Hielscher – Tecnología de Ultrasonidos

UIP4000hdT – Ultrasonido de alto rendimiento de 4kW

El UIP4000hdT entrega hasta 4kW de potencia de ultrasonido y es una máquina de producción confiable incluso bajo condiciones exigentes. Está diseñado para procesos industriales con una mayor demanda de energía y grandes volúmenes. El UIP4000hdT es un procesador ultrasónico robusto y potente.
Las aplicaciones típicas del UIP4000hdT incluyen homogeneización, Emulsificar, Dispersión & pulverización de partículas, extracción, malaxación del aceite de oliva, disolución o reacciones sonoquímicas como sonosíntesis y Sonocatálisis.

Célula de flujo UIP4000hdT para sonicación en línea a escala industrial

Este sistema de alta potencia es particularmente favorable, ya que no se necesitan medios de refrigeración adicionales, como agua o aire comprimido. El diseño especial de este sistema permite su uso bajo condiciones extremas de operación, tales como polvo, suciedad, temperatura y humedad. El procesador ultrasónico se compone de titanio y acero inoxidable. La brida sin oscilaciones ha demostrado ser muy útil para la integración en máquinas e instalaciones. Se ha adaptado a las nuevas condiciones técnicas en términos de comportamiento oscilatorio correcto.

El concepto modular de la UIP4000hdT le ofrece un sistema potente que ahorra mucho espacio. El transductor y el generador se alojan por separado y se conectan mediante cables. El diseño autónomo reduce al mínimo el trabajo requerido para la instalación, operación y mantenimiento. Múltiples módulos UIP4000hdT pueden ser fácilmente combinados para formar clusters con mayores capacidades de proceso.

Capacidad de procesamiento de 4 kW
Proceso
Tasa de flujo
transesterificación de biodiésel
1 a 3 m³/hr
Emulsificar, por ejemplo, agua/aceite
0,4 a 2 m³/hr
Extracción celular, por ejemplo, algas
0,1 a 0,8 m³/hr
Dispersión / desaglomeración
0,02 a 0,4 m³/hr
molienda húmeda y pulverización
0,01 a 0,02 m³/hr

En general, tanto la celda de flujo como el transductor ultrasónico se encuentran en un armario de acero inoxidable de doble pared que cuenta con un aislamiento acústico muy eficaz. Si es necesario, el UIP4000hdT puede utilizarse para la sonicación de líquidos en reactores específicos para cada cliente. Por supuesto, el UIP4000hdT es capaz de funcionar continuamente a plena potencia (24 horas/7 días) como todos los sistemas de ultrasonidos de Hielscher Ultrasonics.

El UIP4000hdT es un ultrasonido completamente industrial para la homogeneización y extracción continua.

UIP4000hdT de Hielscher – Ultrasonidos de alto rendimiento de 4kW para procesos en modo de flujo continuo

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El UIP4000hdT de un vistazo

  • Ultrasonido de 4000 vatios de potencia
  • Fiabilidad en procesos de sonicación exigentes
  • funcionamiento 24/7
  • Estándar industrial
  • Pantalla táctil a color
  • Navegación por control remoto
  • Registro automático de los datos de potencia, amplitud, tiempo de sonicación, temperatura, presión
  • ComboCard SD/USB integrada
  • Sensor de temperatura conectable
  • Sensor de presión conectable (opcional)
  • Conexión LAN
  • Conexión Ethernet
  • No requiere instalación de software
  • Ajuste automático de la frecuencia

Pantalla táctil a color

Pantalla táctil a color de la nueva serie de ultrasonicadores industriales hdT de HielscherLa pantalla táctil a color supone una gran mejora en el dispositivo, que se traduce una un manejo todavía más sencillo. Esta pantalla táctil y sensible al tacto permite un cómodo uso y, además, garantiza el ajuste preciso de los parámetros de funcionamiento, así como la visualización de la potencia ultrasónica. El menú digital de control resulta intuitivo y las funciones están dispuestas con claridad. El ajuste de la amplitud/potencia y del modo pulso se lleva a cabo deslizando una barra a color (con intervalos del 1, 5 o 10 %). El usuario decide si prefiere visualizar la amplitud y la potencia como barras coloreadas o con los valores numéricos. Puede cambiar la interfaz del modo normal al modo BIG NUMBER, que presenta un fuerte contraste y un mayor tamaño de fuente para una mejor visibilidad.

