Atomisation de DEHS pur avec l’ATM 221

Distribution granulométrique obtenue et influence de la pression de fonctionnement

Résumé

La courbe disponible pour l’ATM 221 montre l’aérosol obtenu par atomisation de DEHS pur pour cinq pressions de système comprises entre 0,5 et 2,5 bar. La distribution est polydispersée et essentiellement submicronique. Son maximum se situe, suivant les courbes, dans une zone étroite d’environ 145 à 160 nm de diamètre de mobilité électrique. L’augmentation de pression accroît très fortement l’amplitude de la distribution, alors que la position du mode varie peu. Dans cette configuration, la pression constitue donc avant tout un moyen de régler la production d’aérosol, beaucoup plus qu’un moyen de déplacer sa taille caractéristique. Les valeurs numériques ci-dessous sont des lectures de la figure et non des données brutes de mesure.

≈ 150 nm zone du maximum de la distribution en diamètre de mobilité électrique

0,5–2,5 bar pressions de système représentées sur la courbe

< 1 µm domaine principal attendu pour l’aérosol polydispersé produit par l’ATM 221

1. Question d’application

L’objectif est de documenter la distribution en taille obtenue lors de l’atomisation de DEHS pur avec un générateur d’aérosol TOPAS ATM 221, et de préciser l’effet du réglage de pression sur cette distribution.

Cette information est notamment utile lorsqu’un aérosol DEHS stable doit être produit pour des essais de filtration, la qualification d’une chaîne de mesure ou l’étalonnage / la validation d’instruments de mesure de particules.

2. Principe de génération de l’ATM 221

L’ATM 221 est un générateur pneumatique pour liquides purs, solutions et suspensions. Il utilise une buse à deux fluides immergée de type Collison. L’air de fonctionnement est filtré avant l’atomiseur. La géométrie de l’atomiseur dirige le jet vers la paroi du récipient, qui agit comme section d’impact et élimine les gouttelettes les plus grosses. La buse immergée du modèle ATM 221 est conçue pour permettre de faibles débits massiques avec une bonne reproductibilité.

Air comprimé sec
et exempt de particules

→

Filtration HEPA
+ réglage de pression

→

Buse immergée ATM 221
dans le DEHS pur

→

Aérosol DEHS
à la sortie

3. Conditions représentées par la courbe

Paramètre	Information disponible
Générateur	TOPAS ATM 221
Liquide atomisé	DEHS pur
Pression de système	0,5 · 1,0 · 1,5 · 2,0 · 2,5 bar
Abscisse	Diamètre de mobilité électrique, nm — échelle logarithmique
Ordonnée	« scaled transf. density distribution », q_0,log × n_t, 1/s, telle qu’indiquée sur la figure
Instrument de mesure / dilution	Non précisés sur la figure disponible

4. Distribution granulométrique mesurée

Distribution granulométrique de DEHS pur obtenue avec l'ATM 221 pour des pressions de 0,5 à 2,5 bar — **Figure 1 — ATM 221, DEHS pur.** Distribution en diamètre de mobilité électrique pour cinq pressions de système. La pression augmente fortement l’intensité de la distribution tandis que son mode reste voisin de 150 nm.

Important : l’ordonnée de cette figure ne doit pas être assimilée directement à une concentration numérique en cm⁻³. La figure fournit une distribution de densité de transfert mise à l’échelle. En l’absence du protocole complet de mesure, l’analyse la plus robuste porte sur la position, la forme et l’évolution relative des courbes.

Lecture quantitative de la figure

Pression système	Diamètre au maximum*	Valeur au maximum*	Observation
0,5 bar	≈ 160 nm	≈ 1,4 × 10⁹	Production faible
1,0 bar	≈ 151 nm	≈ 6,6 × 10⁹	Hausse nette de la production
1,5 bar	≈ 148 nm	≈ 1,38 × 10¹⁰	Forme générale conservée
2,0 bar	≈ 146 nm	≈ 2,27 × 10¹⁰	Production élevée
2,5 bar	≈ 147 nm	≈ 3,17 × 10¹⁰	Production maximale de la série représentée

* Valeurs estimées par lecture / numérisation de l’image fournie. Elles servent à caractériser les tendances de la courbe et ne remplacent pas les données numériques originales.

