Os atomizadores de gás são dispositivos usados para produzir sprays ou névoas finas de líquidos por meio da mistura de fluidos com ar comprimido ou gases. Os modelos de titânio oferecem resistência à corrosão ao atomizar líquidos reativos ou quentes. Este guia aborda os tipos de atomizadores de titânio, propriedades, dimensionamento, fornecedores, preços e comparações para informar as decisões do comprador industrial.
Atomizador de gás de titânio Visão geral
Os atomizadores de gás de titânio introduzem ar comprimido em fluxos de líquidos, formando sprays aerados usados em processos industriais. Os principais recursos incluem:
- Compatibilidade de materiais - O titânio 100% resiste à corrosão causada por solventes e produtos químicos reativos
- Tolerância de temperatura - Funciona com líquidos de até 800°F, diferentemente dos atomizadores de polímero
- Spray ajustável - Tamanhos de gotículas e ângulos de pulverização adaptáveis às aplicações
- Durabilidade industrial - Construção comercial robusta para ambientes de uso pesado
- Redução de entupimento - Menos incrustações no bico do que os atomizadores hidráulicos
- Eficiência energética - Baixo consumo de ar em comparação com alternativas de pressão
Com características de pulverização flexíveis e composição metálica de titânio adequada para fluidos quentes, ácidos, alcalinos ou à base de solvente, esses atomizadores de gás industriais atendem a uma ampla gama de mercados globais.
Tipos de atomizadores de gás de titânio
Os atomizadores de gás de titânio vêm em várias configurações e designs de bocal:
| Tipo | Descrição | Usos típicos |
|---|---|---|
| Mixagem externa | O ar se mistura com o líquido na saída do bocal | Pulverização geral de baixo fluxo |
| Mix interno | Os fluidos se cruzam internamente | Distribuição de gotículas finas |
| Atomizador rotativo | Disco giratório cria névoa | Dispersão uniforme e ampla |
| Ultrassônico | Vibração de alta frequência | Distribuição estreita de gotículas |
Tabela 1. Principais variedades de bicos atomizadores de gás de titânio e seus nichos de aplicação
Os atomizadores de mistura interna geram as névoas mais finas, porém com menor vazão. Os discos rotativos oferecem maior rendimento em áreas mais amplas. Os usuários selecionam tipos de bicos que equilibram as propriedades de pulverização com as demandas de fluxo de líquido.
Composição de Atomizadores de gás de titânio
Construído com ligas de titânio resistentes à corrosão, os materiais incluem:
- Titânio comercial de grau 1 - 99%, metal de titânio de alta pureza. Mais econômico.
- Ti-6Al-4V - Liga de alumínio e vanádio. Maior resistência à tração.
- Ti-3Al-2,5V - Liga de alumínio e vanádio. Excelente resistência à corrosão para ácidos quentes. Usado na dessulfurização.
Tabela 2. Ligas de titânio comuns utilizadas para fabricar corpos de bicos atomizadores de gás e componentes expostos a líquidos
Ao selecionar os graus de liga, avalie a reatividade do fluido em relação ao custo. Use ligas de maior resistência, porém mais caras, somente quando o titânio de grau 1 não puder suportar a química do líquido pretendido a longo prazo.
Propriedades e características do atomizador de gás de titânio
Os atomizadores de gás de titânio proporcionam:
Resistência à corrosão: O titânio resiste a praticamente todos os ácidos orgânicos e inorgânicos, cloretos, cloros e solventes, proporcionando longevidade com produtos químicos agressivos.
Alta resistência em relação ao peso: Com resistência comparável à dos aços, mas com a densidade 45%, o titânio suporta tensões significativas e permite bicos grandes.
Não magnético e não produz faíscas: Aspecto crítico de segurança para eletrônicos sensíveis ou ambientes combustíveis.
Resistência à temperatura: O titânio mantém a alta resistência e a resistência à corrosão até 800°F, permitindo a pulverização a quente.
Resistência à erosão: Resiste melhor à erosão por impacto de gotículas do que os aços inoxidáveis, ideal para entradas de alta velocidade.
Biocompatibilidade: Aprovado para contato com alimentos e uso em dispositivos médicos, ao contrário de outros metais com toxicidade lixiviável.
As principais propriedades de imunidade à corrosão, tolerância à temperatura e liga versátil permitem que os atomizadores de gás de titânio superem os modelos de polímero, plástico, aço inoxidável ou latão nos mais severos serviços industriais de liquefação.
Considerações sobre o dimensionamento de atomizadores de gás de titânio
Os principais parâmetros de dimensionamento incluem:
- Vazão de líquido: Combine a capacidade do atomizador com as capacidades da bomba. Evite limites de pico de fluxo que causem inundações.
- Tamanho da gota: A nebulização mais fina requer maior pressão de ar e bicos de mistura interna precisos.
- Área de pulverização: Avalie as necessidades da área de cobertura nas densidades de gota necessárias. Aumente o número de bicos conforme necessário.
- Distância: Leve em conta a distância da pulverização, a taxa de evaporação e as trajetórias das gotas ao dimensionar os bicos.
Equilibre a capacidade de fluxo do atomizador com as características da névoa exigidas pelo processo. O subdimensionamento pode causar densidades de pulverização insuficientes, enquanto o superdimensionamento desperdiça a energia da pressão de entrada.
Especificações do atomizador de gás de titânio
Os modelos de atomizadores de gás de titânio incluem:
| Parâmetro | Faixas típicas |
|---|---|
| Materiais | Ti de grau 1, ligas Ti-6Al-4V, Ti-3Al-2.5V |
| Classificação de temperatura | Até 800°F |
| Classificação de pressão | Pressões de entrada de 150 a 300 psi |
| Taxas de fluxo | 1 a 30 GPM por bocal |
| Tamanhos de gotículas | 5 a 500 mícrons |
| Ângulos de pulverização | Bicos com ângulo de 10° a 110° |
Tabela 3. Faixas de especificação comuns para bicos de pulverização de atomização de gás de titânio industrial
Em comparação com os bicos hidráulicos simples, o dimensionamento preciso em taxas de pressão e vazão mais amplas permite a adaptação dos sprays aos requisitos do processo.