Control remoto desde el navegador

El control preciso del tratamiento ultrasónico (Haga clic para agrandar!)

El UIP4000hdT puede ser controlado usando cualquier navegador común, como Internet Explorer, Safari, Firefox, Mozilla, IE/Safari móvil usando la nueva interfaz web LAN. La conexión LAN es una configuración plug-n-play muy sencilla y no requiere instalación de software. El dispositivo ultrasónico actúa como servidor/cliente DHCP y solicita o asigna una IP automáticamente. El dispositivo puede ser operado directamente desde el PC/MAC o utilizando un conmutador o un router. Utilizando un enrutador inalámbrico preconfigurado opcional, el dispositivo puede controlarse desde la mayoría de los teléfonos inteligentes u ordenadores tablet, por ejemplo, el Apple iPad. Utilizando el redireccionamiento de un router conectado, usted puede controlar su UIP4000hdT vía internet desde cualquier lugar del mundo. – usando su teléfono móvil o tableta como control remoto.

Conexión de red incorporada

Otra característica inteligente del UIP4000hdT es la operación y control a través de LAN (red de área local) que facilita la operación y permite una alta flexibilidad de procesamiento. Toda la información del proceso de sonicación se registra automáticamente en la tarjeta de datos SD/USB. Un sensor enchufable mide la temperatura de forma permanente, mientras que un sensor de presión disponible opcionalmente se puede enchufar adicionalmente.

Ajuste automático de la frecuencia

Como todos los equipos ultrasónicos de Hielscher, el UIP4000hdT viene con una inteligente sintonización automática de frecuencia. Cuando se enciende el dispositivo, el generador detecta la frecuencia óptima de funcionamiento. A continuación, accionará el dispositivo a esta frecuencia. Esto mejora la eficiencia energética general y la fiabilidad de nuestros dispositivos ultrasónicos. Todo lo que tiene que hacer es encender el sistema. El generador realizará la sintonización de frecuencia automáticamente en una fracción de segundo.

El UIP4000hdT de Hielscher está encerrado en un armario de acero inoxidable, que proporciona aislamiento acústico.

UIP4000hdT en el armario

Unidad de ultrasonidos de alto rendimiento

Hielscher Ultrasonics’ Los procesadores industriales de ultrasonidos pueden ofrecer amplitudes muy altas. Amplitudes de hasta 200µm pueden ser fácilmente ejecutadas de forma continua en funcionamiento 24 horas al día, 7 días a la semana. Para amplitudes aún mayores, se dispone de sonotrodos ultrasónicos personalizados. La robustez de los equipos de ultrasonidos de Hielscher permite un funcionamiento ininterrumpido en entornos de trabajo pesado y exigentes.

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¿No está seguro de cuál es el sistema de ultrasonidos más adecuado para su proceso?
En la siguiente tabla encontrará algunas indicaciones sobre la capacidad de procesamiento aproximada de nuestros sonicadores:

Volumen del lote Tasa de flujo Dispositivos recomendados
0,5 a 1,5 mL n.a. VialTweeter
1 a 500 mL 10 a 200 mL/min. UP100H
10 a 2000 mL 20 a 400 mL/min. UP200Ht, UP400St
0,1 a 20 L 0,2 a 4 L/min UIP2000hdT
10 a 100 L 2 a 10 L/min UIP4000hdT
n.a. 10 a 100 L/min UIP16000
n.a. mayor Grupo de UIP16000

Información interesante

Fundamentos de la homogeneización ultrasónica

Los homogeneizadores ultrasónicos se utilizan para la dispersión, emulsificación, molienda en húmedo, nanomoldeo, etc. & micronización, extracción (de plantas y tejidos celulares), síntesis y catálisis de sustancias químicas (la llamada sonoquímica), así como desgasificación. La homogeneización ultrasónica se utiliza a menudo como término genérico que incluye todas estas aplicaciones mencionadas anteriormente. La homogeneización asistida por ultrasonidos se basa en el principio de funcionamiento de la cavitación acústica, que se produce cuando se unen ondas ultrasónicas intensas en un medio líquido. Bajo las intensas ondas de ultrasonido, se generan diminutas burbujas de vacío en el medio, que crecen sobre los ciclos de alta y baja presión de las ondas de ultrasonido. En un momento dado, cuando las microburbujas han alcanzado un estado energético en el que no pueden absorber más energía, colapsan violentamente. Este fenómeno de implosión de burbujas de vacío se llama cavitación. La implosión de las burbujas de vacío genera ondas de choque, chorros de corriente/líquido, alta cizalla, altas temperaturas y diferenciales de presión con energía suficiente para romper los enlaces covalentes, moléculas flexibles e inducir reacciones químicas.

Para obtener los mejores resultados en el proceso de homogeneización, el procesador ultrasónico y su configuración se pueden optimizar cambiando las siguientes variables:

  • Amplitud (desplazamiento del sonotrodo) e intensidad
  • presión
  • temperatura
  • Recipiente de sonicación (lote o celda de flujo: tamaño, geometría, caudal)

Los procesadores ultrasónicos de alto rendimiento de Hielscher utilizan generadores piezoeléctricos hechos de cristales de titanato de circonato de plomo. Las vibraciones se transmiten a través de un cuerno de titanio sintonizado que resuena a 19-26 kHz. Desde el cuerno, la vibración ultrasónica se acopla a través de un sonotrodo ultrasónico (punta, sonda) al medio fluido. Hielscher ofrece procesadores ultrasónicos con potencias de 50 a 16.000 vatios por unidad de ultrasonidos, cubriendo así las necesidades desde pequeños equipos de ultrasonidos de laboratorio y dispositivos de sobremesa hasta plantas piloto y unidades de ultrasonidos completamente comerciales para un alto volumen de producción.

Control de proceso sofisticado para resultados de sonicación óptimos

Las condiciones de sonicación son cruciales para la producción, los resultados del proceso y la reproducibilidad de los procesos ultrasónicos. Además del control preciso de la potencia de salida de los ultrasonidos, ajustada por amplitud e intensidad, la temperatura, la presión y el tiempo de sonicación son factores importantes. Los procesadores ultrasónicos digitales de Hielscher vienen con un termopar enchufable. Un sensor de presión enchufable está disponible opcionalmente. Ambos sensores están conectados con el generador de ultrasonidos, que está equipado con una tarjeta SD interna. El software del aparato de ultrasonidos escribe todos los datos del proceso (fecha, hora, amplitud, energía ultrasónica, energía neta, temperatura, presión) en un archivo CSV en la tarjeta SD. Esto hace que sus ejecuciones de sonicación sean comparables y reproducibles.

Para amplitudes altas, se requiere una potencia de salida más alta. Bajo una carga mayor, como la alta viscosidad del medio o la presión elevada, se necesita una mayor potencia de ultrasonido para impulsar el sonotrodo a la amplitud deseada. Cuanto mayor sea la superficie frontal del sonotrodo (punta), mayor será la potencia necesaria para que resuene. Con un sonotrodo más grande, se pueden procesar volúmenes más grandes. Sonotrodos industriales de Hielscher y cascadas puede ofrecer amplitudes muy altas. Amplitudes de hasta 200µm pueden ser fácilmente ejecutadas de forma continua en funcionamiento 24 horas al día, 7 días a la semana. Para amplitudes aún mayores, se dispone de sonotrodos ultrasónicos personalizados. La robustez de los ultrasonidos de Hielscher permite el funcionamiento 24/7 bajo cargas pesadas y en condiciones exigentes.

Para la mayoría de los procesos ultrasónicos, la temperatura del medio sonicado debe ser lo más baja posible, ya que las bajas temperaturas promueven la generación de cavitación intensa. Hielscher ofrece celdas de flujo ultrasónicas y reactores con camisas de refrigeración, que ayudan a mantener temperaturas de proceso óptimas. Las celdas de flujo y los reactores también son presurizables. Bajo presiones elevadas, se produce una cavitación más intensa. Por lo tanto, Hielscher ofrece reactores que pueden presurizarse fácilmente hasta 300atm.

Hielscher Ultrasonics fabrica sondas de ultrasonidos de diferentes tamaños y formas (p. ej. cascadas), lo que permite escalar todos los resultados del proceso ultrasónico de forma completamente lineal. Con homogeneizadores ultrasónicos de 16kW y múltiples tipos de sonotrodos y reactores de celdas de flujo, Hielscher es su socio experimentado a largo plazo para procesos ultrasónicos a escala industrial. Además de la variedad de ultrasonidos estándar, Hielscher también diseña y fabrica sistemas personalizados.