5. Interprétation

5.1 Taille caractéristique (DEHS)

Les cinq courbes présentent un maximum très nettement défini entre 145 et 160 nm, soit autour de 0,15 µm. Cette distribution étroite et monocentrée est caractéristique de la qualité des aérosols produits par les générateurs TOPAS.

Les ATM 220 et ATM 228, très utilisés pour les compteurs de particules, sont notamment réputés pour une distribution propre centrée dans la zone voisine de 0,3 µm.

Avec l’ATM 221 et du DEHS pur, la distribution est plus fine, centrée autour de 150 nm. La pression modifie surtout la quantité d’aérosol produite, tandis que la position du maximum reste pratiquement inchangée.

5.2 Effet de la pression

L’effet dominant est l’augmentation de l’amplitude de la distribution avec la pression. Entre 0,5 et 2,5 bar, le maximum représenté augmente de plus d’un ordre de grandeur. Cette évolution est cohérente avec l’utilisation de la pression comme paramètre de réglage du débit de production de particules.

5.3 Nature du diamètre indiqué

L’axe horizontal indique un diamètre de mobilité électrique. Cette grandeur est celle utilisée par les instruments classant les particules selon leur mobilité électrique ; elle ne doit pas être confondue sans conversion ni hypothèses supplémentaires avec un diamètre aérodynamique.

Conclusion opérationnelle Pour du DEHS pur avec l’ATM 221, le réglage de pression permet surtout d’adapter la quantité d’aérosol produite. La taille modale reste voisine de 0,15 µm sur la plage de pression représentée.

6. Recommandations d’utilisation pour des essais comparatifs

Utiliser du DEHS pur lorsque l’objectif est de reproduire les conditions de la figure.
Considérer la pression indiquée sur la courbe comme la pression de système de l’ATM 221, et non comme la pression disponible sur le réseau d’air comprimé.
Pour comparer plusieurs essais, conserver identiques les conditions aval : ligne d’aérosol, dilution éventuelle, débit d’échantillonnage et instrument de mesure.
Choisir une pression élevée lorsque l’on recherche davantage de production ; réduire la pression lorsque l’instrument ou le montage aval nécessite une charge particulaire plus faible.
Rester dans la plage de remplissage et les conditions de service spécifiées par le constructeur.

7. Caractéristiques ATM 221 pertinentes pour cette application

Caractéristique	Valeur constructeur
Paramètre de réglage	Pression de système
Plage de réglage	jusqu’à 2,5 bar, réglage continu
Méthode de réglage	Manuelle
Débit volumétrique d’aérosol	50 à 130 L/h
Débit massique d’aérosol (huile)	jusqu’à 0,6 g/h
Liquides compatibles indiqués	DEHS, PAO, DOP, solutions, suspensions
Volume de remplissage	40 à 80 mL
Gaz de fonctionnement	Air comprimé sec et exempt de particules ou gaz inerte sous pression
Alimentation en air comprimé	8 bar max.
Contre-pression maximale	20 kPa
Principe	Buse à deux fluides immergée de type Collison
Sortie	Tube Ø 8 mm extérieur

Pression de réseau ≠ pression de système. La valeur « 8 bar max. » concerne l’alimentation pneumatique de l’appareil. Les cinq valeurs 0,5–2,5 bar de la figure correspondent au réglage de la pression de système utilisé pour la génération.

8. Limites et traçabilité des résultats

La courbe fournie ne précise pas l’instrument de mesure, les débits de dilution éventuels, la température, l’humidité ni le protocole d’échantillonnage.
Les valeurs du tableau de résultats ont été estimées à partir de l’image ; elles ne constituent pas des valeurs brutes certifiées.
L’ordonnée ne permet pas, à elle seule, de calculer une concentration absolue en particules par unité de volume.
La figure documente un résultat d’application ; elle ne doit pas être transformée en tolérance de performance garantie sans le protocole d’essai et les données originales correspondantes.

9. Références

ATM 221 Fiche produit TOPAS / Granuloshop : générateur d’aérosol à air comprimé, buse immergée, applications, principe et caractéristiques techniques.

Figure 1 Courbe fournie pour l’application : « ATM 221 — DEHS », cinq pressions de système, diamètre de mobilité électrique 10–1000 nm.

Norme citée par le constructeur VDI 3491-2 — méthodes de production d’aérosols d’essai à partir de liquides de dispersion.

Page produit : https://www.granuloshop.com/TO/fr/products/generation/product_atm-221.html