Los atomizadores de gas son dispositivos utilizados para producir finas pulverizaciones de líquidos o nieblas mezclando fluidos con aire comprimido o gases. Los modelos de titanio proporcionan resistencia a la corrosión cuando se atomizan líquidos reactivos o calientes. En esta guía se describen los tipos de atomizadores de titanio, sus propiedades, tamaños, proveedores, precios y comparaciones para facilitar la toma de decisiones del comprador industrial.
Atomizador de gas de titanio Visión general
Los atomizadores de gas de titanio introducen aire comprimido en corrientes líquidas, formando aerosoles aireados que se utilizan en procesos industriales. Sus principales características son:
- Compatibilidad de materiales - El titanio 100% resiste la corrosión de disolventes y productos químicos reactivos
- Tolerancia térmica - Funciona con líquidos de hasta 800°F a diferencia de los atomizadores de polímero
- Spray regulable - Tamaños de gota y ángulos de pulverización adaptables a las aplicaciones
- Durabilidad industrial - Construcción comercial robusta para entornos de uso intensivo
- Reducción de atascos - Menor ensuciamiento de la boquilla que los atomizadores hidráulicos
- Eficiencia energética - Bajo consumo de aire frente a las alternativas de presión
Con unas características de pulverización flexibles y una composición metálica de titanio adecuada para fluidos calientes, ácidos, alcalinos o basados en disolventes, estos atomizadores de gas industriales sirven a mercados mundiales de gran alcance.
Tipos de atomizadores de gas de titanio
Los atomizadores de gas de titanio vienen en varias configuraciones y diseños de boquilla:
| Tipo | Descripción | Usos típicos |
|---|---|---|
| Mezcla externa | El aire se mezcla con el líquido a la salida de la boquilla | Pulverización general de bajo caudal |
| Mezcla interna | Los fluidos se cruzan internamente | Distribución de gotas finas |
| Atomizador rotativo | El disco giratorio crea niebla | Dispersión uniforme y amplia |
| Ultrasonidos | Vibración de alta frecuencia | Distribución estrecha de las gotas |
Cuadro 1. Principales variedades de boquillas de titanio para atomizadores de gas y sus nichos de aplicación
Los atomizadores de mezcla interna generan las nieblas más finas pero de menor caudal. Los discos giratorios ofrecen un mayor caudal en áreas más amplias. Los usuarios seleccionan tipos de boquillas que equilibran las propiedades de pulverización con las demandas de caudal de líquido.
Composición de Atomizadores de gas de titanio
Construido a partir de aleaciones de titanio resistentes a la corrosión, los materiales incluyen:
- Titanio de grado comercial 1 - 99% titanio metálico de gran pureza. El más rentable.
- Ti-6Al-4V - Aleación de aluminio y vanadio. Mayor resistencia a la tracción.
- Ti-3Al-2,5V - Aleación de aluminio y vanadio. Excelente resistencia a la corrosión para ácidos calientes. Utilizado en la desulfuración.
Tabla 2. Aleaciones de titanio comunes utilizadas para fabricar cuerpos de boquillas de atomizadores de gas y componentes expuestos a líquidos.
Al seleccionar los grados de aleación, evalúe la reactividad del fluido frente al coste. Utilice aleaciones de mayor resistencia pero más caras sólo cuando el titanio de grado 1 no pueda soportar a largo plazo la química del líquido previsto.
Propiedades y características del atomizador de gas de titanio
Los atomizadores de gas de titanio proporcionan:
Resistencia a la corrosión: El titanio resiste prácticamente todos los ácidos orgánicos e inorgánicos, cloruros, cloros y disolventes, lo que proporciona longevidad con productos químicos agresivos.
Alta relación resistencia-peso: Con una resistencia comparable a la de los aceros pero 45% la densidad, el titanio soporta tensiones importantes al tiempo que permite boquillas de gran tamaño.
No magnético y antichispas: Aspecto de seguridad crítico para componentes electrónicos sensibles o entornos combustibles.
Resistencia a la temperatura: El titanio conserva una gran solidez y resistencia a la corrosión hasta 800 °F, lo que permite la pulverización en caliente.
Resistencia a la erosión: Resiste la erosión por impacto de gotas mejor que los aceros inoxidables, ideal para entradas de alta velocidad.
Biocompatibilidad: Aprobado para contacto con alimentos y uso en dispositivos médicos, a diferencia de otros metálicos con toxicidad lixiviable.
Las propiedades clave de inmunidad a la corrosión, tolerancia a la temperatura y aleación versátil permiten a los atomizadores de gas de titanio superar a los modelos de polímero, plástico, acero inoxidable o latón en los servicios de licuefacción industriales más duros.
Consideraciones sobre el tamaño de los atomizadores de gas de titanio
Los parámetros clave de dimensionamiento son:
- Caudal de líquido: Adapte la capacidad del atomizador a la capacidad de la bomba. Evite que los picos de caudal provoquen inundaciones.
- Tamaño de gota: Una nebulización más fina requiere una mayor presión de aire y boquillas de mezcla internas precisas.
- Área de pulverización: Evalúe las necesidades de área de cobertura con las densidades de gota requeridas. Aumente el número de boquillas según sea necesario.
- Distancia: Tenga en cuenta la distancia de pulverización, la velocidad de evaporación y las trayectorias de las gotas al dimensionar las boquillas.
Equilibre la capacidad de caudal del atomizador con las características de niebla exigidas por el proceso. Un tamaño insuficiente conlleva el riesgo de densidades de pulverización insuficientes, mientras que un tamaño excesivo desperdicia energía de presión de entrada.
Especificaciones del atomizador de gas de titanio
Los modelos de atomizadores de gas de titanio abarcan:
| Parámetro | Rangos típicos |
|---|---|
| Materiales | Aleaciones de Ti de grado 1, Ti-6Al-4V, Ti-3Al-2,5V |
| Temperatura | Hasta 800°F |
| Presión nominal | Presiones de entrada de 150-300 psi |
| Caudales | De 1 a 30 GPM por boquilla |
| Tamaño de las gotas | 5 a 500 micras |
| Ángulos de pulverización | Boquillas con ángulos de 10° a 110 |
Tabla 3. Gamas de especificaciones comunes para boquillas industriales de titanio para pulverización con atomizador de gas
En comparación con las boquillas hidráulicas simples, el dimensionamiento preciso a través de presiones y caudales más amplios permite adaptar los pulverizadores a los requisitos del proceso.
Atomizador de gas de titanio Fabricantes
Entre las principales empresas de equipos atomizadores de titanio se incluyen:
| Fabricante | Descripción |
|---|---|
| Sistemas de pulverización Co. | Fabricante líder de boquillas comerciales. La gama más amplia de atomizadores de titanio para mercados industriales. |
| BETE | Boquillas fabricadas con precisión para alta temperatura, presión y resistencia a la corrosión. |
| Delavan | Suministra boquillas de titanio para pulverización de líquidos y atomización a todos los mercados OEM industriales. |
| H.Ikeuchi | Experiencia especializada en boquillas de ultrasonidos y microatomización. |
Cuadro 4. Principales fabricantes de equipos industriales de atomización de gas de titanio
Aunque existen otros atomizadores de aleación metálica, estas empresas ofrecen la más amplia selección de atomizadores de titanio especialmente diseñados para líquidos reactivos, calientes o abrasivos que requieren una atomización suave.
Precios de los atomizadores de gas de titanio
El precio de la boquilla atomizadora de gas de titanio depende de:
- Grados de aleación: El grado 1 es el más asequible. El Ti-6Al-4V y las aleaciones exóticas cuestan más.
- Mecanizado y fabricación: Las tolerancias más estrictas, los pulidos superficiales y los plazos de entrega afectan a los costes de mecanizado.
- Capacidad de caudal: Los orificios más grandes manejan mayores volúmenes de líquido pero limitan las presiones.
- Certificaciones: Las homologaciones alimentarias, médicas o especializadas aumentan los costes.
Pequeñas boquillas de titanio de precisión a partir de $50 por boquilla subiendo a $500+ para modelos higiénicos de gran capacidad.
Comparación del titanio con otros materiales para atomizadores de gas
A continuación se exponen las principales diferencias entre los materiales del cuerpo de la tobera:
| Parámetro | Titanio | Latón | Acero inoxidable | Plástico/Polímero |
|---|---|---|---|---|
| Resistencia a la corrosión | Máxima resistencia a casi todos los productos químicos y temperaturas de hasta 800 °F | Susceptible a ácidos orgánicos, cloruros, H2S, aminas que requieren revestimientos | Propenso a la corrosión por picaduras y grietas en cloruros y ácidos calientes | Amplia resistencia química pero límites máximos de temperatura más bajos |
| Fuerza | Mantiene una alta resistencia a todas las temperaturas. 45% menos denso que el acero. | Suficiente hasta el punto de fluencia por encima de 450 °F | Pierde fuerza rápidamente por encima de 500°F | La resistencia muy baja limita el tamaño de las boquillas |
| Coste | 3X-10X el coste del acero. Requiere mecanizado de precisión. | Coste de material barato compensado por los revestimientos | Bajo coste de material pero alto coste de fabricación | Los materiales más baratos pero los ciclos de sustitución más cortos |
Cuadro 5. Comparación del titanio con otros materiales metálicos y plásticos del cuerpo del atomizador de gas
Para aplicaciones químicas líquidas extremas, la inmunidad a la corrosión del titanio justifica primas 10 veces superiores al coste de los equipos metálicos gracias a la longevidad de las boquillas, al tiempo que se evita la contaminación aguas abajo.
Pros y contras de los atomizadores de gas de titanio
Ventajas de los atomizadores de gas de titanio incluyen:
- Soportan prácticamente cualquier química líquida sin corrosión
- Tolera el contacto con temperaturas de hasta 800°F a diferencia de los plásticos
- Proporciona tamaños de gota finos inalcanzables mediante boquillas hidráulicas
- El menor riesgo de obstrucción mejora el tiempo de funcionamiento frente a las boquillas hidráulicas
- Los patrones de pulverización ajustables se adaptan a los requisitos del proceso
Limitaciones a tener en cuenta:
- Coste entre 10 y 50 veces superior al de las boquillas de acero comunes
- La fabricación requiere un mecanizado de precisión que aumenta el plazo de entrega
- Los diámetros mayores requieren fabricación forjada
- Los componentes auxiliares dictan la vida útil de la compatibilidad
La aplicación adecuada del titanio -sólo donde sea necesario por su resistencia a la corrosión y a la temperatura, frente a materiales más baratos como el acero- permite equilibrar las ventajas con el mayor gasto en equipos.
Preguntas más frecuentes
P: ¿Pueden los atomizadores de titanio pulverizar líquidos viscosos o con sólidos?
R: No, los atomizadores de titanio son incompatibles con las partículas que pueden erosionar las boquillas pequeñas. Los filtros de hasta 10 micras deben pretratar los líquidos.
P: ¿Qué presiones de gas necesitan los atomizadores de titanio?
R: Se requiere un mínimo de 60 psi. Las presiones óptimas oscilan entre 100 y 300 psi para equilibrar la formación de gotas con la eficiencia energética.
P: ¿Qué colores hay disponibles para los atomizadores de gas de titanio?
R: El titanio natural o los procesos de anodización permiten codificar las boquillas por colores. Pero la coloración puede afectar a la dureza de la superficie y a la resistencia química.
P: ¿Pueden funcionar los atomizadores de gas de titanio bajo el agua?
R: No. Los mecanismos dependen de la introducción de aire o gas comprimido para generar gotas que se disiparían bajo el agua.
P: ¿Cuánto dura el titanio en ácido sulfúrico?
R: Las aleaciones correctamente seleccionadas proporcionan una vida útil esencialmente infinita de la bomba con H2SO4 entre 0-80% y 21°F hasta 300°F asumiendo un mantenimiento regular.