Ultrazvukové odplyňování nemrznoucích a chladicích kapalin

Ultrazvukové odplyňování je vysoce účinná a účinná metoda odstraňování rozpuštěných plynů z chladicích kapalin a nemrznoucích kapalin. Jeho použití v průmyslovém prostředí, zejména pomocí sonikátorů typu sondy, zajišťuje, že tyto kritické kapaliny fungují optimálně a chrání zařízení a systémy, které mají chránit. Vzhledem k tomu, že průmyslová odvětví nadále vyžadují od svých chladicích systémů vyšší výkon a spolehlivost, ultrazvukové odplyňování zůstane základním procesem pro zajištění dlouhé životnosti a účinnosti těchto systémů.

Výhody ultrazvukového odplyňování a odvzdušňování

Ultrazvukové odplyňování a odvzdušňování chladicích kapalin nabízí několik výhod oproti tradičním metodám, díky čemuž jsou vysoce účinné pro průmyslové aplikace.

Výhody ultrazvukového odplyňování a odvzdušňování

• Rychlý proces: Ultrazvukové odplyňování je rychlejší ve srovnání s tradičními metodami, rychle odstraňuje rozpuštěné plyny z chladicích kapalin.
• Efektivní odstraňování plynu: Kavitační efekt generovaný ultrazvukovými vlnami zajišťuje důkladné odstranění plynů, včetně kyslíku, což vede k homogennímu chladivu bez bublin.
• Vylepšený tepelný výkon: Odstraněním plynových bublin zvyšuje ultrazvukové odplyňování tepelnou vodivost a celkovou účinnost chlazení chladicích kapalin.
• Energetická účinnost: Proces je energeticky účinný, což snižuje potřebu topných nebo vakuových systémů, které se obvykle používají při jiných metodách odplynění.
• Inline integrace: Ultrazvukové odplyňování lze snadno integrovat do kontinuálních inline procesů, což umožňuje zpracování velkých objemů chladicí kapaliny v reálném čase.
• Vylepšená ochrana systému: Účinné odstraňování plynu předchází problémům, jako je kavitace a koroze, a zlepšuje tak životnost a spolehlivost chladicích systémů.

 
Proces je výrazně rychlejší a efektivnější, protože ultrazvukové vlny vytvářejí intenzivní kavitaci, která rychle odstraňuje rozpuštěné plyny, včetně kyslíku, z chladicí kapaliny. To vede k důkladnějšímu odplynění, což zajišťuje, že chladicí kapalina zůstane homogenní a bez bublin, které mohou způsobit kavitaci, korozi a snížený tepelný výkon. Ultrazvukové odplyňování je navíc energeticky účinné a lze jej snadno integrovat do kontinuálních inline procesů, což umožňuje zpracování velkých objemů chladicí kapaliny v reálném čase bez nutnosti ohřevu nebo vakuových systémů. To má za následek lepší účinnost chlazení, zvýšenou ochranu součástí systému a celkově lepší spolehlivost a životnost chladicích systémů.

Proč je nutné odplynění?

Odplyňování je kritický proces v různých průmyslových aplikacích, zejména při práci s kapalinami, které se používají ve vysoce výkonném nebo citlivém prostředí, jako jsou nemrznoucí a chladicí kapaliny (chladicí kapaliny). Tyto kapaliny často obsahují rozpuštěné plyny, jako je kyslík a dusík, což může vést k několika provozním problémům. Přítomnost těchto plynů může způsobit kavitaci, snížit tepelnou vodivost a vést ke korozi v chladicích systémech. Zejména kavitace může způsobit důlkovou korozi a erozi kovových součástí, což výrazně snižuje jejich životnost a účinnost. Plynové bubliny mohou navíc bránit průtoku kapaliny, což způsobuje neefektivitu a potenciální ucpání chladicích okruhů. Proto je odplyňování nezbytné, aby bylo zajištěno, že chladicí kapalina nebo nemrznoucí směs fungují optimálně, udržují účinnost systému a prodlužují životnost součástí, se kterými interagují.
 

Ultrazvukové odplyňování: Ultrazvuk odstraňuje zachycené plynové bubliny z kapalin

Odplyňování chladicích kapalin a jeho průmyslový význam

V průmyslovém prostředí je prvořadá kvalita a spolehlivost chladicích kapalin a nemrznoucích kapalin. Tyto kapaliny jsou široce používány v automobilovém, leteckém, elektronickém a těžkém strojírenství, kde hrají zásadní roli při udržování optimálních provozních teplot a prevenci přehřátí. Zajištění toho, aby tyto kapaliny neobsahovaly rozpuštěné plyny, je nezbytné, aby se předešlo výše zmíněným problémům. Například u automobilových motorů může přítomnost plynových bublin v chladicí kapalině vést k horkým místům, což snižuje účinnost chlazení motoru a potenciálně způsobuje poruchu motoru. V elektronice, kde se chladicí kapaliny používají k odvádění tepla z citlivých součástí, mohou plynové bubliny vést k lokálnímu zahřívání a selhání součástí. Vzhledem ke kritické povaze těchto kapalin vyžadují průmyslové procesy spolehlivou a účinnou metodu odplyňování, aby byl zachován výkon a bezpečnost strojů a zařízení.

