Desgasificación ultrasónica de líquidos anticongelantes y refrigerantes
La desgasificación ultrasónica es un método altamente eficaz y eficiente para eliminar los gases disueltos de los líquidos refrigerantes y anticongelantes. Su aplicación en entornos industriales, especialmente mediante el uso de sonicadores de sonda, garantiza que estos fluidos esenciales funcionen de manera óptima, protegiendo los equipos y sistemas para los que están destinados. A medida que las industrias siguen exigiendo un mayor rendimiento y fiabilidad de sus sistemas de refrigeración, la desgasificación ultrasónica seguirá siendo un proceso esencial para garantizar la vida útil y la eficiencia de estos sistemas.
Ventajas de la desgasificación y la desaireación ultrasónicas
La desgasificación y la desaireación ultrasónicas de los refrigerantes ofrecen varias ventajas frente a los métodos tradicionales, lo que las hace altamente eficaces para aplicaciones industriales.
Ventajas de la desgasificación y la desaireación ultrasónicas
- Proceso rápido: La desgasificación ultrasónica es más rápida que los métodos tradicionales y elimina rápidamente los gases disueltos de los refrigerantes.
- Eliminación eficiente de gases: El efecto de cavitación generado por las ondas ultrasónicas garantiza una eliminación exhaustiva de los gases, incluido el oxígeno, y proporciona un refrigerante homogéneo y libre de burbujas.
- Mejora del rendimiento térmico: Al eliminar las burbujas de gas, la desgasificación ultrasónica mejora la conductividad térmica y la eficiencia global de refrigeración de los refrigerantes.
- Eficiencia energética: El proceso es energéticamente eficiente y reduce la necesidad de recurrir a sistemas de calentamiento o de vacío que suelen utilizarse en otros métodos de desgasificación.
- Integración en línea: La desgasificación ultrasónica puede integrarse fácilmente en procesos continuos en línea, lo que permite tratar grandes volúmenes de refrigerante en tiempo real.
- Mayor protección del sistema: La eliminación eficaz de los gases previene problemas como la cavitación y la corrosión, y mejora la vida útil y la fiabilidad de los sistemas de refrigeración.
Sonicadores de sonda UIP1000hdT para la desgasificación y la desaireación de líquidos
El proceso es considerablemente más rápido y eficiente, ya que las ondas ultrasónicas generan una cavitación intensa que elimina rápidamente los gases disueltos, incluido el oxígeno, del refrigerante. Esto permite una desgasificación más exhaustiva y garantiza que el refrigerante se mantenga homogéneo y libre de burbujas, que pueden causar cavitación, corrosión y una disminución del rendimiento térmico. Además, la desgasificación ultrasónica es energéticamente eficiente y puede integrarse fácilmente en procesos continuos en línea, lo que permite tratar grandes volúmenes de refrigerante en tiempo real sin necesidad de sistemas de calentamiento o de vacío. El resultado es una mayor eficiencia de refrigeración, una mejor protección de los componentes del sistema y, en general, una mayor fiabilidad y vida útil de los sistemas de refrigeración.
¿Por qué es necesaria la desgasificación?
La desgasificación es un proceso esencial en diversas aplicaciones industriales, especialmente cuando se trabaja con líquidos utilizados en entornos sensibles o de alto rendimiento, como los líquidos anticongelantes y refrigerantes. Estos líquidos suelen contener gases disueltos, como oxígeno y nitrógeno, que pueden provocar diversos 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 considerablemente su vida útil y su eficiencia. Además, las burbujas de gas pueden dificultar el flujo del líquido, causando ineficiencias y posibles obstrucciones en los circuitos de refrigeración. Por lo tanto, la desgasificación es necesaria para garantizar que el refrigerante o anticongelante funcione de manera óptima, mantenga la eficiencia del sistema y prolongue la vida útil de los componentes con los que entra en contacto.
Desgasificación ultrasónica: los ultrasonidos eliminan las burbujas de gas atrapadas en los líquidos
Desaireación de fluidos asistida por ultrasonidos en un reactor ultrasónico de flujo continuo. Los ultrasonidos intensifican y aceleran eficazmente la eliminación de gases y aire no deseados de los fluidos.
Desgasificación de refrigerantes y su relevancia industrial
En los entornos industriales, la calidad y la fiabilidad de los líquidos refrigerantes y anticongelantes son fundamentales. Estos líquidos se utilizan ampliamente en las industrias de la automoción, la aeronáutica y el sector aeroespacial, la electrónica y la maquinaria pesada, donde desempeñan un papel esencial para mantener temperaturas de funcionamiento óptimas y evitar el sobrecalentamiento. Garantizar que estos fluidos estén libres de gases disueltos es esencial para evitar los problemas mencionados anteriormente. En los motores de los vehículos, por ejemplo, la presencia de burbujas de gas en el refrigerante puede generar puntos calientes, reducir la eficiencia de refrigeración del motor y llegar a provocar su fallo. En la electrónica, donde se utilizan líquidos refrigerantes para disipar el calor de los componentes sensibles, las burbujas de gas pueden provocar un calentamiento localizado y el fallo de los componentes. Dada la importancia de estos fluidos, los procesos industriales requieren un método de desgasificación fiable y eficiente para mantener el rendimiento y la seguridad de la maquinaria y los equipos.
Desgasificación ultrasónica – principio de funcionamiento
La desgasificación ultrasónica es una técnica avanzada que utiliza ondas sonoras de alta frecuencia para eliminar los gases disueltos de los líquidos. El proceso se basa en el fenómeno de la cavitación, en el que las ondas ultrasónicas generan zonas alternas de alta y baja presión dentro del líquido. Durante la fase de baja presión, se forman pequeñas burbujas de vacío en el líquido. Estas burbujas colapsan después durante la fase de alta presión, lo que provoca la rápida expulsión de los gases disueltos del líquido. Las ondas sonoras utilizadas en la desgasificación ultrasónica suelen abarcar desde 20 kHz hasta varios MHz, según 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 ultrasónica es altamente eficiente y puede aplicarse tanto en entornos de laboratorio a pequeña escala como en procesos industriales a gran escala.
Desgasificación ultrasónica mediante un montaje con celda de flujo. Este experimento consistió en un prototipo de circuito de agua a pequeña escala con un volumen de 0,8 galones, un caudal de gas inerte de 0,2 sfcm/min y una intensidad de 275 W/cm2. Esto muestra una reducción del tiempo de eliminación del oxígeno de aproximadamente el 70%.
Estudio e imagen: Rubio et al. 2016
Desgasificación ultrasónica de refrigerantes y anticongelantes
Cuando se aplica a líquidos refrigerantes y anticongelantes, la desgasificación ultrasónica ofrece varias ventajas frente a los métodos tradicionales de desgasificación. Los métodos tradicionales, como la desgasificación al vacío o el calentamiento, pueden requerir mucho tiempo y energía, y pueden resultar menos eficaces para eliminar todos los gases disueltos. La desgasificación ultrasónica, por su parte, es más rápida, más eficiente energéticamente y puede lograr un mayor grado de eliminación de gases. Este proceso es especialmente eficaz para garantizar que el refrigerante o anticongelante se mantenga homogéneo y libre de burbujas, lo que resulta crucial para conservar las propiedades térmicas y las características de flujo del fluido. Al garantizar una desgasificación exhaustiva del líquido, el tratamiento ultrasónico ayuda a prevenir problemas como la cavitación, la corrosión y las obstrucciones del flujo, mejorando así el rendimiento global y la fiabilidad del sistema de refrigeración.
Sonicadores industriales de sonda para la desgasificación en línea
En las aplicaciones industriales, el uso de sonicadores de sonda para la desgasificación en línea se ha vuelto cada vez más habitual. Estos sonicadores están diseñados para integrarse directamente en la línea de producción, lo que permite una desgasificación continua y eficiente de los líquidos refrigerantes y anticongelantes durante su procesamiento. Los sonicadores de sonda funcionan emitiendo ondas ultrasónicas directamente en el líquido mientras este circula por el sistema, lo que garantiza que la desgasificación se produzca en tiempo real. Este proceso en línea es especialmente beneficioso para las operaciones a gran escala, donde es esencial mantener una producción uniforme y de alta calidad. Los sonicadores industriales de sonda suelen ser robustos y pueden procesar grandes volúmenes de líquido, lo que los hace ideales para la fabricación de automóviles, los sistemas de refrigeración de equipos electrónicos y otras aplicaciones de la industria pesada. La posibilidad de adaptar la frecuencia y la potencia de las ondas ultrasónicas garantiza que el proceso de desgasificación pueda ajustarse a las necesidades específicas de la aplicación, ofreciendo una solución versátil y eficiente para mantener la calidad y el rendimiento de los líquidos refrigerantes y anticongelantes.
