Apparatebau GmbH

INFORMATIONS TECHNIQUES CSL

Buses CALDYN type CSL

Principe

La buse CSL a été développée parCaldyn et a fait ses preuves depuisde nombreuses années en tant quetechnologie de pulvérisation robusteet économique. Liquide et gaz sontmélangés à de faibles vitessesdans une chambre de mélange etaccélérés à la vitesse du son dumélange des deux phases.L’atomisation est obtenue par unechute de pression en sortie de buselorsque le mélange se détend àl’atmosphère (voir figure).

Caractéristiques

Les buses CSL de Caldyn génèrentune distribution définie et étroitedes tailles de gouttelettes. Unevariation de la projection du jet etde la distribution de taille desgouttelettes peut être obtenue enfaisant varier le débit du liquideet la pression de gaz. Le débit deliquide peut être régulé de zéro aumaximum de débit pour lequel labuse est conçue.L'angle d'atomisation pour une busesimple CSL est égal à 15°. Donc,l'atomisation de liquides peut êtreréalisée dans des canaux très étroits.Pour les sections de flux plus larges,un certain nombre de buses depetit diamètre ou un ensemble debuses multiples avec un angled'atomisation large peuvent êtreutilisés (voir figures pour les typesde lances d'atomisation).Pour la plupart des applications desystèmes d'atomisation dans lesprocédés industriels, lescaractéristiques de la pulvérisationdoivent être connues de façonprécise. En appuis de la modélisationet des études théoriques, lesdistributions de tailles de goutte etde vitesses sont régulièrementmesurées dans le département testde Caldyn avec un analyseur departicules à phase doppler (voirfigures).

Distribution de la taille des goutteletteset des vitesses mesurées avec le PDPA

Transmetteur dusystème PDPA

Liste de valeurs mesurées à l’aide dusystème PDPA

Du fait de leur principe defonctionnement, les buses CSL deCaldyn possèdent un diamètred'ouverture de sortie relativementlarge et fonctionnent avec de faiblesdébits. Les liquides contenant desparticules solides (par exemple dela chaux) aussi bien que les liquidesvisqueux peuvent ainsi être traitéssans poser de problèmes. Dans denombreuses applications desystèmes d'atomisation, il estimportant de connaître le profil desvitesses de jet, de même que ladistribution de la taille desgouttelettes. Avec le logiciel dedimensionnement Caldyn, le profildes vitesses de jet peut être calculépour différentes conditions defonctionnement (voir figures).

Principe de la buse Caldyn CSL

La vitesse du son dans un mélangegaz/liquide est sensiblement infé-rieure à la vitesse du son dans laphase liquide ou gazeuse (voirfigure). Par conséquent, les frotte-ments et les pertes de charge duesà l’accélération dans la buse CSLsont très faibles. Le saut de pressionen sortie de buse nécessaire pourl’atomisation est atteint avec unefaible consommation d’énergie. Etantdonné que la vitesse sonique dumélange gaz/liquide reste pratique-ment constante sur une large plagede la fraction vide (voir figure), labuse CSL peut sans problème traiterde hautes fluctuations de débit.

Vitesse sonique dans un mélange air/eau

Logiciel pour la conception des busesCSL de Caldyn

Analyse de la distribution de vitessesdes gouttelettes

Régulation

Le minimum de pression de gazconseillé pour le fonctionnementdes buses est de 2,2 bar (g). Dufait du mélange interne du liquideet du gaz, les pressions de liquideet de gaz sont égales dans la chambrede mélange de la buse CSL. Ledébit de liquide peut être ajustégrâce à une vanne de régulation(manuelle, pneumatique oumotorisée). A cause de la chutede pression au niveau de la vannede régulation, la pression de liquidedoit être approximativement de0,5  bar supérieure à celle du gazdans la buse. La pression de gazdans la buse est maintenue constantegrâce à une vanne de régulationautonome (figure 9). Le débit degaz est ajusté automatiquement enfonction du débit de liquide. Du faitdu mélange interne à la buse, ledébit de gaz augmente pour diminuerles débits de liquide (large sectionde croisement pour la phase gazeuse

Instructions de fonctionnement

Les buses simples et les lancesd'atomisation avec une seule busepeuvent être montéeshorizontalement, verticalement oudans n'importe quelle autre position.La position des lances d'atomisationcomprenant plusieurs buses peutêtre limitée selon le type de lance.Nous recommandons l'installationd'un clapet anti-retour sur le raccordd'air de la buse (voir figure). Ainsi,le liquide ne pourra pas entrerdans la ligne d'air en casd'interruption de la circulation d'air.Au démarrage, la ligne de gazdoit être ouverte en premier.Lorsque la pression de gaz a atteintla valeur constante de consigne,la circulation de liquide peut êtrerégulée.Lors de l'arrêt du système, la lignede liquide doit être fermée enpremier. La ligne d'air doit resterouverte environ 10 à 30 secondespour atomiser le liquide résidueldans la buse, après quoi la ligned'air doit être fermée.

Profil de vitesse de jet calculé pourune buse CSL

dans la buse à des débits deliquide faibles). Afin d'éviter laconsommation élevée de gaz dansdes conditions de charge partielles,un contrôleur de flux autonomepeut être installé après la vannede régulation de pression (voir figure).Cette vanne conserve un débitconstant en faisant varier lapression de gaz dans la buseindépendamment du débit deliquide. Le débit de liquide peutêtre régulé de zéro au maximumde débit prévu à la conception.Lorsqu'un contrôleur de flux estutilisé, un minimum de 3 bar (g)de pression de gaz est nécessaire.Pour obtenir des résultats optimumsavec la buse CSL, la ligne de liquidedoit être conçue pour des vitessesde circulation de 1 à 3 m/s aumaximum de débit prévu (voir figure).La ligne régulation de liquide doitêtre installée en amont de la busepour éviter des pulsations dues àla présence de bulles d'air dans lecircuit de liquide. La vitesse decirculation dans la ligne de gaz nedevrait pas dépasser 20 m/s.

Régulation des buses Caldyn de type CSL

Type : CSL_ACaractéristique : buse simpleConnections: § filetage femelle (DIN ISO 228)Applications : atomisation de liquides en laboratoires,

mélangeurs, ...Matériel : 1.4571, Alloy C22, 1.4841, 1.4828,

PP, PVDF, PTFE, autres matériaux disponiblessur demande

Type : CSL_CCaractéristique : buse simple avec chambre de

mélange préliminaireConnections: § filetage (ISO ou NPT)§ tuyau (embout cannelé)

Montage: § clamp (déplaçable)§ bride (DIN ou ANSI)

Applications : atomisation de liquides dans desappareils avec petit diamètre de conceptionet/ou pour pénétration de la lance en profondeur(la profondeur de pénétration peut être réajustée)

Matériel : 1.4571, Alloy 600, Alloy C22, autres matériauxdisponibles sur demande

Type : CSL_DECaractéristique : lance d’atomisation avec une pièce

de rechange pour buse. Direction de pulvérisationdans l’axe de la lance ou inclinée d’un angle.

Connections: § filetage (ISO ou NPT)§ tuyau (embout cannelé)§ bride (DIN ou ANSI)

Montage: § bride (DIN ou ANSI)Conception spéciale:§ tuyau de protection avec connexion pour air de

rinçage§ système ajustable pour des longueurs de montage

variables§ système de refroidissement à l’eau§ pièce de buse en métal fritté pour l’atomisation

de liquides abrasivesApplications : atomisation de l'eau ammoniacale ou

d'une solution d'urée dans des installations deréduction sélective catalytique des NOx,refroidissement, séchage par pulvérisation,agglomération d’aérosol, humidification de l’air

Matériel : 1.4571, 1.4841, 1.4828, Alloy 600, Alloy C22

Type : CSL_DEKCaractéristique : lance d’atomisation en plastique

avec une pièce de rechange pour buse. Directionde pulvérisation dans l’axe de la lance ouperpendiculairement à l’axe.

Connections:§ bride libre (PP avec renforcement en acier).

Courte finition en PP ou PVDFMontage: § bride (DIN)Conception spéciale: § pièce de buse en PTFEApplications : atomisation de liquides dans des

systèmes de lavage, agglomération d’aérosol,humidification de l’air

Matériel : PP, PVDF

Type : CSL_DMRCaractéristique : lance d’atomisation avec plusieurs

pièces de rechange pour buses. Direction depulvérisation dans l’axe de la lance ou inclinéed’un angle.

Connections: § filetage (ISO ou NPT)§ bride (DIN ou ANSI)

Montage: § bride (DIN ou ANSI)§ bride de conception spéciale (par exemple : bride

rectangulaire)Conception spéciale:§ tuyau de protection avec connexion pour air de

rinçage§ système ajustable pour des longueurs de montage

variables§ système de refroidissement à l’eau

Applications : atomisation de l'eau ammoniacale oud'une solution d'urée dans des installations deréduction sélective catalytique des NOx,refroidissement, séchage par pulvérisation,agglomération d’aérosol, humidification de l’air

Matériel : 1.4571, 1.4841, 1.4828, Alloy 600,Alloy C22

Type : CSL_DMRKCaractéristique : lance d’atomisation en plastique

avec plusieurs pièces de rechange pour buse.Direction de pulvérisation perpendiculaire à l’axe.

Connections:§ bride libre (PP avec renforcement en acier).

Courte finition en PP ou PVDFMontage: § bride (DIN)Conception spéciale: § pièce de buse en PTFEApplications : atomisation de liquides dans des

systèmes de lavage, agglomération d’aérosol,humidification de l’air

Matériel : PP, PVDF

Type : CSL_DMLCaractéristique : lance d’atomisation avec plusieurs

pièces de rechange pour buse en ligne. Directionde pulvérisation perpendiculaire à l’axe.

Connections: § filetage (ISO ou NPT)§ bride (DIN ou ANSI)

Montage: § bride (DIN ou ANSI)§ bride de conception spéciale (par exemple : bride

rectangulaire)Conception spéciale:§ système ajustable pour des longueurs de montage

variables§ système de refroidissement à l’eau

Applications : atomisation de l'eau ammoniacale oud'une solution d'urée dans des installations SCRet SNCR, refroidissement, systèmes de lavage,agglomération d’aérosol, humidification de l’air

Matériel : 1.4571, Alloy  C22, autres matériauxdisponibles sur demande

Type : CSL_DMLKCaractéristique : lance d’atomisation en plastique

avec plusieurs pièces de rechange pour buseen ligne. Direction de pulvérisation perpendiculaireà l’axe.

Connections:§ bride libre (PP avec renforcement en acier).

Courte finition en PP ou PVDFMontage: § bride (DIN)Conception spéciale: § pièce de buse en PTFEApplications : atomisation de liquides dans des

systèmes de lavage, agglomération d’aérosol,humidification de l’air

Matériel : PP, PVDF

Avantages majeurs du système CSL de Caldyn

§ Faible consommation en énergie § Possibilité d'atomisation de liquides contenant des§ Distribution étroite de la taille de gouttelettes particules solides (par exemple: chaux ou boues)§ Large plage de régulation § Possibilité d'atomisation de liquides visqueux§ Possibilité d'utiliser de la vapeur à la place de l'air § Grande longévité, sans colmatage des buses

Gamme de produit et prestations

Les prestations CALDYN comprennent la livraison de buses simples standard, de systèmes d'atomisation deconception spéciale (sur demande), l'ingénierie pour des applications de systèmes d'atomisation (refroidissement,séchage par pulvérisation, lavage, …) et vont jusqu'à la livraison des installations complètes clef-en-main. Desinformations techniques détaillées sont disponibles sur demande pour plusieurs types d'applications.

RéférencesCaldyn a déjà livré fourni des systèmes de pulvérisation aux sociétés suivantes:

Grashofstraße 12, D-76275 EttlingenTel. ++49-7243/5403-0 / Fax ++49-7243/5403-99

E-mail: info@CALDYN.de / Internet: http://www.CALDYN.de

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