Ultrazvukové odplyňování – Princip fungování

Ultrazvukové odplyňování je pokročilá technika, která využívá vysokofrekvenční zvukové vlny k odstranění rozpuštěných plynů z kapalin. Proces se opírá o fenomén kavitace, kdy ultrazvukové vlny vytvářejí v kapalině střídavé vysokotlaké a nízkotlaké zóny. Během nízkotlaké fáze se v kapalině tvoří malé vakuové bubliny. Tyto bubliny se pak během vysokotlaké fáze zhroutí, což vede k rychlému vypuzení rozpuštěných plynů z kapaliny. Zvukové vlny používané při ultrazvukovém odplyňování se obvykle pohybují v rozmezí od 20 kHz do několika MHz, v závislosti na aplikaci. Intenzitu a frekvenci ultrazvuku lze upravit tak, aby se optimalizoval proces odplyňování pro různé typy kapalin. Ultrazvukové odplynění je vysoce účinné a lze jej použít jak v malých laboratorních prostředích, tak ve velkých průmyslových procesech.
 

Ultrazvukové odplyňování pomocí nastavení průtokové cely. Tento experiment byl prototypem malé vodní smyčky o objemu 0,8 galonu, průtoku inertního plynu 0,2 sfcm/min a intenzitě 275 W/cm2. To ukazuje zkrácení doby odstraňování kyslíku asi o 70 %.
Studie a obrázek: Rubio et al. 2016

Ultrazvukové odplyňování chladicích kapalin a nemrznoucí směsi

Při aplikaci na chladicí kapaliny a nemrznoucí kapaliny nabízí ultrazvukové odplyňování několik výhod oproti tradičním metodám odplyňování. Tradiční metody, jako je vakuové odplyňování nebo ohřev, mohou být časově náročné, energeticky náročné a nemusí být tak účinné při odstraňování všech rozpuštěných plynů. Ultrazvukové odplyňování je na druhé straně rychlejší, energeticky účinnější a může dosáhnout vyššího stupně odstranění plynu. Tento proces je zvláště účinný při zajišťování toho, aby chladicí kapalina nebo nemrznoucí směs zůstaly homogenní a bez bublin, což je zásadní pro zachování tepelných vlastností a průtokových charakteristik kapaliny. Zajištěním důkladného odplynění kapaliny pomáhá ultrazvukové ošetření předcházet problémům, jako je kavitace, koroze a zablokování průtoku, čímž se zvyšuje celkový výkon a spolehlivost chladicího systému.

Průmyslové sonikáry typu sondy pro inline odplyňování

V průmyslových aplikacích je stále populárnější použití sonikátorů typu sondy pro inline odplyňování. Tyto sonikátory jsou navrženy tak, aby byly integrovány přímo do výrobní linky, což umožňuje nepřetržité a účinné odplyňování chladicích kapalin a nemrznoucích kapalin při jejich zpracování. Sonikátory typu sondy fungují tak, že vyzařují ultrazvukové vlny přímo do kapaliny, když protéká systémem, což zajišťuje, že k odplynění dochází v reálném čase. Tento inline proces je zvláště výhodný pro rozsáhlé provozy, kde je nezbytné udržovat konzistentní a vysoce kvalitní výstup. Průmyslové sonikátory typu sondy jsou obvykle robustní a zvládnou velké objemy kapaliny, takže jsou ideální pro použití v automobilové výrobě, chladicích systémech elektroniky a dalších těžkých průmyslových aplikacích. Schopnost přizpůsobit frekvenci a výkon ultrazvukových vln zajišťuje, že proces odplyňování lze přizpůsobit specifickým potřebám aplikace, což poskytuje všestranné a účinné řešení pro udržení kvality a výkonu chladicích kapalin a nemrznoucích kapalin.

Projekce, výroba a poradenství – Kvalita Made in Germany

Hielscher ultrasonicators jsou dobře známí pro své nejvyšší standardy kvality a designu. Robustnost a snadná obsluha umožňují hladkou integraci našich ultrazvukových zařízení do průmyslových zařízení. Drsné podmínky a náročná prostředí jsou snadno zvládnutelné Hielscher ultrasonikators.

Hielscher Ultrasonics je společnost certifikovaná ISO a klade zvláštní důraz na vysoce výkonné ultrasonicators s nejmodernější technologií a uživatelskou přívětivostí. Samozřejmě, Hielscher ultrasonicators jsou v souladu s CE a splňují požadavky UL, CSA a RoHs.

Níže uvedená tabulka vám poskytuje přibližný přehled o zpracovatelské kapacitě našich ultrasonicators: