Η κατεργασία με υπερήχους εξοικονομεί ενέργεια και μειώνει το κόστος

Η μετάβαση από συμβατικούς ομογενοποιητές, υδροδυναμικούς αναμικτήρες και μύλους με ανάδευση στην επεξεργασία μέσω σπηλαίωσης με υπερήχους προσφέρει εξοικονόμηση κόστους και καθιστά την επεξεργασία φιλική προς το περιβάλλον.

Λόγω της πρόσφατης και συνεχιζόμενης αύξησης των τιμών της ενέργειας, η κατανάλωση ενέργειας επηρεάζει άμεσα και σημαντικά το κόστος επεξεργασίας υλικών, όπως μελάνια, επιστρώσεις και βιοντίζελ.

Οι συσκευές υπερήχων Hielscher καταναλώνουν λιγότερη ενέργεια από τα παραδοσιακά μηχανικά συστήματα και επιτυγχάνουν ανώτερα αποτελέσματα επεξεργασίας. Επομένως, η μετάβαση από αναμικτήρες ρότορα–στάτορα και ομογενοποιητές υψηλής πίεσης στην κατεργασία με υπερήχους εξοικονομεί σημαντική ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας. Αυτό μπορεί να μεταφραστεί σε σημαντική εξοικονόμηση κόστους με την πάροδο των ετών .

Η θερμότητα τριβής είναι αναξιοποίητη ενέργεια

Τα συμβατικά συστήματα χάνουν ενέργεια υπό μορφή θερμότητας τριβής. Οι αντλίες υψηλής πίεσης για ομογενοποιητές υψηλής πίεσης, καθώς και οι αναμικτήρες με πτερύγια υψηλής διάτμησης και οι σφαιρόμυλοι με ανάδευση, δημιουργούν έντονο τυρβώδες στο υγρό κατά την επεξεργασία του. Το τυρβώδες αυτό προκαλεί τριβή μεταξύ των σωματιδίων του υγρού, καθώς και μεταξύ του υγρού και των εξαρτημάτων ανάδευσης του εξοπλισμού. Η τριβή μετατρέπει την εισερχόμενη ενέργεια σε θέρμανση λόγω τριβής. Αυτό το μέρος της εισερχόμενης ενέργειας χάνεται, καθώς δεν παράγει κανένα αποτέλεσμα διασποράς, ομογενοποίησης ή άλεσης.

Όπως συμβαίνει στη σύγκριση ενός συμβατικού λαμπτήρα με έναν λαμπτήρα φθορισμού, ο συμβατικός λαμπτήρας μετατρέπει μεγάλο μέρος της ενέργειας σε θερμότητα. Επομένως, απαιτεί περισσότερη ενέργεια για να παρέχει το ίδιο επίπεδο φωτισμού.

Στην περίπτωση των συμβατικών συστημάτων ανάμιξης, η θέρμανση λόγω τριβής καθιστά απαραίτητη την πρόσθετη ενέργεια για την ψύξη του υγρού κατά την επεξεργασία.

Οι συσκευές υπερήχων Hielscher έχουν πολύ υψηλή ενεργειακή απόδοση κατά τη μετατροπή της ηλεκτρικής ενέργειας σε σπηλαίωση μέσα στο υγρό.

μέσα στο υγρό. Η συνολική ενεργειακή απόδοση των βιομηχανικών συσκευών υπερήχων είναι περίπου 80–90% από την πρίζα έως το υγρό

(κάντε κλικ στην παραπάνω εικόνα για να μεγεθύνετε το διάγραμμα).

Ακόμη πιο σημαντικό είναι ότι οι δυνάμεις σπηλαίωσης ασκούν έντονες καταπονήσεις στα σωματίδια. Γι’ αυτό συνήθως απαιτείται λιγότερη ενέργεια για την επίτευξη καλής διασποράς, γαλακτώματος ή μικρότερου μεγέθους σωματιδίων. Η κατεργασία με υπερήχους Hielscher πράγματι προκαλεί θέρμανση λόγω τριβής, αν και σε πολύ μικρότερο ποσοστό από τη συνήθη μηχανική ανάμιξη. Αυτό το μικρότερο ποσοστό προσφέρει πρόσθετα οφέλη απόδοσης, καθώς απαιτεί λιγότερη ενέργεια για την επίτευξη του ίδιου επιπέδου διασποράς ή ομογενοποίησης και, με τη σειρά του, μειώνει την ενέργεια που απαιτείται για την ψύξη του επεξεργαζόμενου υγρού.

Παράδειγμα: Επεξεργασία βιοντίζελ

Ειδικά στην επεξεργασία εναλλακτικών και βιώσιμων καυσίμων, όπως το βιοντίζελ, η κατανάλωση και η εξοικονόμηση ενέργειας έχουν εξαιρετικά μεγάλη σημασία. Η ηλεκτρική ενέργεια που χρησιμοποιείται για την παραγωγή του «πράσινου» καυσίμου επηρεάζει άμεσα το συνολικό ενεργειακό ισοζύγιο και το ισοζύγιο CO₂ του καυσίμου.

Το διάγραμμα στα δεξιά (κάντε κλικ για μεγαλύτερη προβολή) παρουσιάζει μια σύγκριση μεταξύ σπηλαίωσης με υπερήχους, ανάμιξης υψηλής διάτμησης και υδροδυναμικής σπηλαίωσης. Η χρήση συσκευών υπερήχων Hielscher για την επεξεργασία βιοντίζελ απαιτεί περίπου 1,4kWh/m³. Για την επίτευξη παρόμοιου αποτελέσματος με χρήση υδροδυναμικής σπηλαίωσης μαγνητικών παλμών απαιτούνται περίπου 32,0kWh/m³. Η ανάμιξη υψηλής διάτμησης απαιτεί περίπου 4,4kWh/m³. Αυτό σημαίνει ότι η υδροδυναμική παλμική σπηλαίωση απαιτεί περίπου 23 φορές περισσότερη ενέργεια και η ανάμιξη υψηλής διάτμησης περίπου 3 φορές περισσότερη ενέργεια από τις συσκευές υπερήχων Hielscher για την επίτευξη της ίδιας δυναμικότητας επεξεργασίας.

Αυτό οδηγεί σε σημαντικά υψηλότερο ετήσιο κόστος ηλεκτρικής ενέργειας. Πρόκειται για σημαντικό παράγοντα του κόστους ιδιοκτησίας που πρέπει να αξιολογείται κατά την επένδυση σε μια τεχνολογία επεξεργασίας.
Διαβάστε περισσότερα για την εξοικονόμηση ενέργειας στην επεξεργασία βιοντίζελ με υπερήχους!

Εύκολη μετάβαση

Οι συσκευές υπερήχων Hielscher μπορούν εύκολα να δοκιμαστούν σε μικρότερη κλίμακα ως προς την απόδοσή τους στη διεργασία. Συνήθως, το UIP1000hd (1kW) χρησιμοποιείται για την ανάπτυξη της διεργασίας για παροχές από 0,5L έως 1000L ανά ώρα. Σε αυτή την κλίμακα, η απόδοση της επεξεργασίας μπορεί να βελτιστοποιηθεί μεταβάλλοντας το πλάτος ταλάντωσης, την πίεση και την παροχή. Ως αποτέλεσμα, θα προσδιορίσετε την ειδική ενεργειακή απαίτηση της διεργασίας σας. Οι συσκευές υπερήχων Hielscher επιτρέπουν τη γραμμική αύξηση της κλίμακας, ώστε η ειδική ενεργειακή απαίτηση να παραμένει σταθερή σε οποιαδήποτε κλίμακα. Έτσι, γνωρίζετε την ισχύ του εξοπλισμού που απαιτείται για οποιαδήποτε δυναμικότητα επεξεργασίας, καθώς και την ετήσια κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας.