Акустична срещу хидродинамична кавитация за смесителни приложения
Кавитация за смесване и смесване: Има ли разлика между акустична и хидродинамична кавитация? И защо една кавитационна технология може да бъде по-добра за вашия процес?
акустични кавитация – известен също като ултразвукова кавитация – и хидродинамичната кавитация са двете форми на кавитация, която е процес на растеж и колапс на вакуумни кухини в течност. Акустичната кавитация възниква, когато течността е подложена на ултразвукови вълни с висока интензивност, докато хидродинамичната кавитация възниква, когато течността преминава през стеснение или около препятствие (например дюза на Вентури), което води до спадане на налягането и образуване на парни кухини.
Кавитационните сили на срязване се използват за хомогенизиране, смесване, диспергиране, емулгиране, разрушаване на клетките, както и за иницииране и засилване на химични реакции.
Ултразвукова кавитация при каскатродната сонда на ултразвуков индикатор UIP1000hdT (1000 вата, 20kHz) в стъклен реактор.
Научете тук какви разлики съществуват между акустична и хидродинамична кавитация и защо може да искате да изберете ултразвуков апарат тип сонда за вашия процес, задвижван от кавитация:
Предимства на акустичната кавитация пред хидродинамичната кавитация
- По-ефективно: Акустичната кавитация обикновено е по-ефективна при производството на вакуумни кухини, тъй като енергията, необходима за производството на кавитация, обикновено е по-ниска, отколкото при хидродинамичната кавитация. Следователно, ултразвуковите кавитатори и кавитационните реактори са по-енергийно ефективни и икономични. Ултразвукът е най-енергийно ефективният метод за производство на кавитация. Акустична / ултразвукова кавитация, генерирана от сонда-ultrasonicators предотвратява създаването на ненужно триене. Ултразвуковата сонда се колебае перпендикулярно, предотвратявайки генерирането на ненужно, загуба на енергия триене. За разлика от акустичната кавитация, хидродинамичната кавитация използва ротор-статорни или дюзови системи за генериране на кавитация. И двете техники – ротор-статори и дюзи – причиняват триене, тъй като двигателят трябва да задвижва големи механични части. Ако изследванията претендират за енергийна ефективност на хидродинамичните кавитации, те вземат предвид само номиналната мощност на съответната технология и пренебрегват действителната консумация на енергия. Тези изследвания обикновено не отчитат загубата на енергия на триене, която е добре известен и нежелан ефект от хидродинамичните кавитационни технологии.
- По-голям контрол: Акустичната кавитация може да бъде по-лесно контролирана и регулирана, тъй като интензивността на ултразвуковите вълни може да бъде прецизно регулирана, за да произведе желаното ниво на кавитация. За разлика от това, хидродинамичната кавитация е по-трудна за контролиране, тъй като зависи от характеристиките на потока на течността и геометрията на стеснението или препятствието. Освен това дюзите са склонни към запушване, което води до прекъсвания на процеса и интензивно почистване.
- Може да се справи с почти всички материали: Докато дюзата на Вентури и други реактори с хидродинамичен поток имат трудности да се справят с твърди вещества и особено абразивни материали, ултразвуковите кавитатори могат надеждно да обработват почти всеки вид материал. Ултразвуковите кавитационни реактори могат да хомогенизират дори високи твърди натоварвания, абразивни частици и влакнести материали без запушване.
- По-голяма стабилност: Акустичната кавитация обикновено е по-стабилна от хидродинамичната кавитация, тъй като парните кухини, произведени от акустична кавитация, са склонни да бъдат по-равномерно разпределени в течността. За разлика от това, хидродинамичната кавитация може да доведе до парни кухини, които са силно локализирани и могат да доведат до неравномерни или нестабилни модели на потока.
- По-голяма гъвкавост: Акустична / ултразвукова кавитация може да се използва в широк спектър от приложения, включително хомогенизиране, смесване, диспергиране, емулгиране, екстракция, лизис и разпадане на клетките, както и за сонохимия. За разлика от това, хидродинамичната кавитация е предназначена предимно за контрол на потока и приложения в механиката на флуидите.
Като цяло, акустичната кавитация предлага по-голям контрол, ефективност, стабилност и гъвкавост в сравнение с хидродинамичната кавитация, което я прави много полезна техника за многобройни промишлени приложения.
Ултразвукова кавитация реактори
Hielscher Ultrasonics ви предлага разнообразие от промишлени клас ултразвукови сонди и кавитация реактори. Всички Hielscher ultrasonicators и кавитация реактори са предназначени за приложения с висока интензивност и 24/7 работа при пълно натоварване.
Проектиране, производство и консултиране – Качество, произведено в Германия
Hielscher ултразвукови кавитатори са добре известни със своите най-високо качество и стандарти за дизайн. Здравината и лесната работа позволяват гладкото интегриране на нашите ултразвукови кавитатори в промишлени съоръжения. Грубите условия и взискателните среди лесно се обработват от ултразвукови кавитатори Hielscher.
Hielscher Ultrasonics е сертифицирана по ISO компания и постави специален акцент върху високопроизводителни ultrasonicators с участието на най-съвременните технологии и удобство за потребителя. Разбира се, Hielscher ultrasonicators са CE съвместими и отговарят на изискванията на UL, CSA и RoHs.
Защо Hielscher Ultrasonics?
- висока ефективност
- Най-съвременна технология
- надеждност & устойчивост
- партида & в редица
- за всякакъв обем – от малки флакони до товарни автомобили на час
- Научно доказан
- интелигентен софтуер
- интелигентни функции (напр. протоколиране на данни)
- CIP (почистване на място)
- проста и безопасна експлоатация
- лесен монтаж, ниска поддръжка
- икономически изгодно (по-малко работна ръка, време за обработка, енергия)
Ако се интересувате от ултразвукова кавитация техника, процеси и готови за работа ултразвукови кавитаторни системи, моля свържете се с нас знаят. Нашият дългогодишен опитен персонал ще се радва да обсъди кандидатурата Ви с Вас!
Таблицата по-долу дава индикация за приблизителната капацитет за преработка на нашите ultrasonicators:
| Партида том | Дебит | Препоръчителни Devices |
|---|---|---|
| 1 до 500mL | 10 до 200 ml / мин | UP100H |
| 10 до 2000mL | 20 до 400 ml / мин | Uf200 ः т, UP400St |
| 00,1 до 20L | 00,2 до 4 л / мин | UIP2000hdT |
| 10 до 100L | 2 до 10 л / мин | UIP4000hdT |
| от 15 до 150L | 3 до 15L/min | UIP6000hdT |
| п.а. | 10 до 100 L / мин | UIP16000 |
| п.а. | по-голям | струпване на UIP16000 |
Свържете се с нас! / Попитай ни!
Hielscher Ultrasonics произвежда високопроизводителни ултразвукови хомогенизатори за смесване на приложения, дисперсия, емулгиране и екстракция на лаборатория, пилот и промишлен мащаб.
Литература / Препратки
- Suslick, K.S. (1998): Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology; 4th Ed. J. Wiley & Sons: New York, 1998, vol. 26, 517-541.
- Braeutigam, Patrick (2015): Degradation of Organic Micropollutants by Hydrodynamic and/or Acoustic Cavitation. In: Handbook of Ultrasonics and Sonochemistry. Springer 2015.
- Abhinav Priyadarshi, Mohammad Khavari, Tungky Subroto, Marcello Conte, Paul Prentice, Koulis Pericleous, Dmitry Eskin, John Durodola, Iakovos Tzanakis (2021): On the governing fragmentation mechanism of primary intermetallics by induced cavitation. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 70, 2021.
- Mottyll, S.; Skoda, R. (2015): Numerical 3D flow simulation of attached cavitation structures at ultrasonic horn tips and statistical evaluation of flow aggressiveness via load collectives. Journal of Physics: Conference Series, Volume 656, 9th International Symposium on Cavitation (CAV2015) 6–10 December 2015, Lausanne, Switzerland.
Hielscher Ultrasonics произвежда високопроизводителни ултразвукови хомогенизатори от лаборатория да се промишлени размери.