Em cenários industriais, como pulverização de pesticidas, circulação líquida eletroplaca e tratamento de gás residual, os bicos de metal tradicionais frequentemente vazam devido à corrosão do material e defeitos estruturais. De acordo com as estatísticas, a vida útil média dos bocais de metal nos meios corrosivos é inferior a 6 meses, e a taxa de gotejamento é tão alta quanto 15%a 20%, o que não apenas causa desperdício de recursos, mas também causa riscos secundários de poluição. Bocais de aerossol de plástico Forneça um novo caminho para resolver esse problema através da inovação material e da otimização estrutural.
A lógica de design principal da estrutura PP de camada dupla
O substrato de polipropileno (PP) tornou-se um material-chave para a estrutura da camada dupla com as seguintes características:
Resistência à corrosão: não há grupos funcionais ativos na cadeia molecular e permanece estável em um meio com um valor de pH de 2-12 para evitar a precipitação de íons metálicos;
Propriedade auto-lubrificante: O coeficiente de atrito é menor que o dos materiais metálicos, reduzindo o risco de adesão de partículas;
Compatibilidade para moldagem por injeção: A estrutura complexa pode ser integrada através da tecnologia de moldagem por injeção de precisão para evitar o problema de falha de soldagem/vedação dos bicos de metal tradicional.
O canal interno adota o projeto biônico para obter fluxo direcional de líquido através dos seguintes mecanismos:
Otimização do gradiente de seção transversal do canal: A largura do canal é de 2,5 mm na entrada e encolhra para 1,8 mm na tomada, usando o efeito venturi para melhorar a taxa de fluxo do líquido;
Groove guia em espiral: Um padrão em espiral com uma profundidade de 0,3 mm é definido na parede interna do canal para guiar o líquido para formar um fluxo laminar e reduzir a flutuação de pressão causada pela turbulência;
Estrutura anti-sifão: Um ângulo de chanfro de 15 ° é projetado no final do canal para bloquear efetivamente o refluxo do líquido com a pressão da cavidade externa do ar.
A cavidade externa do ar forma uma barreira de pressão das seguintes maneiras:
Projeto de câmara de ar independente: a cavidade do ar e o canal de fluxo líquido são completamente isolados por uma partição PP de 0,1 mm de espessura para evitar a contaminação cruzada do meio;
Equilíbrio de pressão dinâmica: uma válvula de respiração é definida na parte superior da cavidade. Quando a pressão do sistema flutua, a cavidade do ar ajusta automaticamente a pressão do ar para manter a diferença de pressão com o ambiente externo;
Compensação de deformação elástica: O módulo elástico do material PP permite que a cavidade se deforme levemente quando a pressão muda, absorve a força de impacto e evite danos estruturais.
Caminho de implementação técnica do mecanismo anti-dRAP
Quando o sistema de spray é fechado, a estrutura PP de camada dupla alcança zero pingando pelas seguintes etapas:
Atraso na liberação da pressão: a válvula respiratória da cavidade externa do ar libera lentamente o gás quando a pressão do sistema cai, mantendo a pressão na cavidade maior que a pressão atmosférica;
Bloqueio de tensão da superfície líquida: o design do chanfro no final do canal de fluxo interno aumenta a tensão superficial do líquido e impede que as gotículas rompam a interface;
Supressão do efeito sifão: O sulco da guia espiral destrói a continuidade do líquido, combina o gradiente de seção transversal do canal de fluxo, forma um gradiente de pressão reversa e bloqueia o canal sifão.
Através de testes de laboratório, simulando as condições de trabalho industrial, o bico de estrutura de PP de camada dupla não atinge a precipitação de gotículas dentro de 10 minutos nas seguintes condições:
Tipo de mídia: solução ácida com pH = 2, solução alcalina com pH = 12, emulsão contendo 20% de partículas suspensas;
Faixa de pressão: pressão do sistema de 3-8 bar;
Condições ambientais: temperatura 25 ℃, umidade 60%.
Inovação de aplicativos da indústria de estrutura PP de camada dupla
Spray anti-Drift: O projeto de fluxo direcional do canal de fluxo interno permite que o líquido seja pulverizado em uma forma de spray em forma de ventilador, reduzindo a taxa de desvio dos pesticidas;
Irrigação de gotejamento de baixo resíduo: A barreira de pressão da cavidade externa do ar impede que o líquido pingue após o fechamento do sistema de irrigação por gotejamento, reduzindo o risco de poluição do solo.
Garantia da qualidade do revestimento: a inércia química do material PP impede a precipitação de íons metálicos e garante a pureza da solução de eletroplastamento;
Purificação de gás residual: O bico da estrutura da camada dupla atinge a atomização eficiente na torre de lavagem de gás residual, reduzindo a poluição secundária causada pelo pingamento do líquido de lavagem.
Sistema de pulverização inteligente: combinado com o sensor de pressão e o módulo de ajuste da cavidade do ar, os parâmetros de pulverização são ajustados automaticamente de acordo com a umidade ambiente;
Dosagem de tratamento de esgoto: o design anti-drip garante dose precisa do agente e evita a geração de lodo causada pelo uso excessivo.
Direção de evolução da tecnologia e desafios futuros
Resistência à temperatura aprimorada: O material de espiada pode suportar altas temperaturas de 260 ° C e é adequado para cenários de esterilização a vapor de alta temperatura;
Resistência mecânica aprimorada: o módulo elástico de Peek é 5 vezes maior que o do PP, que é adequado para sistemas de pulverização de alta pressão.
Monitoramento em tempo real: sensores de pressão incorporados e medidores de fluxo para obter controle de circuito fechado dos parâmetros de pulverização;
Ajuste adaptativo: preveja a demanda por pulverização através do algoritmo AI e ajuste dinamicamente o estado de trabalho do bico.
Padronização de componentes: desenvolva uma interface universal compatível com componentes do bico de diferentes especificações;
Manutenção livre de ferramentas: use uma estrutura de conexão de encaixe para obter uma desmontagem rápida e montagem do bico.
