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Desgasificación ultrasónica de líquidos anticongelantes y refrigerantes

La desgasificación por ultrasonidos es un método muy eficaz y eficiente para eliminar los gases disueltos en los líquidos refrigerantes y anticongelantes. Su aplicación en entornos industriales, especialmente mediante el uso de sonicadores tipo sonda, garantiza que estos fluidos críticos funcionen de forma óptima, salvaguardando los equipos y sistemas para cuya protección están diseñados. A medida que las industrias sigan exigiendo un mayor rendimiento y fiabilidad de sus sistemas de refrigeración, la desgasificación por ultrasonidos seguirá siendo un proceso esencial para garantizar la longevidad y eficacia de estos sistemas.

Ventajas de la desgasificación y desaireación por ultrasonidos

La desgasificación y desaireación de refrigerantes por ultrasonidos ofrece varias ventajas sobre los métodos tradicionales, lo que los hace muy eficaces para aplicaciones industriales.

Ventajas de la desgasificación y desaireación por ultrasonidos

  • Proceso rápido: La desgasificación por ultrasonidos es más rápida que los métodos tradicionales, ya que elimina rápidamente los gases disueltos de los refrigerantes.
  • Eliminación eficaz de gases: El efecto de cavitación generado por las ondas ultrasónicas garantiza la eliminación completa de los gases, incluido el oxígeno, lo que da lugar a un refrigerante homogéneo y sin burbujas.
  • Rendimiento térmico mejorado: Al eliminar las burbujas de gas, la desgasificación ultrasónica mejora la conductividad térmica y la eficacia general de refrigeración de los refrigerantes.
  • Eficiencia energética: El proceso es eficiente desde el punto de vista energético, ya que reduce la necesidad de sistemas de calefacción o vacío que suelen utilizarse en otros métodos de desgasificación.
  • Integración en línea: La desgasificación por ultrasonidos puede integrarse fácilmente en procesos continuos en línea, lo que permite el tratamiento en tiempo real de grandes volúmenes de refrigerante.
  • Protección mejorada del sistema: La eliminación eficaz de gases evita problemas como la cavitación y la corrosión, mejorando la longevidad y fiabilidad de los sistemas de refrigeración.

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Los sonicadores de sonda como el modelo UIP1000hdT de Hielscher son herramientas fiables para la desgasificación y desaireación de líquidos.

Sonicadores de sonda UIP1000hdT para la desgasificación y desaireación de líquidos

En este vídeo, demostramos las potentes capacidades de desgasificación del UIP1000hdT de Hielscher, un sonicador de 1000 vatios, ya que elimina eficazmente las burbujas de gas de un gran vaso de precipitados de anticongelante. La ultrasonicación no sólo elimina las burbujas de gas en suspensión, sino que también reduce el contenido de gas disuelto, garantizando que el líquido esté en condiciones óptimas para su uso.

Anticongelante desgasificador - Hielscher UIP1000hdT Sonicator, 1000 vatios

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El proceso es significativamente más rápido y eficaz, ya que las ondas ultrasónicas crean una cavitación intensa que elimina rápidamente los gases disueltos, incluido el oxígeno, del refrigerante. Esto permite una desgasificación más completa, garantizando que el refrigerante permanezca homogéneo y libre de burbujas, que pueden causar cavitación, corrosión y reducir el rendimiento térmico. Además, la desgasificación ultrasónica es eficiente desde el punto de vista energético y puede integrarse fácilmente en procesos continuos en línea, lo que permite el tratamiento en tiempo real de grandes volúmenes de refrigerante sin necesidad de sistemas de calentamiento o vacío. El resultado es una mayor eficacia de la refrigeración, una mayor protección de los componentes del sistema y, en general, una mayor fiabilidad y longevidad de los sistemas de refrigeración.

¿Por qué es necesaria la desgasificación?

La desgasificación es un proceso crítico en diversas aplicaciones industriales, sobre todo cuando se trata de líquidos que se utilizan en entornos sensibles o de alto rendimiento, como anticongelantes y líquidos refrigerantes (refrigerantes). Estos líquidos suelen contener gases disueltos, como oxígeno y nitrógeno, que pueden provocar varios problemas de funcionamiento. La presencia de estos gases puede causar cavitación, reducir la conductividad térmica y provocar corrosión en los sistemas de refrigeración. La cavitación, en particular, puede causar picaduras y erosión en los componentes metálicos, lo que reduce significativamente su vida útil y eficacia. Además, las burbujas de gas pueden impedir el flujo del líquido, causando ineficiencias y posibles bloqueos en los circuitos de refrigeración. Por lo tanto, la desgasificación es necesaria para garantizar que el refrigerante o anticongelante funcione de forma óptima, mantenga la eficiencia del sistema y prolongue la vida útil de los componentes con los que interactúa.
 

La desgasificación por ultrasonidos es una técnica de desgasificación muy eficaz que elimina eficazmente las burbujas de gas y aire de los líquidos.

