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En escenarios industriales como la pulverización de pesticidas, la circulación de líquidos de la electroplatación y el tratamiento de gas residual, las boquillas de metal tradicionales frecuentemente se escapan debido a la corrosión del material y los defectos estructurales. Según las estadísticas, la vida útil promedio de las boquillas metálicas en los medios corrosivos es inferior a 6 meses, y la tasa de goteo es tan alta como 15%-20%, lo que no solo causa desechos de recursos, sino que también causa riesgos de contaminación secundaria. Boquillas de aerosol de plástico Proporcione una nueva ruta para resolver este problema a través de la innovación de materiales y la optimización estructural.
La lógica de diseño central de la estructura PP de doble capa
El sustrato de polipropileno (PP) se ha convertido en un material clave para la estructura de doble capa con las siguientes características:
Resistencia a la corrosión: no hay grupos funcionales activos en la cadena molecular, y permanece estable en un medio con un valor de pH de 2-12 para evitar la precipitación de iones metálicos;
Propiedad autorre-lubricante: el coeficiente de fricción es más bajo que el de los materiales metálicos, reduciendo el riesgo de adhesión de partículas;
Compatibilidad de moldeo por inyección: la estructura compleja se puede integrar a través de la tecnología de moldeo por inyección de precisión para evitar el problema de falla de soldadura/sellado de las boquillas de metal tradicionales.
El canal interno adopta un diseño biónico para lograr un flujo direccional de líquido a través de los siguientes mecanismos:
Optimización del gradiente de sección transversal del canal: el ancho del canal es de 2.5 mm en la entrada y se encoge a 1.8 mm en la salida, utilizando el efecto Venturi para mejorar la velocidad de flujo del líquido;
Guía de la guía espiral: un patrón espiral con una profundidad de 0.3 mm se coloca en la pared interna del canal para guiar el líquido para formar un flujo laminar y reducir la fluctuación de presión causada por la turbulencia;
Estructura antisiphón: un ángulo de bisel de 15 ° está diseñado al final del canal para bloquear efectivamente el flujo de retorno líquido con la presión de la cavidad del aire exterior.
La cavidad del aire exterior forma una barrera de presión de las siguientes maneras:
Diseño de la cámara de aire independiente: la cavidad del aire y el canal de flujo líquido están completamente aislados por una partición PP de 0.1 mm de espesor para evitar la contaminación cruzada del medio;
Balance de presión dinámica: se coloca una válvula de respiración en la parte superior de la cavidad. Cuando la presión del sistema fluctúa, la cavidad del aire ajusta automáticamente la presión del aire para mantener la diferencia de presión con el entorno externo;
Compensación de deformación elástica: el módulo elástico del material PP permite que la cavidad se deforma ligeramente cuando cambia la presión, absorbe la fuerza de impacto y evita el daño estructural.
Ruta de implementación técnica del mecanismo anti-DRIP
Cuando el sistema de pulverización está cerrado, la estructura PP de doble capa logra cero goteo a través de los siguientes pasos:
Retraso de liberación de presión: la válvula de respiración de la cavidad del aire exterior libera lentamente el gas cuando la presión del sistema cae, manteniendo la presión en la cavidad superior a la presión atmosférica;
Bloqueo de tensión de la superficie del líquido: el diseño de bisel al final del canal de flujo interno aumenta la tensión superficial del líquido y evita que las gotas se rompan a través de la interfaz;
Supresión del efecto de sifón: el surco de la guía espiral destruye la continuidad del líquido, combina el gradiente de sección transversal del canal de flujo, forma un gradiente de presión inversa y bloquea el canal de sifón.
A través de las pruebas de laboratorio que simulan las condiciones de trabajo industrial, la boquilla de estructura PP de doble capa logra no precipitación de gotas en 10 minutos en las siguientes condiciones:
Tipo de medio: solución ácida con pH = 2, solución alcalina con pH = 12, emulsión que contiene partículas suspendidas al 20%;
Rango de presión: presión del sistema de 3-8 bares;
Condiciones ambientales: temperatura 25 ℃, humedad 60%.
Innovación de aplicaciones de la industria de la estructura PP de doble capa
Apray anti-deriva: el diseño de flujo direccional del canal de flujo interno permite rociar el líquido en una forma de pulverización en forma de ventilador, reduciendo la velocidad de deriva de los pesticidas;
Riego de goteo de baja residuos: la barrera de presión de la cavidad del aire exterior evita que el líquido gotee después de que se cierra el sistema de riego por goteo, reduciendo el riesgo de contaminación del suelo.
Assificación de la calidad de recubrimiento: la inercia química del material PP previene la precipitación de los iones metálicos y garantiza la pureza de la solución de electroplatación;
Purificación de gas residual: la boquilla de estructura de doble capa logra una atomización eficiente en la torre de lavado de gas residual, reduciendo la contaminación secundaria causada por el goteo del líquido de lavado.
Sistema de pulverización inteligente: combinado con el sensor de presión y el módulo de ajuste de la cavidad del aire, los parámetros de pulverización se ajustan automáticamente de acuerdo con la humedad ambiental;
Dosificación del tratamiento de aguas residuales: el diseño anti-DRIP asegura una dosis precisa del agente y evita la generación de lodo causado por un uso excesivo.
Dirección de la evolución tecnológica y desafíos futuros
Resistencia a la temperatura mejorada: el material de vista puede soportar altas temperaturas de 260 ° C y es adecuado para escenarios de esterilización de vapor de alta temperatura;
Resistencia mecánica mejorada: el módulo elástico de Peek es 5 veces mayor que el de PP, que es adecuado para sistemas de pulverización de alta presión.
Monitoreo en tiempo real: incrustar sensores de presión y medidores de flujo para lograr el control de circuito cerrado de los parámetros de pulverización;
Ajuste adaptativo: predecir la demanda por pulverización a través del algoritmo AI y ajustar dinámicamente el estado de trabajo de la boquilla.
Estandarización de componentes: desarrolle una interfaz universal que sea compatible con los componentes de la boquilla de diferentes especificaciones;
Mantenimiento sin herramientas: use una estructura de conexión Snap-On para lograr un desmontaje rápido y ensamblaje de la boquilla.
