Ultrazvuk šetří energii a náklady
Přechod od konvenčních homogenizátorů, hydrodynamických míchadel a míchaných mlýnů ke kavitačnímu ultrazvukovému zpracování přináší úspory nákladů a zároveň činí zpracování šetrným k životnímu prostředí.
V důsledku nedávného a pokračujícího růstu cen energií má spotřeba energie přímý a podstatný vliv na náklady na zpracování materiálů, jako jsou inkousty, nátěrové hmoty a bionafta.
Ultrazvuková zařízení Hielscher spotřebovávají méně energie než tradiční mechanické systémy a dosahují lepších výsledků zpracování. Přechod od rotor-statorových míchadel a vysokotlakých homogenizátorů na sonikaci proto přináší značnou úsporu elektrické energie. To se může v průběhu let promítnout do podstatných úspor nákladů.
Třecí teplo je nevyužitá energie
Konvenční systémy ztrácejí energii v podobě třecího tepla. Vysokotlaká čerpadla vysokotlakých homogenizátorů, stejně jako lopatková míchadla s vysokým smykem a míchané kuličkové mlýny vytvářejí v kapalině během zpracování silnou turbulenci. Tyto turbulence způsobují tření mezi částicemi kapaliny a mezi kapalinou a míchacími částmi zařízení. Tření přeměňuje vstupní energii na třecí teplo. Tato část vstupní energie se ztrácí, protože nevytváří žádný dispergační, homogenizační ani mlecí účinek.
Podobně jako při srovnání klasické žárovky a zářivky přeměňuje klasická žárovka velkou část energie na teplo. Proto potřebuje více energie k zajištění stejné úrovně osvětlení.
U konvenčních míchacích systémů navíc třecí teplo vyžaduje dodatečnou energii na chlazení kapaliny během zpracování.
Ultrazvuková zařízení Hielscher mají velmi vysokou energetickou účinnost při přeměně elektrické energie na kavitaci v kapalině.
v kapalině. Celková energetická účinnost průmyslových ultrazvukových zařízení činí přibl. 80–90 % od síťové zástrčky do kapaliny
(kliknutím na obrázek výše graf zvětšíte).
Co je důležitější, kavitační síly vystavují částice velkému namáhání. Proto je k dosažení dobré disperze, emulze nebo menší velikosti částic obvykle zapotřebí méně energie. Ultrazvuk Hielscher sice také vytváří třecí teplo, avšak v mnohem menším poměru než běžné mechanické míchání. Tento nižší poměr přináší další úspory, protože k dosažení stejné úrovně dispergace nebo homogenizace je zapotřebí méně energie, a tím se zároveň snižuje energie potřebná na chlazení zpracovávané kapaliny.
Příklad: Zpracování bionafty
Zejména při zpracování alternativních a udržitelných paliv, jako je bionafta, jsou spotřeba energie a její úspora mimořádně důležité. Elektrická energie spotřebovaná na výrobu „zeleného“ paliva má přímý dopad na celkovou energetickou bilanci a bilanci CO2 paliva.
Graf vpravo (kliknutím zobrazíte větší náhled) ukazuje srovnání ultrazvukové kavitace, míchání s vysokým smykem a hydrodynamické kavitace. Použití ultrazvukových zařízení Hielscher ke zpracování bionafty vyžaduje přibl. 1,4kWh/m³. K dosažení podobného výsledku pomocí hydrodynamické magnetické impulzní kavitace je zapotřebí přibl. 32,0kWh/m³. Míchání s vysokým smykem vyžaduje přibl. 4,4kWh/m³. To znamená, že hydrodynamická impulzní kavitace vyžaduje přibl. 23krát více energie a míchání s vysokým smykem přibl. 3krát více energie než ultrazvuková zařízení Hielscher k dosažení stejné kapacity zpracování.
To vede k výrazně vyšším ročním nákladům na elektrickou energii. Jde o zásadní faktor celkových nákladů na vlastnictví, který je nutné vyhodnotit při investici do technologie zpracování.
Přečtěte si více o úsporách energie při ultrazvukovém zpracování bionafty!
Snadný přechod
Procesní účinnost ultrazvukových zařízení Hielscher lze snadno otestovat v menším měřítku. K vývoji procesu se obvykle používá UIP1000hd (1kW) pro průtoky od 0,5L do 1000L za hodinu. V tomto měřítku lze účinnost zpracování optimalizovat změnou amplitudy, tlaku a průtoku. Výsledkem je specifická energetická náročnost vašeho procesu. Ultrazvuková zařízení Hielscher umožňují lineární převod do většího měřítka, takže specifická energetická náročnost zůstává v jakémkoli měřítku konstantní. Díky tomu znáte potřebný výkon zařízení pro jakoukoli kapacitu zpracování i roční spotřebu elektrické energie.