L'ultrasonication permet d'économiser de l'énergie et des coûts

Le passage des homogénéisateurs conventionnels, des mélangeurs hydrodynamiques et des broyeurs agités au traitement par cavitation ultrasonique permet de réaliser des économies et de rendre le traitement respectueux de l'environnement.

En raison de la hausse récente et continue des prix de l'énergie, la consommation d'énergie a un effet direct et substantiel sur les coûts de transformation des matériaux, tels que Encres, Revêtements et Biodiesel.

Les appareils à ultrasons Hielscher consomment moins d'énergie que les systèmes mécaniques traditionnels et permettent d'obtenir des résultats de traitement supérieurs. Par conséquent, le remplacement des mélangeurs rotor-stator et des homogénéisateurs à haute pression par des appareils à ultrasons permet de réaliser d'importantes économies d'électricité. Cela peut se traduire par des économies substantielles au fil des ans.

La chaleur de friction est une énergie inutilisée

Les systèmes conventionnels perdent de l'énergie en raison de la chaleur de friction. Les pompes à haute pression pour les homogénéisateurs à haute pression, ainsi que les mélangeurs à lames à cisaillement élevé et les broyeurs à billes agités créent de fortes turbulences dans le liquide lors de son traitement. Ces turbulences provoquent des frottements entre les particules de liquide et entre le liquide et les parties agitées de l'équipement. Le frottement convertit l'énergie d'entrée en chaleur de frottement. Cette partie de l'énergie d'entrée est perdue, car elle ne génère aucun effet de dispersion, d'homogénéisation ou de broyage.

Comme pour la comparaison entre une ampoule classique et une ampoule fluorescente, l'ampoule classique convertit une grande partie de l'énergie en chaleur. Elle nécessite donc plus d'énergie pour fournir le même niveau de lumière.

Dans le cas des systèmes de mélange conventionnels, le chauffage par friction nécessite de l'énergie supplémentaire pour refroidir le liquide pendant le traitement.

(Cliquez pour agrandir !) L'efficacité énergétique globale est importante pour l'ultrasonisation des liquides. L'efficacité décrit la part de la puissance transmise de la fiche au liquide. Nos appareils de sonification ont un rendement global de plus de 80 %. Les appareils à ultrasons Hielscher ont un rendement énergétique très élevé pour la conversion de l'électricité en énergie électrique. cavitation dans le liquide.

dans le liquide. L'efficacité énergétique globale des appareils industriels à ultrasons est d'environ 80-90 % de la prise électrique dans le liquide.

(cliquez sur l'image ci-dessus pour agrandir le graphique).

Plus important encore, les forces de cavitation exercent une forte pression sur les particules. C'est pourquoi il faut généralement moins d'énergie pour obtenir une bonne dispersion, une émulsion ou une taille de particule plus faible. L'ultrasonication Hielscher crée un échauffement par friction, mais dans une proportion beaucoup plus faible que le mélange mécanique standard. Ce ratio plus faible se traduit par des gains d'efficacité supplémentaires, car il faut moins d'énergie pour obtenir le même niveau de dispersion ou d'homogénéisation, ce qui réduit l'énergie nécessaire au refroidissement du liquide traité.

Exemple : Traitement du biodiesel

La consommation d'énergie et sa conservation sont extrêmement importantes, en particulier dans le cadre de la production de carburants alternatifs et durables, tels que le biodiesel. L'électricité utilisée pour la fabrication du “vert” a un impact direct sur l'énergie globale des combustibles et sur les émissions de CO2 l'équilibre.

La cavitation hydrodynamique à haute fréquence par impulsion magnétique nécessite environ 23 fois plus d'énergie que les appareils à ultrasons Hielscher pour fournir le même débit. Le graphique de droite (cliquer pour agrandir) montre une comparaison entre la cavitation ultrasonique, le mélange à haut cisaillement et la cavitation hydrodynamique. L'utilisation d'appareils à ultrasons Hielscher pour la la transformation du biodiesel nécessite environ 1,4 kWh/m³. Pour obtenir un résultat similaire en utilisant la cavitation par impulsion magnétique hydrodynamique, il faut approximativement 32,0 kWh/m³. Le mélange à haut cisaillement nécessite environ 4,4 kWh/m³. Cela signifie que la cavitation hydrodynamique à impulsion nécessite environ 23 fois plus d'énergie et le mélange à haut cisaillement environ 3 fois plus d'énergie que les appareils à ultrasons Hielscher pour fournir le même débit.

Cela se traduit par des coûts annuels d'électricité nettement plus élevés. Il s'agit d'un facteur important du coût de propriété qui doit être évalué lors de l'investissement dans une technologie de traitement.

Le changement en toute simplicité

Les appareils à ultrasons Hielscher peuvent être facilement testés pour leur efficacité à petite échelle. En règle générale, les UIP1000hd (1kW) est utilisé pour le développement du processus pour des débits de 0,5L à 1000L par heure. À cette échelle, l'efficacité du traitement peut être optimisée en faisant varier l'amplitude, la pression et le débit. Vous obtiendrez ainsi l'énergie spécifique nécessaire à votre procédé. Les appareils à ultrasons Hielscher permettent une mise à l'échelle linéaire, de sorte que l'énergie spécifique requise reste constante à n'importe quelle échelle. Vous connaissez ainsi la puissance de l'équipement nécessaire pour une capacité de traitement donnée, ainsi que la consommation annuelle d'électricité.

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