Ултразвуково дегазиране на антифриз и охлаждащи течности
Ултразвуковото дегазиране е високоефективен и ефикасен метод за отстраняване на разтворени газове от охлаждащи течности и антифриз. Прилагането му в промишлени условия, особено чрез използване на ултразвукови устройства със сонда, гарантира оптималното функциониране на тези критично важни течности, като предпазва оборудването и системите, за чиято защита са предназначени. Тъй като промишлеността продължава да изисква по-висока производителност и надеждност от своите охлаждащи системи, ултразвуковото дегазиране ще остане съществен процес за осигуряване на дълготрайността и ефективността на тези системи.
Предимства на ултразвуковото дегазиране и деаериране
Ултразвуковото дегазиране и деаериране на охлаждащи течности предлагат редица предимства пред традиционните методи, което ги прави високоефективни за промишлени приложения.
Предимства на ултразвуковото дегазиране и деаериране
- Бърз процес: Ултразвуковото дегазиране е по-бързо от традиционните методи и бързо отстранява разтворените газове от охлаждащите течности.
- Ефективно отстраняване на газове: Кавитационният ефект, генериран от ултразвуковите вълни, осигурява пълно отстраняване на газовете, включително кислорода, което води до хомогенна охлаждаща течност без мехурчета.
- Подобрени топлинни характеристики: Чрез елиминиране на газовите мехурчета ултразвуковото дегазиране повишава топлопроводността и общата охлаждаща ефективност на охлаждащите течности.
- Енергийна ефективност: Процесът е енергийно ефективен и намалява необходимостта от нагряване или вакуумни системи, които обикновено се използват при други методи за дегазиране.
- Интегриране в технологичната линия: Ултразвуковото дегазиране може лесно да се интегрира в непрекъснати процеси в технологичната линия, което позволява обработка на големи обеми охлаждаща течност в реално време.
- Подобрена защита на системата: Ефективното отстраняване на газовете предотвратява проблеми като кавитация и корозия, като подобрява дълготрайността и надеждността на охлаждащите системи.
Ултразвукови устройства със сонда UIP1000hdT за дегазиране и деаериране на течности
Процесът е значително по-бърз и по-ефективен, тъй като ултразвуковите вълни създават интензивна кавитация, която бързо отстранява разтворените газове, включително кислорода, от охлаждащата течност. Това води до по-пълно дегазиране, като гарантира, че охлаждащата течност остава хомогенна и без мехурчета, които могат да причинят кавитация, корозия и влошени топлинни характеристики. Освен това ултразвуковото дегазиране е енергийно ефективно и може лесно да се интегрира в непрекъснати процеси в технологичната линия, което позволява обработка на големи обеми охлаждаща течност в реално време без необходимост от нагряване или вакуумни системи. Това води до подобрена охлаждаща ефективност, по-добра защита на компонентите на системата и като цяло по-висока надеждност и дълготрайност на охлаждащите системи.
Защо е необходимо дегазирането?
Дегазирането е критично важен процес в различни промишлени приложения, особено при работа с течности, използвани в условия с високи изисквания към производителността или в чувствителни среди, като антифриз и охлаждащи течности. Тези течности често съдържат разтворени газове като кислород и азот, които могат да доведат до редица експлоатационни проблеми. Наличието на тези газове може да причини кавитация, да намали топлопроводността и да доведе до корозия в охлаждащите системи. По-специално кавитацията може да причини образуване на язви и ерозия в металните компоненти, което значително намалява експлоатационния им живот и ефективността им. Освен това газовите мехурчета могат да възпрепятстват потока на течността, като водят до неефективност и потенциални запушвания в охлаждащите кръгове. Следователно дегазирането е необходимо, за да се гарантира, че охлаждащата течност или антифризът функционира оптимално, поддържа ефективността на системата и удължава живота на компонентите, с които взаимодейства.
Дегазиране на охлаждащи течности и неговото промишлено значение
В промишлени условия качеството и надеждността на охлаждащите течности и антифриза са от първостепенно значение. Тези течности се използват широко в автомобилната, авиационно-космическата и електронната промишленост, както и в производството на тежки машини, където играят жизненоважна роля за поддържане на оптимални работни температури и предотвратяване на прегряване. Осигуряването на отсъствие на разтворени газове в тези течности е съществено за избягване на споменатите по-рано проблеми. Например в автомобилните двигатели наличието на газови мехурчета в охлаждащата течност може да доведе до локални горещи зони, които намаляват ефективността на охлаждане на двигателя и потенциално причиняват неговата повреда. В електрониката, където охлаждащите течности се използват за отвеждане на топлината от чувствителни компоненти, газовите мехурчета могат да доведат до локално нагряване и повреда на компонентите. Предвид критичното значение на тези течности промишлените процеси изискват надежден и ефективен метод за дегазиране, за да се поддържат производителността и безопасността на машините и оборудването.
Ултразвуково дегазиране – принцип на действие
Ултразвуковото дегазиране е усъвършенствана техника, която използва високочестотни звукови вълни за отстраняване на разтворени газове от течности. Процесът се основава на явлението кавитация, при което ултразвуковите вълни създават редуващи се зони с високо и ниско налягане в течността. По време на фазата с ниско налягане в течността се образуват малки вакуумни мехурчета. След това тези мехурчета се свиват рязко по време на фазата с високо налягане, което води до бързо изхвърляне на разтворените газове от течността. Звуковите вълни, използвани при ултразвуково дегазиране, обикновено са в диапазона от 20 kHz до няколко MHz в зависимост от приложението. Интензитетът и честотата на ултразвука могат да се регулират, за да се оптимизира процесът на дегазиране за различни видове течности. Ултразвуковото дегазиране е високоефективно и може да се прилага както в малки лабораторни установки, така и в мащабни промишлени процеси.
Ултразвуково дегазиране с установка с проточна клетка. Този експеримент е проведен с прототип на малък воден циркулационен контур с обем 0,8 gallon, дебит на инертен газ 0,2 sfcm/min и интензитет 275 W/cm2. Това показва намаляване на времето за отстраняване на кислорода с около 70%.
Изследване и изображение: Rubio et al. 2016
Ултразвуково дегазиране на охлаждащи течности и антифриз
Когато се прилага за охлаждащи течности и антифриз, ултразвуковото дегазиране предлага редица предимства пред традиционните методи за дегазиране. Традиционните методи, като вакуумно дегазиране или нагряване, могат да отнемат много време, да изискват много енергия и може да не са толкова ефективни при отстраняването на всички разтворени газове. Ултразвуковото дегазиране, от друга страна, е по-бързо, по-енергийно ефективно и може да постигне по-висока степен на отстраняване на газовете. Този процес е особено ефективен за осигуряване на хомогенност и липса на мехурчета в охлаждащата течност или антифриза, което е от решаващо значение за поддържане на топлинните свойства и характеристиките на потока на течността. Като осигурява пълно дегазиране на течността, ултразвуковата обработка помага за предотвратяване на проблеми като кавитация, корозия и запушвания, възпрепятстващи потока, като по този начин подобрява общата производителност и надеждност на охлаждащата система.
Промишлени ултразвукови устройства със сонда за дегазиране в технологичната линия
В промишлените приложения използването на ултразвукови устройства със сонда за дегазиране в технологичната линия става все по-популярно. Тези устройства са проектирани за директно интегриране в производствената линия, което позволява непрекъснато и ефективно дегазиране на охлаждащи течности и антифриз по време на обработката им. Ултразвуковите устройства със сонда работят, като излъчват ултразвукови вълни директно в течността, докато тя преминава през системата, което гарантира дегазиране в реално време. Този процес в технологичната линия е особено полезен при мащабни операции, при които поддържането на постоянни характеристики и високо качество на продукцията е съществено. Промишлените ултразвукови устройства със сонда обикновено са здрави и могат да обработват големи обеми течност, което ги прави идеални за използване в автомобилното производство, системите за охлаждане на електроника и други приложения в тежката промишленост. Възможността за персонализиране на честотата и мощността на ултразвуковите вълни гарантира, че процесът на дегазиране може да бъде адаптиран към специфичните нужди на приложението, като осигурява универсално и ефективно решение за поддържане на качеството и работните характеристики на охлаждащите течности и антифриза.
- висока ефективност
- най-съвременна технология
- надеждност и здравина
- регулируем, прецизен контрол на процеса
- партидна обработка и обработка в технологичната линия
- за всякакъв обем
- интелигентен софтуер
- интелигентни функции (напр. програмируемост, протоколиране на данни, дистанционно управление)
- лесна и безопасна работа
- минимална поддръжка
- CIP (почистване на място)
Проектиране, производство и консултации – качество, произведено в Германия
Ултразвуковите устройства на Hielscher са добре познати със своите най-високи стандарти за качество и проектиране. Здравината и лесната работа позволяват безпроблемно интегриране на нашите ултразвукови устройства в промишлени съоръжения. Ултразвуковите устройства на Hielscher лесно се справят със сурови условия и взискателни среди.
Hielscher Ultrasonics е компания, сертифицирана по ISO, и поставя специален акцент върху високопроизводителните ултразвукови устройства, отличаващи се с най-съвременна технология и удобство за потребителя. Разбира се, ултразвуковите устройства на Hielscher съответстват на изискванията за CE и отговарят на изискванията на UL, CSA и RoHs.
Таблицата по-долу дава представа за приблизителния капацитет за обработка на нашите ултразвукови устройства:
| Обем на партидата | Дебит | Препоръчителни устройства |
|---|---|---|
| 1 до 500mL | 10 до 200mL/min | UP100H |
| 10 до 2000mL | 20 до 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 до 20L | 0,2 до 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 до 100L | 2 до 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 до 150L | 3 до 15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 до 100L/min | UIP16000 |
Литература / Източници
- Mahmood Amani, Salem Al-Juhani, Mohammed Al-Jubouri, Rommel Yrac, Abdullah Taha (2016): Application of Ultrasonic Waves for Degassing of Drilling Fluids and Crude Oils Application of Ultrasonic Waves for Degassing of Drilling Fluids and Crude Oils. Advances in Petroleum Exploration and Development Vol. 11, No. 2; 2016.
- Zuzanna Bojarska, Janusz Kopytowski, Marta Mazurkiewicz-Pawlicka, Piotr Bazarnik, Stanisław Gierlotka, Antoni Rożeń, Łukasz Makowski (2021): Molybdenum disulfide-based hybrid materials as new types of oil additives with enhanced tribological and rheological properties. Tribology International, Volume 160, 2021.
- Marek S. Żbik, Jianhua Du, Rada A. Pushkarova, Roger St.C. Smart (2009): Observation of gaseous films at solid–liquid interfaces: Removal by ultrasonic action. Journal of Colloid and Interface Science, Volume 336, Issue 2, 2009. 616-623.
- Rognerud, Maren; Solemslie, Bjørn; Islam, Md Hujjatul; Pollet, Bruno (2020): How to Avoid Total Dissolved Gas Supersaturation in Water from Hydropower Plants by Employing Ultrasound. Journal of Physics: Conference Series 2020.
Често задавани въпроси
Какво е антифриз?
Антифризът е химично вещество, обикновено на основата на етиленгликол или пропиленгликол, което се добавя към охлаждащите системи, за да понижи температурата на замръзване на течността и да предотврати втвърдяването ѝ при ниски температури. Той също така повишава температурата на кипене, което позволява на охлаждащата течност да функционира ефективно в по-широк температурен диапазон. Освен топлинните си свойства антифризът често съдържа добавки, които предотвратяват корозията и потискат образуването на котлен камък, като осигуряват дълготрайността и ефективността на охлаждащата система.
Какво е охлаждаща течност?
Охлаждащата течност е флуид, използван за отвеждане на топлината от система или устройство, за да се предотврати прегряване и да се поддържат оптимални работни температури. Тя обикновено се използва в двигатели, реактори и електронни устройства. Охлаждащите течности обикновено са съставени от вода, гликол или смес от двете и могат да съдържат добавки за повишаване на топлопроводността, предотвратяване на корозията и потискане на образуването на отлагания в охлаждащата система. Основната функция на охлаждащата течност е да поглъща топлина и след това да я разсейва чрез директен контакт с топлообменник или чрез изпарително охлаждане.
Какво е дегазиране?
Дегазирането е процес на отстраняване на разтворени газове от течност, често с цел предотвратяване на проблеми като кавитация, корозия или намалена топлопроводност в промишлени системи. Деаерирането е специфичен вид дегазиране, насочен към отстраняване на разтворения кислород и други газове от вода или други течности, обикновено с цел предотвратяване на корозията и подобряване на ефективността на процесите на топлообмен. И двата процеса са критично важни за поддържане на работните характеристики и дълготрайността на различни механични и химични системи. За ефективно деаериране и дегазиране на течности често се използват ултразвукови устройства със сонда.
Hielscher Ultrasonics произвежда високопроизводителни ултразвукови хомогенизатори от лабораторен до промишлен размер.


