Mayelərin ultrasəs deqazasiyası və köpükdən təmizlənməsi
Ultrasəsdən istifadə edərək mayelərin qazdan təmizlənməsi və köpükdən təmizlənməsi çox təsirli bir prosesdir. Ultrasonication maye kiçik dayandırılmış qaz-baloncuklar aradan qaldırılması və təbii tarazlıq səviyyəsindən aşağı həll qazın səviyyəsini azaldır.
Mayelərin qazsızlaşdırılması və köpükdən təmizlənməsi bir çox məqsədlər üçün tələb olunur, məsələn, aşağıdakı proseslər:
- ölçmə xətalarının qarşısını almaq üçün hissəcik ölçüsünün ölçülməsindən əvvəl nümunənin hazırlanması
- kavitasiya səbəbindən nasosun aşınmasını azaltmaq üçün nasosdan əvvəl yağ və sürtkü yağının deqazasiyası
- mikrob artımını azaltmaq və raf ömrünü artırmaq üçün maye qidaların, məsələn, şirə, sous və ya şərabın deqazasiyası
- tətbiq edilməzdən əvvəl polimerlərin və lakların deqazasiyası, qurudulması və ya vakuum infuziyası
Mayeləri sonikləşdirərkən, şüalanma səthindən maye mühitə yayılan səs dalğaları, tezlikdən asılı olaraq dərəcələrlə yüksək təzyiq və aşağı təzyiq dövrlərinin dəyişməsi ilə nəticələnir. Aşağı təzyiq dövrü zamanı ultrasəs dalğaları mayedə kiçik vakuum qabarcıqları və ya boşluqlar yarada bilər. Çox sayda kiçik baloncuk yüksək ümumi qabarcıq səthi sahəsi yaradır. Baloncuklar da maye içərisində yaxşı paylanır. Həll edilmiş qaz böyük səth sahəsi vasitəsilə bu vakuum qabarcıqlarına keçir və qabarcıqların ölçüsünü artırır.
Akustik dalğalar, baloncukların sürətlə böyüməsinə səbəb olan bitişik baloncukların toxunuşunu və birləşməsini dəstəkləyir. Sonikasiya dalğaları həmçinin qabarcıqları gəminin səthindən silkələməyə kömək edəcək və maye səthinin altında qalan kiçik baloncukları yuxarı qalxmağa və sıxılmış qazı ətraf mühitə buraxmağa məcbur edəcək.
Hielscher 200 Watt ultrasəs prosessorundan istifadə edərək neftin ultrasəs deqazasiyası.
Test üçün qoyun
Mayelərin qazsızlaşdırılması və köpükdən təmizlənməsi prosesi asanlıqla görünə bilər. Təzə tökülmüş kran suyunun bir şüşə stəkanında ultrasəsləmə kiçik asılmış baloncukları birləşdirməyə və sürətlə yuxarıya doğru hərəkət etməyə məcbur edəcəkdir. Aşağıdakı tərəqqi şəklində bu effekti görə bilərsiniz.
Suyun ultrasəs qazsızlaşdırılması (5 saniyə)
Qarışdırılmış yağda çoxlu asılmış baloncuklar və ya köpük var. Xüsusilə soyuducularda bu problemdir. Orada qaz qabarcıqları nasoslarda və ya burunlarda kavitasiyaya səbəb olan aşınmaya səbəb olur. Aşağıdakı tərəqqi şəkli ultrasəs köpükdən təmizləmə effektini göstərir.
Ultrasonik deqazasiya: Tutulmuş qaz baloncukları ultrasəs cihazı UP400St istifadə edərək neftdən çıxarılır.
Sonication şəffaf, köhnə suda kiçik vakuum qabarcıqları yaradacaq. Bu baloncuklar baloncuklara miqrasiya edən həll edilmiş qazla doldurulur. Nəticədə baloncuklar böyüyür və yuxarı qalxır. Deqazasiya effekti istənilən şəffaf mayedə yaxşı görünür.
Ultrasəs kiçik asılmış baloncukların mayenin səthinə qalxmasını yaxşılaşdırdıqca, qabarcıq və maye arasındakı əlaqə müddətini də azaldır. Bu səbəbdən də qazın qabarcıqdan mayeyə təkrar həllini məhdudlaşdırır. Bu, yağlar və ya qatranlar kimi yüksək özlülüklü mayelər üçün xüsusi maraq doğurur. Baloncuklar mayenin səthinə keçməli olduğundan, qab dayaz olduqda ultrasəs deqazasiyası daha yaxşı işləyir ki, səthə çıxma müddəti daha qısa olsun.
Görünən təsirlərdən kənarda
Vizual yoxlama ilə deqazasiya effektlərinin ölçülməsi dəqiqliklə məhduddur. Qaz tərkibinin ölçülməsi ultrasəs deqazasiya səmərəliliyi haqqında məlumat vermək üçün daha dəqiq bir yoldur.
Mayelərdə müəyyən miqdarda həll olunmuş qaz var. Qazın konsentrasiyası temperatur, ətraf mühitin təzyiqi və ya mayenin qarışdırılması kimi amillərdən asılıdır. Sabit şəraitdə qaz konsentrasiyası tarazlığa yaxınlaşacaq. Ultrasonik deqazasiya şərtləri dəyişəcək, çünki maye aşağı təzyiqli baloncuklara və həyəcana məruz qalır. Buna görə də, ultrasəs mayedəki qaz konsentrasiyasını tarazlıq səviyyəsindən aşağı salacaq.
Sonikasiya dayandırıldıqda və ilkin şərtlər yenidən qurulduqda, maye heç bir qaza, məsələn, qapalı şüşəyə məruz qalmadığı halda, qaz konsentrasiyası yavaş-yavaş yenidən ilkin tarazlıq səviyyəsinə yaxınlaşacaq. Qazın mayedə yenidən həll edilməsi kifayət qədər yavaş olduğundan, sonikasiyadan sonra az qazlı maye ilə işləmək mümkündür. Aşağıdakı qrafik bu effekti göstərir.
Suyun ultrasəs qazsızlaşdırılmasının təsviri
Emulsiya və dispersiyadan əvvəl deqazasiya
Ultrasonik deqazasiya dispersiyaların və emulsiyaların keyfiyyətini yaxşılaşdıra bilər.
Problem
Çox vaxt emulsiyalar və dispersiyalar sabitliyini artırmaq üçün səthi aktiv maddələrdən ibarətdir. Səthi aktiv maddələr maye fazada dispers materialın təması və birləşməsini və ya yığılmasını maneə törədəcək. Bunun üçün səthi aktiv maddələr hər bir hissəcik ətrafında bir təbəqə meydana gətirəcək. Eyni səthi aktiv maddələr maye fazada asılmış qaz qabarcıqlarını da əhatə edə bilər. Belə stabilləşdirilmiş baloncuklar çox möhkəm ola bilər. Stabilləşdirilmiş baloncuklar səthi aktiv maddəni istehlak edir, emulsiyanın və ya dispersiyanın keyfiyyətini azaldır və hissəcik ölçüsünü ölçərkən qeyri-sabit oxunuşlar yarada bilər.
Həll yolu: Ultrasonik deqazasiya
Stabilləşdirilmiş qaz baloncukları problemini azaltmaq üçün mayelər sonikasiya ilə qazdan təmizlənməlidir. Yağ və ya toz kimi dispers faza əlavə etməzdən əvvəl yaranan qabarcıqların sayı azalana qədər mayeni sonikləşdirin. Digər materiallarla qarışdırarkən, qarışdırarkən yeni baloncuklar və ya burulğan əmələ gətirməyin. Bu, qazın tərkibini sürətlə artıracaq.
Karbon dioksidi məcbur etmək
Qazsızlaşdırma effekti kola, soda və ya pivə kimi qazlı içkilər olan qutuların və butulkaların sızmasının yoxlanılmasında istifadə olunur. Lütfən, butulka sızması testi haqqında daha çox məlumat əldə etmək üçün buraya klikləyin.
Qısaca Ultrasonik Deqazasiya
Mayelərin ultrasəs deqazasiyası aşağıdakı quraşdırmadan istifadə edərkən daha yaxşı işləyir.
- Aşağıdan orta dərəcədə ultrasəs amplitüdlərini tətbiq edin!
- Böyük səth sahəsi olan sonotrodlardan istifadə edin, məsələn, radial emissiyalı sonotrodlar!
- Sonicating zamanı maye səthinin üstündə aşağı təzyiq və ya vakuum təmin edin!
- Özlülüyünü azaltmaq üçün mayeni qızdırın!
- Sonikasiya zamanı və ya sonra qazın ayrılması üçün dayaz konteynerdən istifadə edin!
- Qaz baloncuklarının yuxarıya doğru hərəkət etməsinə imkan vermək üçün turbulent həyəcandan çəkinin!
Ultrasonik deqazasiya toplu rejimdə və ya daxili rejimdə istifadə edilə bilər. Daxili əməliyyat zamanı qazın axıdılması üçün dayaq borusu quraşdırılmalı və qaz nasosu quraşdırılmalıdır.