Требования к резервуарам для хранения пропеллентов в аэрозольном производстве 

1.Принцип распыления аэрозольных пропеллентов

1) Внутренняя структура: В сложенном состоянии баллон представляет собой двухфазную равновесную систему газа и жидкости. Более тяжелый жидкий пропеллент (обычно смешанный с концентратом или отделенный от него) находится в нижней части баллона, а более легкий газообразный пропеллент заполняет верхнее пространство. Это давление пара является движущей силой распыления.

2) Процесс запуска: При нажатии на клапан газообразный пропеллент высокого давления в баллоне сначала оказывает давление на жидкость (концентрат + жидкий пропеллент) в баллоне, заставляя жидкость подниматься по всасывающей трубке (или путем наклона баллона) к клапану.

3) Ключевой процесс «мгновенного испарения»: «Внезапное падение давления и испарение при прохождении через сопло клапана», о котором вы упомянули, в инженерной термодинамике называется «мгновенным испарением». В основе всего процесса распыления лежит следующее:

* Жидкое топливо остается жидким под высоким давлением внутри баллона (температура кипения повышается).

* Проходя через чрезвычайно тонкое сопло с клапаном, оно внезапно попадает в среду атмосферного давления, и его давление мгновенно падает до атмосферного. * В этот момент температура кипения топлива резко падает, значительно ниже текущей температуры. Поэтому часть жидкого топлива бурно закипает, мгновенно переходя из жидкого состояния в газообразное, и увеличивается в объеме в сотни раз.

4) Принцип распыления: Это бурное расширение объема происходит за чрезвычайно короткое время, генерируя огромные сдвиговые и взрывные силы. В основном это приводит к двум результатам:

* Разрыв исходной жидкости: расширяющийся газ разрывает текущую жидкость на мельчайшие капли.

* Формирование распыляемой струи: физическая структура сопла (например, вихревая камера) направляет этот смешанный поток, формируя желаемую форму распыла (например, конус, веер, прямая струя и т. д.).

2.Сравнение механизмов действия различных типов топлива:

Ваше описание в основном касается сжиженных газов (таких как сжиженный нефтяной газ, диметиловый эфир). Для другой основной категории сжатых газов (таких как азот N₂, диоксид углерода CO₂) механизм несколько отличается:

*Сжиженные газы (сжиженный нефтяной газ, диметиловый эфир): Как вы описали, они в основном используют фазовое расширение (жидкость в газ) для создания тяги. Давление остается практически постоянным на протяжении всего использования (до тех пор, пока жидкость не закончится), и характеристики распыления стабильны.

*Сжатые газы (N₂, CO₂): Растворенные в исходной жидкости или в верхнем пространстве под высоким давлением внутри баллона, они не претерпевают фазового перехода и используют собственное сжатие и расширение для создания тяги. По мере выброса содержимого давление внутри баллона постепенно снижается, что приводит к ослаблению силы распыления и образованию более крупных капель на более поздних стадиях распыления.

Примечание: Заполнение баллонов сжатыми газовыми пропеллентами (такими как N₂, CO₂): В случае постоянных газов, таких как азот, при заполнении баллон под высоким давлением они закачиваются в него в виде сверхкритической жидкости или газа высокой плотности. Однако с точки зрения эксплуатации и физических свойств это ближе к сжатому плотному газу, и после заполнения большая часть пространства внутри баллона представляет собой газ высокого давления, с небольшим количеством потенциально сжиженного CO₂. Это можно считать частным случаем, но принцип заполнения по-прежнему заключается в «закачке» газообразных веществ под высоким давлением, а не в заполнении обычными газами при атмосферном давлении.

3.Резервуары для хранения пропеллентов для аэрозольных машин

Резервуары для хранения жидких пропеллентов: