Développement et optimisation

la buse sonique à deux phases

Est-il possible d'améliorer encore le fonctionnement des buses utilisées pour l'application de solvants dans le processus de fabrication des chants encollés ? Une amélioration de la maintenance prédictive (Predictive Maintenance) et une automatisation partielle seraient notamment souhaitables. Dans cette optique, la sociétéFSGSchäferGmbH développe, en étroite collaboration avec l'universitéde sciences appliquées de Münster, de nouveaux modèles de buses et évalue leurs performances au moyen de tests de laboratoire détaillés et de mesures en conditions réelles d'exploitation.

Vers les détails du produit

Avantages de la nouvelle

Buse sonique à deux phases

Figure B - Buse sonique à deux phases
Figure B - Buse sonique à deux phases pour l'application de solvants dans les encolleuses de chants

buse sonique à deux phases

pour une consommation minimale de COV

Sur la base de ces recherches, une buse sonique à deux phases a été mise au point ; celle-ci se distingue par son efficacité et réduit au minimum la consommation de composés organiques volatils (COV). En particulier, et il s’agit là d’une nouveauté dans l’industrie, le débit massique de la phase solvant peut être régulé par la pression de service de la phase air comprimé, la vitesse du mélange des phases dans la buse étant sonique. Les générations précédentes de ces buses haute pression, de conceptions très variées, sont certes largement disponibles dans le commerce et utilisées depuis des décennies dans les processus de fabrication courants de l’industrie du meuble, mais elles sont souvent exploitées selon le principe « plus c’est mieux », sans optimisation opérationnelle. Bien que la consommation de solvants soit généralement négligeable sur le plan économique, les nouvelles directives relatives à l’utilisation industrielle des produits chimiques organiques, ainsi que les attentes accrues en matière de qualité pour les aménagements intérieurs modernes, exigent un changement de mentalité. La nouvelle buse biphasique sonique répond à ces exigences.

géométrie optimisée des buses

réduit la quantité de solvant au minimum

La géométrie de la nouvelle buse sonique biphasique a pu être optimisée à l’aide de ces paramètres, de sorte que la quantité de solvant soit réduite au strict nécessaire d’un point de vue technique. Il s’agit là d’un avantage décisif de cette nouvelle conception pour se conformer aux futures directives réglementaires plus strictes. De plus, il a été démontré que le débit massique de la phase solvant peut être régulé par la pression de service de la phase air comprimé. L’utilisation de capteurs est donc envisageable pour ce type de buses, afin de réguler chaque composant de manière individuelle et automatisée. La compréhension acquise de la physique des écoulements dans la buse et le cône de jet constitue également une base indispensable pour le passage, prévu à long terme, aux solvants à base d’eau et à l’élimination totale des COV.

géométrie optimisée des buses
Campus technologique de l'université de sciences appliquées de Münster à Steinfurt

Coopération soutenue par la Rhénanie-du-Nord-Westphalie

Développé conjointement au Campus technologique de Steinfurt

Le développement et l'évaluation des performances de cette nouvelle conception de buse ont été menés par une équipe de recherche pluridisciplinaire dans le cadre d'un projet de coopération financé par le Land de Rhénanie-du-Nord-Westphalie, sur le campus technologique de Steinfurt de l'université de sciences appliquées de Münster. Ce travail a fait appel à des techniques de mesure de pointe, telles que la spectroscopie laser et la sonospectroscopie, ainsi qu’à des approches scientifiques issues de la recherche fondamentale. L’enregistrement du spectre sonore du bruit du jet de la buse à l’aide de microphones sensibles aux ultrasons a permis d’effectuer des mesures non invasives de la vitesse de la phase d’air comprimé. Le profilage de la vitesse dans le temps du cône de jet en amont de la buse, réalisé par illumination laser, a permis de déterminer les vitesses de sortie de gouttelettes de différentes tailles en phase liquide. Ces deux méthodes ont été utilisées pour la première fois dans ce contexte. L’incorporation, dans la nouvelle buse, de solvants organiques au flux d’air comprimé sonique, le transport de ce mélange de phases dans le canal de la buse et la nébulisation subséquente dans le cône de jet après la sortie de la buse ont pu être modélisés théoriquement.L’approche adoptée a permis de comprendre avec succès l’évolution de la vitesse de l’écoulement dans la buse ainsi que l’uniformité du brouillard de pulvérisation en fonction de paramètres de la buse tels que la pression de service, le diamètre d’ouverture ou la quantité de solvant. De plus, il a été possible de déterminer les vitesses d’impact de gouttelettes de solvant individuelles en fonction de leur taille.

Avantages de la nouvelle

Buse sonique à deux phases

Kontinuierliche Selbstansaugung der Flüssigphase

Der Betrieb der Düse garantiert minimal notwendigen, gleichmässigen Auftrag des Produktes.

Sonische Druckluftgeschwindigkeit im Düsenkörper

Stabiler, wirbelfreier Transport der Flüssigphase im Düsenkörper und kontroliierte Tröpfchenvernebelung beim Düsenaustritt.

Effizienter Betrieb

Nur die minimal notwendigen Menge des Produktes wird versprüht, im Sinne moderner Richtlinien zur Minimierung von VOCs.

Arbeitsdruckabhängiger Massenfluss des Produktes

Eine gewünschte Veränderung des Produktauftrags benötigt keine Stellschraubenkorrektur, sondern kann über den Arbeitsdruck erreicht werden.

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