A atomização é um processo usado para quebrar um líquido em gotículas finas, geralmente forçando-o através de um bico, às vezes auxiliado por um gás de alta velocidade ou alta pressão. Exemplos comuns incluem sprays de perfume, mangueiras de jardim e desodorantes aerossóis. A viscosidade desempenha um papel crucial na atomização, afetando diretamente o tamanho da gota, o padrão de pulverização e a vazão. O monitoramento da viscosidade em linha garante um desempenho consistente e evita cobertura irregular, entupimentos ou desgaste do equipamento.
Tabela de conteúdo
- Conheça
- Rheonics Viscosímetro Inline SRV
- A importância da viscosidade na atomização
- Principais aplicações
- Condições de Processo e Melhores Práticas
Conheça
Em ambientes industriais, a atomização desempenha um papel importante em aplicações onde o tamanho, a distribuição e a consistência das gotas podem afetar a qualidade e o desempenho do produto. Os setores que utilizam esse processo incluem alimentos e produtos farmacêuticos (secagem por atomização), automotivo e eletrônico (revestimento por atomização), agricultura (pulverização de pesticidas e fertilizantes) e manufatura (aplicação de tintas).
Normalmente, utiliza-se a amostragem tradicional em laboratório, mas esta fornece insights ocasionais que não conseguem capturar mudanças em tempo real. Por outro lado, as medições em linha proporcionam visibilidade contínua e em tempo real do processo, permitindo uma resposta mais rápida.
Rheonics Viscosímetro Inline SRV
Rheonics O sensor SRV mede uma ampla faixa de viscosidade e temperatura em tempo real e é adequado para instalação em tanques para monitorar processos de mistura e em tubulações para medição contínua do fluxo de fluidos. É especialmente adequado para processos de mistura de alta velocidade e não é afetado pela presença de bolhas no fluido ou por vibrações externas.
Este sensor é calibrado de fábrica e não precisa de recalibração durante sua vida útil. No entanto, os clientes podem exigir calibração ou verificação para instrumentos utilizados em seu setor como parte do Controle de Qualidade. Reajustes opcionais ou correções de offset podem ser realizados, se necessário, para corresponder a referências específicas. Para mais detalhes, consulte Calibração do viscosímetro de processo em linha SRV em campo e fábrica.
Rheonics A tecnologia dos sensores é baseada em um ressonador torsional balanceado (BTR). Essa tecnologia patenteada apresenta uma vantagem significativa sobre os concorrentes, pois permite que os sensores sejam compactos, leves e não afetados por vibrações externas.
O SRV está disponível em configurações compatíveis com aplicações de alta pressão, tornando-o ideal para configurações de pré-pulverização onde as linhas têm diâmetros pequenos e operam em alta pressão.
Rheonics oferece células de fluxo de alta pressão e adaptadores dedicados. Por exemplo:
Célula de fluxo higiênica G1/2
Propriedades:
- Conexão roscada G 1/2″
- Pressão máxima: 500 bar (7250 psi).
- Volume de fluido: 9 mL.
- Material: Aço inoxidável 316L.
- Ideal para linhas pequenas (DN5 a DN25) ou bypass em tubulações maiores.
- O design higiênico, adequado para aplicações de limpeza no local (CIP), requer O-ring vedação.
- Recomenda-se instalar de acordo com a direção do fluxo (indicada na superfície), mas pode ser invertida.
Célula de fluxo de alta pressão
Propriedades:
- Conexão de sonda de sensor NPT rosqueada de 3/4″, portas de entrada/saída de 9/16″-18 UNF.
- Pressão máxima: 690 bar (10,000 psi).
- Volume de fluido: 4.3 mL.
- Design compacto para aplicações de alta pressão e alta temperatura.
- Projetado para contato ideal com fluidos em linhas de pequeno calibre ou desvios.
- Necessita de vedação de PTFE e adaptadores de entrada/saída específicos (não incluídos).
Célula de fluxo NPT de 3/4”
Propriedades:
- Conexões de sensor e tubo de 3/4″ – 14 NPT.
- Pressão máxima: 200 bar (2900 psi).
- Volume de fluido: 60 mL.
- Adequado para instalação em linha ou bypass em tubulações maiores.
- Garante um perfil de fluxo estável ao redor do elemento sensor SRV.
- Instalação NPT padrão, vedação com fita de Teflon necessária
Estes acessórios permitem instalação e desempenho confiáveis em sistemas pressurizados. Para mais opções de acessórios, siga as instruções. Rheonics Acessórios para viscosímetro SRV.
A importância da viscosidade na atomização
Diversos fatores afetam a atomização e a facilidade com que um fluxo de líquido se atomiza após emergir de um orifício. Entre esses fatores estão as propriedades do fluido, como tensão superficial, viscosidade e densidade.
A viscosidade mede a resistência de um fluido ao fluxo. À medida que a viscosidade aumenta, o fluido se torna mais difícil de bombear, misturar ou transportar. Portanto, a medição da viscosidade torna-se um aspecto fundamental no processo.
O monitoramento da viscosidade em linha antes dos atomizadores permite ter controle em tempo real da formação de gotas, garantindo consistência:
- Tamanho da gota: Viscosidade mais alta geralmente cria tamanhos de gotículas maiores. Por exemplo, em revestimentos, tamanhos de gotículas incorretos resultam em superfícies irregulares, aspecto casca de laranja ou flacidez. Na combustão, o tamanho das gotículas afeta a eficiência do combustível e as emissões.
- Ângulo e padrão de pulverizaçãoAlterações na viscosidade podem afetar o ângulo e o padrão de pulverização, resultando em cobertura inconsistente. Isso é crucial para aplicações como pulverização agrícola ou revestimento industrial.
- Taxa de fluxo e desempenho do bico: Alterações na viscosidade podem afetar a vazão através do bico. Fluidos altamente viscosos podem exigir mais pressão e causar entupimento do bico, reduzindo a eficiência e até mesmo causando desgaste do equipamento.
A medição da viscosidade permite que as condições dos parâmetros de atomização sejam ajustadas para resultados repetíveis.
Principais aplicações
Aqui estão as principais aplicações envolvendo atomização e por que o monitoramento da viscosidade é essencial:
Secagem por pulverização (alimentos, produtos farmacêuticos, produtos químicos)
A viscosidade impacta diretamente a formação de gotas durante a secagem por atomização, o que afeta a cinética de secagem, a distribuição do tamanho das partículas, a densidade aparente, a fluidez e a solubilidade do pó resultante. O monitoramento da viscosidade antes do bico garante a consistência da qualidade do pó, previne o entupimento do bico e aumenta a eficiência energética.
Aplicações de revestimentos (revestimentos automotivos, industriais e funcionais)
A viscosidade de um líquido de revestimento determina o tamanho da gota, o padrão de pulverização, a espessura do filme, o nivelamento e a aparência final da superfície, excluindo defeitos como casca de laranja, escorrimentos ou escorrimento. O controle de viscosidade em linha proporciona espessura uniforme, melhora a qualidade do acabamento, minimiza o desperdício e evita a contaminação dos bicos.
Processamento químico e pulverização de reação (sistemas SCR, lavagem de gases, polimerização)
Em processos como lavagem de gases de combustão, polimerização por spray ou dosagem catalítica, a atomização é fundamental para a transferência de massa e a eficácia da reação. Alterações na viscosidade podem levar à interrupção da penetração e uniformidade do spray. O monitoramento contínuo ajuda a manter o desempenho da reação, evitar obstruções e garantir a uniformidade do produto.
Atomização de Combustível (Motores de Combustão, Turbinas a Gás, Queimadores)
A viscosidade do combustível determina a qualidade da atomização, que afeta ainda mais a vaporização, a mistura ar-combustível, a eficiência da combustão e as taxas de emissão de NOx (óxidos de nitrogênio) e SO2 (dióxido de enxofre). A medição em linha é essencial no manuseio de diversas misturas de combustíveis, como biocombustíveis ou óleos pesados, para evitar a formação de coque e garantir uma combustão estável.
Pulverização Agrícola (Pesticidas, Herbicidas, Fertilizantes)
A distribuição do tamanho das gotas pulverizadas em aplicações agrícolas é amplamente influenciada pela viscosidade do fluido, impactando o potencial de deriva, a penetração no dossel e a atividade biológica. O monitoramento em tempo real permite uma aplicação precisa, redução de efeitos fora do alvo e modificação da formulação ou alteração de temperatura.
Umidificação e Ar Condicionado (Industrial, HVAC)
Em sistemas de climatização e umidificadores industriais, a viscosidade determina o tamanho das gotas e a taxa de evaporação, influenciando o controle da umidade, o consumo de energia e a molhabilidade da superfície. A medição em linha garante o controle adequado da umidade.
Revestimento de dispositivos médicos (stents, cateteres)
Revestimentos médicos exigem espessura bastante uniforme para liberação eficaz de fármacos e resposta funcional. A viscosidade está entre os parâmetros importantes a serem regulados na deposição por pulverização. O monitoramento em linha garante consistência, atende aos rigorosos padrões de validação e reduz falhas em lotes.
Manufatura Aditiva (Jato de Ligantes, Jato de Materiais)
Em tecnologias de impressão 3D, como o jato de ligante, a viscosidade afeta a forma da gota, a precisão e a interação com o substrato ou leito de pó, o que afeta a resolução e a resistência mecânica. O monitoramento em tempo real melhora a qualidade das peças, reduzindo falhas nos lotes.
Condições de Processo e Melhores Práticas
Capacidade de limpeza da sonda
Rheonics O viscosímetro SRV é fácil de instalar em tubulações ou tanques. O cliente deve configurar a conexão e o comprimento da sonda de processo conforme necessário para cada aplicação. O comprimento da sonda é personalizável, o que permite a imersão correta do elemento sensor no fluido. Uma boa imersão é fundamental para medir dados precisos e minimizar depósitos na área de detecção, caso estes ocorram devido à composição do fluido.
Limite de velocidade do fluxo
Rheonics Os sensores são geralmente compatíveis com velocidades de fluxo de até 10 m/s. Como nas linhas de alimentação do atomizador, as velocidades de fluxo podem atingir velocidades tão altas que impedem a sedimentação, recomenda-se instalar a sonda paralelamente à direção do fluxo nos cotovelos, pois isso pode reduzir o impacto mecânico. No entanto, velocidades nessa faixa ainda podem adicionar muito ruído às leituras. Para mais detalhes, consulte Rheonics Sensores tipo SR para aplicações de alta vazão e alta viscosidade.
Partículas em fluido
Rheonics Os sensores podem lidar com partículas macias de tamanho micrométrico com impacto mínimo na precisão, e qualquer ruído de sinal adicional pode ser filtrado pela eletrônica. No entanto, fluidos de atomização que frequentemente incluem partículas maiores (em escala milimétrica ou superior) podem causar instabilidade de leitura e danos mecânicos ao sensor. Portanto, a pré-triagem ou a instalação longe dessas partículas deve ser considerada.