- alta eficiencia
- tecnología de vanguardia
- fiabilidad y robustez
- control del proceso ajustable y preciso
- por lotes y en línea
- para cualquier volumen
- software inteligente
- funciones inteligentes (p. ej., programación, registro de datos, control remoto)
- manejo fácil y seguro
- bajo mantenimiento
- CIP (limpieza in situ)
Diseño, fabricación y asesoramiento – calidad fabricada en Alemania
Los ultrasonicadores de Hielscher son reconocidos por sus exigentes estándares de calidad y diseño. Su robustez y facilidad de manejo permiten integrar nuestros ultrasonicadores sin dificultades en las instalaciones industriales. Los ultrasonicadores de Hielscher funcionan sin problemas en condiciones difíciles y entornos exigentes.
Hielscher Ultrasonics es una empresa con certificación ISO que hace especial hincapié en los ultrasonicadores de alto rendimiento con tecnología de vanguardia y facilidad de uso. Por supuesto, los ultrasonicadores de Hielscher cumplen con la normativa CE y con los requisitos de UL, CSA y RoHs.
La siguiente tabla ofrece una orientación sobre la capacidad aproximada de procesamiento de nuestros ultrasonicadores:
| Volumen del lote | Caudal | Equipos 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 150 L | 3 a 15 L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 a 100 L/min | UIP16000 |
Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrasónicos de alto rendimiento para aplicaciones de mezcla, dispersión, emulsificación y extracción a escala de laboratorio, piloto e industrial.
Bibliografía / Referencias
- Mahmood Amani, Salem Al-Juhani, Mohammed Al-Jubouri, Rommel Yrac, Abdullah Taha (2016): Application of Ultrasonic Waves for Degassing of Drilling Fluids and Crude Oils Application of Ultrasonic Waves for Degassing of Drilling Fluids and Crude Oils. Advances in Petroleum Exploration and Development Vol. 11, No. 2; 2016.
- Zuzanna Bojarska, Janusz Kopytowski, Marta Mazurkiewicz-Pawlicka, Piotr Bazarnik, Stanisław Gierlotka, Antoni Rożeń, Łukasz Makowski (2021): Molybdenum disulfide-based hybrid materials as new types of oil additives with enhanced tribological and rheological properties. Tribology International, Volume 160, 2021.
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- Rognerud, Maren; Solemslie, Bjørn; Islam, Md Hujjatul; Pollet, Bruno (2020): How to Avoid Total Dissolved Gas Supersaturation in Water from Hydropower Plants by Employing Ultrasound. Journal of Physics: Conference Series 2020.
Preguntas frecuentes
¿Qué es un anticongelante?
Un anticongelante es una sustancia química, generalmente a base de etilenglicol o propilenglicol, que se añade a los sistemas de refrigeración para reducir el punto de congelación de un líquido y evitar que se solidifique a bajas temperaturas. También eleva el punto de ebullición, lo que permite que el refrigerante funcione eficazmente en un intervalo 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 vida útil y la eficiencia del sistema de refrigeración.
¿Qué es un refrigerante?
Un refrigerante es un fluido utilizado para extraer el calor de un sistema o dispositivo con el fin de evitar el sobrecalentamiento y mantener temperaturas de funcionamiento óptimas. 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, prevenir la corrosión e inhibir la formación de depósitos dentro del sistema de refrigeración. La función principal de un refrigerante es absorber el calor y después disiparlo, ya sea mediante el contacto directo con un intercambiador de calor o mediante refrigeración evaporativa.
¿Qué es la desgasificación?
La desgasificación es el proceso de eliminar los gases disueltos de un líquido, a menudo para prevenir problemas como la cavitación, la corrosión o la reducción de la conductividad térmica en los sistemas industriales. La desaireación es un tipo específico de desgasificación centrado en eliminar el oxígeno disuelto y otros gases del agua u otros líquidos, normalmente para prevenir la corrosión y mejorar la eficiencia de los procesos de transferencia de calor. Ambos procesos son esenciales para mantener el rendimiento y la vida útil de diversos sistemas mecánicos y químicos. Los sonicadores de sonda se utilizan con frecuencia para la desaireación y la desgasificación eficientes de líquidos.
Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrasónicos de alto rendimiento desde escala de laboratorio hasta escala industrial.