Что такое клапаны в аэрозольных баллончиках и как они устроены?
В этих устройствах используется механическое или электромеханическое срабатывание для регулирования таких жидкостей, как жидкости, газы, суспензии, порошки и т. д.
Эти клапаны могут дозировать объем вещества определяемого пользователем в равномерном количестве, что позволяет точно контролировать массовый расход.
Многие типы клапанов используются в потребительских товарах, от аэрозольных красок до автомобилей и даже в жилищном строительстве, и являются очень успешными устройствами в промышленности.
В этой статье мы более подробно рассмотрим аэрозольные клапаны, их конструкцию, работу и критерии выбора.
Что такое аэрозольные клапаны?
Задача аэрозольного клапана, как и других типов клапанов, состоит в том, чтобы регулировать вход/выход жидкости или пара в какой-либо источник или из какого-либо источника (банки, бака, контейнера и т. д.).
Конкретной подзадачей аэрозольного клапана является распыление содержимого источника таким образом, чтобы оно вышло в виде мелкодисперсной струи.
Это имеет много преимуществ для таких применений, как краска, смазка, лак и т. д., поскольку клапан распыляет продукт равномерно, и все это контролируется рукой пользователя.
Они стали обычным дополнением ко многим потребительским товарам в 1950-х годах и теперь доминируют в производстве красок, кулинарии, косметики, хобби и одежды.
В современном мире они представляют собой компактное, портативное, надежное и удобное дополнение к продуктам, дающее потребителю возможность распылять жидкость в руках по очень низкой цене.
Как работают аэрозольные клапаны?
Аэрозольные клапаны усиливают давление между двумя жидкостями, чтобы протолкнуть продукт через распылитель , создавая полезный мелкодисперсный туман.
Это делается путем заполнения канистры /бака/резервуара двумя разными жидкостями: первая представляет собой топливо высокого давления.меньшей плотности, а второй — желаемый продукт для дозирования (это ваша краска, крем для бритья, WD-40 и т. д.).
В состоянии покоя пропеллент под высоким давлением давит на шток и монтажную прокладку, сохраняя герметичность системы, а также давит на продукт.
При нажатии исполнительного механизма путь погружной трубки открывается наружу; это создает большой перепад давления (внутри банки → высокое давление, окружающий воздух → низкое давление).
Система стремится прийти к равновесию, поэтому продукт проталкивается через погружную трубку и выходит из привода, где распылитель тонко распыляет продукт в виде аэрозольного спрея. Это устройство действует как переключатель, заправочный порт, распылитель и герметическое уплотнение одновременно.
Характеристики аэрозольных клапанов
Поскольку аэрозольные клапаны имеют множество применений и типов, выбор правильной системы может быть сложной задачей.
В этом разделе подробно описаны некоторые важные характеристики, которые помогут сузить круг поиска подходящего аэрозольного клапана.
Тип содержимого
Первая важная спецификация не имеет ничего общего с клапаном, а с пропеллентом, используемым в системе. Важно указать тип вещества, так как некоторые из них сильнее других и требуют более прочного клапана.
Понимание типа пропеллента также даст представление обо всех других частях системы аэрозольных клапанов и поможет с поиском материалов, поскольку пропелленты часто представляют собой специализированные химические вещества.
Некоторые типы топлива включают бутан, изобутан , пропан , ДМЭ, 152a , 134a , CO 2 , N 2 O., газообразный азот и т. д.
Некоторые из них существуют в системе в виде жидкостей или газов, что также важно, поскольку пропеллент может вступать в реакцию с продуктом с образованием опасных химических веществ, если находится в определенном состоянии (например, газообразный CO 2 с высокой концентрацией + вода = угольная кислота, раздражитель).
Тип штока + прокладка штока
После типа топлива рассмотрите систему штока и прокладки штока, которая обеспечит наилучший контроль потока продукта. Помните: шток и прокладка штока являются жизненно важными компонентами, так как они образуют уплотнение клапана.
В результате использование неподходящего типа прокладки или штока приведет к усадке, вздутию и/или плохому соединению, что может привести к потере топлива/продукта и, в конечном счете, к финансовым потерям.