Desgasificación por ultrasonidos: Los ultrasonidos eliminan las burbujas de gas atrapadas en los líquidos

Reactor de flujo ultrasónico para la desgasificación y desaireación continuas en línea de líquidos como fluidos refrigerantes, aceites hidráulicos, etc. Los ultrasonidos intensifican y aceleran eficazmente la eliminación de gases y aire no deseados de los fluidos.

Desaireación de fluidos asistida por ultrasonidos en un reactor de flujo ultrasónico. Los ultrasonidos intensifican y aceleran eficazmente la eliminación de gases y aire no deseados de los fluidos.

Desgasificación de refrigerantes y su importancia industrial

En entornos industriales, la calidad y fiabilidad de los líquidos refrigerantes y anticongelantes son primordiales. Estos líquidos se utilizan ampliamente en las industrias de automoción, aeroespacial, electrónica y de maquinaria pesada, donde desempeñan un papel vital en el mantenimiento de temperaturas de funcionamiento óptimas y la prevención del sobrecalentamiento. Garantizar que estos fluidos estén libres de gases disueltos es esencial para evitar los problemas mencionados anteriormente. En los motores de automoción, por ejemplo, la presencia de burbujas de gas en el líquido refrigerante puede provocar puntos calientes, reduciendo la eficacia de refrigeración del motor y pudiendo causar su avería. En la electrónica, donde los líquidos refrigerantes se utilizan para disipar el calor de componentes sensibles, las burbujas de gas pueden provocar un calentamiento localizado y el fallo de los componentes. Dada la naturaleza crítica de estos fluidos, los procesos industriales requieren un método fiable y eficaz de desgasificación para mantener el rendimiento y la seguridad de la maquinaria y los equipos.

desgasificación ultrasónica – Principio de funcionamiento

La desgasificación por ultrasonidos es una técnica avanzada que utiliza ondas sonoras de alta frecuencia para eliminar los gases disueltos en los líquidos. El proceso se basa en el fenómeno de la cavitación, en el que las ondas ultrasónicas crean zonas alternas de alta y baja presión dentro del líquido. Durante la fase de baja presión, se forman pequeñas burbujas de vacío dentro del líquido. Estas burbujas se colapsan durante la fase de alta presión, lo que provoca la rápida expulsión de los gases disueltos en el líquido. Las ondas sonoras utilizadas en la desgasificación por ultrasonidos suelen oscilar entre 20 kHz y varios MHz, dependiendo de la aplicación. La intensidad y la frecuencia de los ultrasonidos pueden ajustarse para optimizar el proceso de desgasificación de distintos tipos de líquidos. La desgasificación por ultrasonidos es muy eficaz y puede aplicarse tanto en pequeños laboratorios como en procesos industriales a gran escala.
 

La desgasificación por ultrasonidos elimina rápidamente los gases disueltos en los líquidos.

Desgasificación ultrasónica utilizando una configuración de célula de flujo. Este experimento fue un prototipo de bucle de agua a pequeña escala con un volumen de 0,8 galones, un flujo de gas inerte de 0,2 sfcm/min y una intensidad de 275 W/cm2. Esto muestra una reducción en el tiempo de eliminación de oxígeno de alrededor del 70%.
Estudio e imagen: Rubio et al. 2016

La desgasificación y antiespumación de líquidos es una interesante aplicación de los dispositivos ultrasónicos. En este caso, los ultrasonidos eliminan el CO2 disuelto de la cerveza. Con los equipos de ultrasonidos de Hielscher puede desgasificar o antiespumar líquidos en vasos de precipitados, depósitos o en línea (reactores de celda de flujo).

Espumado rápido por ultrasonidos

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Desgasificación ultrasónica de refrigerantes y anticongelantes

Cuando se aplica a líquidos refrigerantes y anticongelantes, la desgasificación por ultrasonidos ofrece varias ventajas sobre los métodos de desgasificación tradicionales. Los métodos tradicionales, como la desgasificación al vacío o el calentamiento, pueden llevar mucho tiempo, consumir mucha energía y no ser tan eficaces para eliminar todos los gases disueltos. En cambio, la desgasificación por ultrasonidos es más rápida, más eficiente desde el punto de vista energético y puede lograr un mayor grado de eliminación de gases. Este proceso es especialmente eficaz para garantizar que el refrigerante o anticongelante permanezca homogéneo y sin burbujas, lo que es crucial para mantener las propiedades térmicas y las características de flujo del fluido. Al garantizar que el líquido se desgasifica completamente, el tratamiento ultrasónico ayuda a evitar problemas como la cavitación, la corrosión y los bloqueos de flujo, mejorando así el rendimiento y la fiabilidad generales del sistema de refrigeración.