Atomizador de gás de titânio Fabricantes
As principais empresas de equipamentos para atomizadores de titânio incluem:
| Fabricante | Descrição |
|---|---|
| Spraying Systems Co. | Fabricante líder de bicos comerciais. A mais ampla linha de atomizadores de titânio para mercados industriais. |
| BETE | Bocais fabricados com precisão para alta temperatura, pressão e resistência à corrosão. |
| Delavan | Fornece bicos de pulverização atomizadores e líquidos de titânio para os mercados OEM industriais. |
| H. Ikeuchi | Conhecimento especializado em bicos ultrassônicos e de microatomização. |
Tabela 4. Principais fabricantes de equipamentos atomizadores de gás de titânio industrial
Embora existam outros atomizadores de liga metálica, essas empresas oferecem as mais amplas seleções feitas especificamente de titânio para líquidos reativos, quentes ou abrasivos que precisam de atomização suave.
Preço do atomizador de gás de titânio
O preço do bocal do atomizador de gás de titânio depende:
- Graus de liga: O grau 1 é o mais acessível. O Ti-6Al-4V e as ligas exóticas custam mais caro.
- Usinagem e fabricação: Tolerâncias mais rígidas, polimentos de superfície e prazos de entrega afetam os custos de usinagem.
- Capacidade de fluxo: Os orifícios maiores lidam com volumes maiores de líquido, mas limitam as pressões.
- Certificações: As aprovações de alimentos, médicas ou especializadas aumentam os custos.
Os pequenos bicos de titânio de precisão começam em torno de $50 por bocal subindo para $500+ para modelos higiênicos e de grande capacidade.
Comparação entre titânio e outros materiais para atomizadores de gás
As principais compensações entre os materiais do corpo do bico são apresentadas a seguir:
| Parâmetro | Titânio | Latão | Aço inoxidável | Plástico/Polímero |
|---|---|---|---|---|
| Resistência à corrosão | A mais alta resistência a quase todos os produtos químicos e temperaturas de até 800°F | Susceptível a ácidos orgânicos, cloretos, H2S, aminas que exigem revestimentos | Propenso à corrosão por pites e fendas em cloretos quentes e ácidos | Ampla resistência química, mas limites de temperatura máxima mais baixos |
| Força | Mantém alta resistência em todas as temperaturas. 45% menos denso que o aço. | Suficiente até o ponto de escoamento acima de 450°F | Perde força rapidamente acima de 500°F | A resistência muito baixa limita os tamanhos dos bicos |
| Custo | 3X-10X o custo do aço. É necessário usinagem de precisão. | Custo de material barato compensado por revestimentos | Baixo custo de material, mas alto custo de fabricação | Materiais mais baratos, mas com ciclos de substituição mais curtos |
Tabela 5. Comparação do titânio com outros materiais metálicos e plásticos alternativos para o corpo do atomizador de gás
Para aplicações químicas líquidas extremas, a imunidade à corrosão do titânio justifica prêmios de custo de equipamentos metálicos 10 vezes maiores por meio da longevidade do bocal, evitando a contaminação a jusante.
Prós e contras dos atomizadores de gás de titânio
Vantagens de atomizadores de gás de titânio incluem:
- Resiste a praticamente qualquer química líquida sem corrosão
- Tolera contato com temperaturas de até 800°F, ao contrário dos plásticos
- Fornece tamanhos de gotas finas que não podem ser obtidos por meio de bicos hidráulicos
- O menor risco de entupimento aumenta o tempo de atividade em comparação com os bicos hidráulicos
- Os padrões de pulverização ajustáveis se adaptam aos requisitos do processo
Limitações para observar:
- 10 a 50 vezes mais caro do que os bicos de aço comuns
- A fabricação requer usinagem de precisão, o que aumenta os prazos de entrega
- Diâmetros maiores exigem fabricação forjada
- Os componentes auxiliares determinam a vida útil da compatibilidade
A aplicação adequada do titânio - somente onde for necessário para resistência à corrosão e à temperatura, em comparação com materiais mais baratos, como o aço - permite equilibrar os benefícios com os gastos mais elevados do equipamento.
Perguntas frequentes
P: Os atomizadores de gás de titânio podem pulverizar líquidos viscosos ou com sólidos?
R: Não, os atomizadores de titânio são incompatíveis com partículas que podem corroer os bicos pequenos. Os filtros de até 10 mícrons devem fazer o pré-tratamento dos líquidos.
P: Quais pressões de gás são necessárias para os atomizadores de titânio?
R: É necessário um mínimo de 60 psi. As pressões ideais variam de 100 a 300 psi para equilibrar a formação de gotículas com a eficiência energética.
P: Quais cores estão disponíveis para os atomizadores de gás de titânio?
R: O titânio natural ou os processos de anodização permitem que os bicos sejam codificados por cores. Mas a coloração pode afetar a dureza da superfície e a resistência química.
P: Os atomizadores de gás de titânio podem funcionar embaixo d'água?
R: Não. Os mecanismos dependem da introdução de ar ou gás comprimido para gerar gotículas que se dissipariam debaixo d'água.
P: Quanto tempo o titânio dura em ácido sulfúrico?
R: As ligas adequadamente selecionadas proporcionam vida útil essencialmente infinita à bomba com H2SO4 entre 0-80% e 21°F até 300°F, desde que haja manutenção regular.