by każda dysza pracowała przy tym samym ciśnieniu i dawała przepływ z tabeli.
Okrągłe lub kwadratowe strefy pokrywają dysze pełnostożkowe, przesuwające się pasmo i walce – dysze płaskostrumieniowe ustawione w rzędzie, a duże ilości wody obiegowej z zanieczyszczeniami – dysze spiralne z szerokim przelotem. Do chłodzenia gazów w kanałach i wieżach stosuje się drobniejsze krople z dysz pustostożkowych lub dwuczynnikowych. Materiał dyszy dobiera się do temperatury otoczenia i jakości wody: przy gorącym metalu zwykle stal nierdzewna.
Gdzie są stosowane
- Wyjście pasma i drutu z walcarek w walcowniach na gorąco
- Walce robocze i podporowe klatek walcowniczych
- Strefa wtórnego chłodzenia wlewków przy odlewaniu ciągłym
- Formy, matryce i narzędzia w odlewniach ciśnieniowych i kuźniach
- Tunele pasteryzacyjne i chłodzące dla napojów w butelkach i puszkach
- Wanny i komory natryskowe chłodzące rury, profile i folie po wytłaczaniu
- Zraszanie wypełnienia w wieżach chłodniczych obiegów wody technologicznej
- Kanały spalin i gazów procesowych przed filtrem workowym lub elektrofiltrem
Jakie dysze pasują
| Typ dyszy | Dlaczego pasuje | Pozycje w katalogu |
|---|---|---|
| Dysze pełnostożkowe | Równa gęstość zraszania na okrągłej lub kwadratowej strefie. | 62 |
| Dysze płaskostrumieniowe | Rząd wachlarzy pokrywa całą szerokość przesuwającego się pasma lub walca. | 165 |
| Dysze spiralne | Duży przepływ i szeroki przelot dla wody obiegowej z zawiesiną. | 17 |
| Dysze pustostożkowe | Drobniejsza kropla, która szybciej odparowuje przy chłodzeniu gazów. | Dobór pod zadanie |
| Dysze dwuczynnikowe | Bardzo drobna mgła, gdy woda musi odparować w krótkim kanale. | 100 |
Co bierzemy pod uwagę przy doborze
- 1
Wymagany odbiór ciepła
Wynika z temperatury powierzchni, masy materiału i czasu przebywania w strefie.
- 2
Gęstość zraszania
Ilość wody na jednostkę powierzchni musi być taka sama na środku i na brzegach.
- 3
Kształt i wymiary strefy
Okrągłą lub kwadratową pokrywa stożek pełny, długi pas – rząd dysz płaskostrumieniowych.
- 4
Odległość od powierzchni
Razem z kątem natrysku wyznacza szerokość pokrycia i nakładanie się strumieni.
- 5
Jakość wody obiegowej
Zawiesina i zgorzelina wymagają dysz o dużym przelocie i filtracji przed kolektorem.
- 6
Temperatura otoczenia
Przy gorącym metalu i w kanałach spalin stosuje się stal nierdzewną, tworzywa – w chłodniejszych strefach.
Przykład obliczeń
Arkusz obliczeniowy
Chłodzenie pasma o szerokości 1500 mm, dysze nad pasmem na wysokości 250 mm. Wybieramy dysze pełnostożkowe B4S 1/2 FCA 50 90.3: 37 l/min przy 3 bar, kąt 90°.
- Średnica plamy: W = 2 × 250 × tg(45°) = 500 mm.
- Rozstaw 400 mm daje nakładanie strumieni o 100 mm; 4 dysze pokrywają 3 × 400 + 500 = 1700 mm, czyli całą szerokość z zapasem na brzegi.
- Kolektor pracuje przy 5 bar: Q2 = 37 × √(5 / 3) = 37 × 1,291 ≈ 47,8 l/min na dyszę.
- Rząd 4 dysz zużywa 4 × 47,8 ≈ 191 l/min, czyli ok. 11,5 m³/h.
Liczbę rzędów inżynier dobiera dalej z wymaganego odbioru ciepła i prędkości pasma.
Co doprecyzujemy przy doborze
Te dane przyspieszą odpowiedź – część z nich można ustalić później, w rozmowie z inżynierem.
- Co chłodzimy: pasmo, walec, produkt, urządzenie czy gaz
- Temperatura początkowa i docelowa oraz czas, w jakim trzeba ją osiągnąć
- Wymiary strefy chłodzenia i prędkość przesuwu materiału
- Odległość, na jakiej można zamontować kolektor, i dostępne miejsce
- Ciśnienie i wydajność pompy oraz liczba sekcji z osobną regulacją
- Jakość wody obiegowej: zawiesina, zgorzelina, twardość, temperatura
- Przy gazach – przepływ, temperatura na wlocie i wylocie oraz długość kanału
- Jak odprowadzana jest woda ze strefy chłodzenia
Częste błędy przy doborze
- Za mało dysz na szerokości pasma: brzegi stygną wolniej niż środek i materiał się odkształca. Rozstaw liczy się tak, by strumienie zachodziły na siebie na całej szerokości.
- Woda obiegowa bez filtracji: zgorzelina zatyka część dysz i w strefie powstają suche pasy. Przed kolektorem stawia się filtr, a dysze wybiera z przelotem dopasowanym do zawiesiny.