Не существует ни универсальной прокладки штока, ни стандартизированного метода испытаний, так что это зависит от вас как производителя, и от них зависит успех проекта или его провал.
Клапан + тип механизма
Какой клапан и какой привод нужно установить? Эти характеристики определяются продуктом, а также его предполагаемым использованием.
В зависимости от ориентации баллона, направления распыления и других переменных тип клапана и исполнительный механизм должны компенсироваться.
Например, если аэрозоль должен выходить перпендикулярно баллончику (как аэрозольная краска), следует выбрать вертикальный аэрозольный клапан; и наоборот, если баллон будет перевернут (например, баллон для взбитых сливок), то следует использовать клапан вверх / вниз, чтобы предотвратить случайное попадание пропеллента.
Существуют уникальные клапаны для порошков, твердых веществ, шампуней и т. д., поэтому продукт, проходящий через клапан, важен при определении того, какой тип клапана работает лучше всего.
Тип механизма больше ориентирован на эстетику и эргономику, так как пользователь будет иметь непосредственный контакт с этим компонентом для взаимодействия с клапаном. Механизмы сильно различаются по размеру, форме и материалу, но их можно разделить на немеханические (NMBU) и механические (MBU) клапаны.
Клапаны NMBU обеспечивают подачу одного потока продукта и часто используются в перцовых баллончиках и гигиенических кремах, в то время как клапаны MBU используются в ароматизаторах, красках, чистящих средствах и т. д.
Чтобы найти правильную комбинацию клапана и механизма, наметьте, в каком направлении продукт должен выходить из клапана, как пользователи будут держать его и взаимодействовать с ним, и как продукт должен рассеиваться, если вообще должен.
Свойства баллона
Последней спецификацией является баллон и то, как он защищен. Если содержимое находится под особенно высоким давлением, материал, используемый для баллона, не должен легко повреждаться и должен надежно удерживать вещество в внутри.
В качестве альтернативы, если между пропеллентом и продуктом должен существовать барьер, то этот барьер должен быть встроен в конструкцию.
Например, более новая установка «мешок на клапане» (BOV) обеспечивает равномерное распределение давления на продукт без какого-либо взаимодействия между ним и пропеллентом, а также позволяет использовать баллон в любом положении (в том числе вверх дном). ).
Они становятся все более популярными, так как они гигиеничны, бесшумны и полностью удаляют весь продукт. Однако они подходят не для всех видов топлива и дороже, чем традиционные поршневые конструкции или конструкции с прямым контактом.
Срок годности аэрозольного клапана
Как долго служит аэрозольный клапан с течением времени? Он может плотно прилегать при изготовлении, но что будет через год или через пять лет?
Вы должны выбрать правильный клапан где узел штока/прокладки штока, не будут набухать или трескаться под давлением в течение всего срока годности, поскольку неправильный выбор может привести к потере продукта или, что еще хуже, к взрыву .
Убедитесь, что выбранный вами баллон с аэрозольным клапаном рассчитан на то, чтобы выдерживать определенное давление в течение испытанного периода времени, чтобы ваш продукт оставался полезным до истечения срока годности.
Метод заполнения аэрозольного баллона
Правильный клапан также будет включать в себя определение правильного оборудования для заполнения баллона. Определите, как будет заполняться баллон, потребуются ли адаптеры.
Используя эту информацию, вы можете сделать список совместимых аэрозольных клапанов, которые будут соответствовать вашим процедурам наполнения, и этот список может быть сокращен на основе других спецификаций, пока вы не найдете правильный клапан.
Применения аэрозольных баллончиков
Аэрозольные клапаны многочисленны; они существуют почти в каждой отрасли и являются необходимой частью многочисленных продуктов.
Было бы невозможно перечислить все области применения этого типа клапана, но ниже приведена лишь небольшая часть возможностей аэрозольного клапана.
Некоторые известные приложения, которые распределяются через аэрозольные клапаны, включают:
- Дезодоранты, лаки для волос и духи
- Инсектициды
- Смазки и смазки
- Кулинарные масла
- Краски, лаки и прозрачные покрытия
- Чистящие средства, моющие средства и мыло
- Лекарства и фармацевтика
- И многое, многое другое.
Как работают клапаны в аэрозольных баллончиках?