Sondas sonoras industriales para desgasificación en línea

En las aplicaciones industriales, el uso de sonicadores tipo sonda para la desgasificación en línea se ha hecho cada vez más popular. Estos sonicadores están diseñados para integrarse directamente en la línea de producción, lo que permite una desgasificación continua y eficaz de los líquidos refrigerantes y anticongelantes a medida que se procesan. Los sonicadores de sonda funcionan emitiendo ondas ultrasónicas directamente en el líquido a medida que fluye por el sistema, lo que garantiza que la desgasificación se produzca en tiempo real. Este proceso en línea es especialmente beneficioso para operaciones a gran escala, en las que es esencial mantener una producción constante y de alta calidad. Los sonicadores industriales tipo sonda suelen ser robustos y pueden manejar grandes volúmenes de líquido, lo que los hace ideales para su uso en la fabricación de automóviles, sistemas de refrigeración de componentes electrónicos y otras aplicaciones industriales pesadas. La capacidad de personalizar la frecuencia y la potencia de las ondas ultrasónicas garantiza que el proceso de desgasificación pueda adaptarse a las necesidades específicas de la aplicación, proporcionando una solución versátil y eficaz para mantener la calidad y el rendimiento de los líquidos refrigerantes y anticongelantes.

¿Por qué Hielscher Ultrasonics?

  • elevada eficiencia
  • tecnología punta
  • fiabilidad & robustez
  • control de procesos preciso y ajustable
  • lote & en línea
  • para cualquier volumen
  • software inteligente
  • funciones inteligentes (por ejemplo, programable, protocolización de datos, control remoto)
  • fácil y seguro de manejar
  • bajo mantenimiento
  • CIP (limpieza in situ)

Diseño, fabricación y consultoría – Calidad Made in Germany

Los ultrasonidos de Hielscher son conocidos por sus elevados estándares de calidad y diseño. Su robustez y fácil manejo permiten una integración sin problemas de nuestros ultrasonidos en las instalaciones industriales. Los ultrasonidos de Hielscher soportan sin problemas las condiciones más duras y los entornos más exigentes.

Hielscher Ultrasonics es una empresa con certificación ISO y pone especial énfasis en los ultrasonidos de alto rendimiento con tecnología punta y facilidad de uso. Por supuesto, los ultrasonidos de Hielscher cumplen la normativa CE y los requisitos de UL, CSA y RoHs.

En la siguiente tabla encontrará algunas indicaciones sobre la capacidad de procesamiento aproximada de nuestros sonicadores:

Volumen del lote Tasa de flujo Dispositivos recomendados
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
15 a 150L De 3 a 15 l/min UIP6000hdT
n.a. 10 a 100 L/min UIP16000

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Este vídeo demuestra la desgasificación eficaz de petróleo viscoso (40cP). La ultrasonicación elimina las pequeñas burbujas de gas en suspensión del líquido y reduce el nivel de gas disuelto por debajo del nivel de equilibrio natural.

Desgasificación en línea por ultrasonidos & Antiespumante de aceite (40cP)

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Los homogeneizadores ultrasónicos de alto cizallamiento se utilizan en procesos de laboratorio, de sobremesa, piloto e industriales.

Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrasónicos de alto rendimiento para aplicaciones de mezcla, dispersión, emulsificación y extracción a escala de laboratorio, piloto e industrial.



Literatura / Referencias

preguntas más frecuentes

¿Qué es el anticongelante?

El anticongelante es una sustancia química, normalmente a base de etilenglicol o propilenglicol, que se añade a los sistemas de refrigeración para reducir el punto de congelación de un líquido, evitando que se solidifique a bajas temperaturas. También eleva el punto de ebullición, lo que permite que el refrigerante funcione eficazmente en un rango de temperaturas más amplio. Además de sus propiedades térmicas, el anticongelante suele contener aditivos que previenen la corrosión e inhiben la formación de incrustaciones, garantizando la longevidad y eficacia del sistema de refrigeración.

¿Qué es el refrigerante?

Un refrigerante es un fluido utilizado para transferir calor fuera de un sistema o dispositivo para evitar el sobrecalentamiento y mantener temperaturas óptimas de funcionamiento. Se utiliza habitualmente en motores, reactores y dispositivos electrónicos. Los refrigerantes suelen estar compuestos de agua, glicol o una mezcla de ambos, y pueden incluir aditivos para mejorar la conductividad térmica, evitar la corrosión e inhibir la formación de depósitos en el sistema de refrigeración. La función principal de un refrigerante es absorber calor y luego disiparlo, ya sea por contacto directo con un intercambiador de calor o por enfriamiento evaporativo.

¿Qué es la desgasificación?

La desgasificación es el proceso de eliminar los gases disueltos en un líquido, a menudo para evitar problemas como la cavitación, la corrosión o la reducción de la conductividad térmica en sistemas industriales. La desgasificación es un tipo específico de desgasificación centrado en eliminar el oxígeno disuelto y otros gases del agua u otros líquidos, normalmente para evitar la corrosión y mejorar la eficacia de los procesos de transferencia de calor. Ambos procesos son críticos para mantener el rendimiento y la longevidad de diversos sistemas mecánicos y químicos. Los sonicadores de sonda se utilizan a menudo para la desaireación y desgasificación eficaces de líquidos.


Ultrasonidos de alto rendimiento La gama de productos Hielscher cubre todo el espectro, desde el ultrasonicador compacto de laboratorio, pasando por las unidades de sobremesa, hasta los sistemas de ultrasonidos totalmente industriales.

Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrasónicos de alto rendimiento de laboratorio a tamaño industrial.

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