- Za duże krople przy chłodzeniu gazu: woda nie odparowuje i osiada na ścianach kanału, powodując korozję i narosty. Kroplę i długość strefy dobiera się do czasu przebywania gazu.
- Różne ciśnienie na końcach długiego kolektora: ostatnie dysze podają mniej wody. Średnicę rury i punkt zasilania dobiera się tak, by spadek ciśnienia wzdłuż kolektora był niewielki.
Pytania: Chłodzenie
Jakie dysze najlepiej chłodzą pasmo stali?
Najczęściej rzędy dysz płaskostrumieniowych lub pełnostożkowych nad i pod pasmem. Wybór zależy od szerokości, prędkości i wymaganego tempa chłodzenia, a o równomierności decydują rozstaw i nakładanie się strumieni.
Czy ciśnienie wpływa na skuteczność chłodzenia?
Tak. Wyższe ciśnienie zwiększa przepływ i rozdrabnia krople, a strumień łatwiej przebija warstwę pary nad gorącą powierzchnią. Przepływ rośnie jednak z pierwiastkiem ciśnienia, więc dwa razy więcej wody wymaga około czterokrotnie wyższego ciśnienia.
Czy można chłodzić wodą obiegową z zawiesiną?
Można, jeśli dysza ma odpowiednio duży przelot, a przed kolektorem pracuje filtr. Przy dużej ilości zanieczyszczeń dobrze sprawdzają się dysze spiralne, które nie mają wewnętrznych wkładek zawirowujących.
Jak chłodzić gorący gaz natryskiem?
Wodę rozpyla się w kanale lub wieży na krople na tyle drobne, by odparowały, zanim gaz dotrze do ścian lub filtra. Wielkość kropli, liczbę dysz i długość strefy liczy się z przepływu i temperatury gazu.
Jaki materiał dyszy wybrać przy wysokiej temperaturze?
W pobliżu gorącego metalu i w kanałach spalin stosuje się stal nierdzewną. Dysze z tworzyw pracują w chłodniejszych strefach, na przykład w tunelach chłodzących produkty.
Popularne pozycje do tego zastosowania
| Oznaczenie | Kąt | Przepływ przy 3 bar | Gwint | Materiał | Producent | Zapytaj |
|---|---|---|---|---|---|---|
| B4S 1/4 FCA 13 90.3Dysza pełnostożkowa | 90° | 10 l/min | 1/4 | AISI 303 | B4S | Zapytaj |
| B4S 1/4 FCA 6.5 60.3Dysza pełnostożkowa | 60° | 4,8 l/min | 1/4 | AISI 303 | B4S | Zapytaj |
| B4S 1/2 FCA 30 120.3Dysza pełnostożkowa | 120° | 22 l/min | 1/2 | AISI 303 | B4S | Zapytaj |
| B4S 1/4 PSU 0840.3Dysza płaskostrumieniowa | 40° | 3,2 l/min | 1/4 | AISI 303 | B4S | Zapytaj |
| B4S 1/4 PSU 0665.3Dysza płaskostrumieniowa | 65° | 2,3 l/min | 1/4 | AISI 303 | B4S | Zapytaj |
| B4S 1/4 PSU 0365.3Dysza płaskostrumieniowa | 65° | 1,2 l/min | 1/4 | AISI 303 | B4S | Zapytaj |
Branże
- Przemysł spożywczy i napojówMycie CIP, opakowań i przenośników, pasteryzacja, nanoszenie olejów
- Przemysł chemicznySkrubery, absorpcja gazów, rozpylanie roztworów, mycie zbiorników
- Hutnictwo i metalurgiaChłodzenie walców i pasma, zbijanie zgorzeliny, oczyszczanie gazów
- Przemysł maszynowy i obróbka metaliMyjki przemysłowe, przygotowanie powierzchni przed lakierowaniem
- EnergetykaChłodzenie gazów i urządzeń, odsiarczanie, zraszanie składowisk węgla
- Cement i materiały budowlaneOdpylanie przy kruszeniu i na składowiskach, chłodzenie gazów, formy
- Rolnictwo i szklarnieNawilżanie i mgła w szklarniach, chłodzenie pomieszczeń, dezynfekcja
Powiązane artykuły
Dobór dysz8 min czytaniaJakie dane przygotować do zapytania o dobór dyszy natryskowejMedium, przepływ, ciśnienie, kąt i odległość, kształt strumienia, materiał, gwint i warunki pracy – co podać, by dobór dyszy zamknął się w jednej wymianie wiadomości.
Baza wiedzy8 min czytaniaJak przeliczyć przepływ dyszy natryskowej przy innym ciśnieniuWzór Q₂ = Q₁ × √(P₂/P₁) w praktyce: tabela przepływów trzech dysz B4S od 1 do 10 bar, przeliczenie odwrotne, wpływ gęstości i lepkości oraz granice stosowania wzoru.
Baza wiedzy8 min czytaniaRozstaw dysz natryskowych na kolektorze i nakładanie się strumieniJak policzyć szerokość strumienia, zakładkę i rozstaw dysz na kolektorze, po co obracać strumienie płaskie i ile dysz potrzeba na taśmę o szerokości 1200 mm.
Dobór i oferta
Opiszą Państwo zadanie – dobierzemy dyszę i przygotujemy ofertę
Wystarczy opis procesu, oznaczenie obecnej dyszy albo zdjęcie. Odpowiadamy w godzinach pracy.