קוויטציה אקוסטית לעומת הידרודינמית ליישומי ערבוב
קוויטציה לערבוב וערבוב: האם יש הבדל בין קוויטציה אקוסטית להידרודינמית? ומדוע טכנולוגיית קוויטציה אחת עשויה להיות טובה יותר לתהליך שלך?
אקוסטית cavitation – ידוע גם בשם קוויטציה קולית – וקוויטציה הידרודינמית הן שתי צורות של קוויטציה, שהיא תהליך של צמיחה וקריסה של חללי ואקום בנוזל. קוויטציה אקוסטית מתרחשת כאשר נוזל נתון לגלי אולטרסאונד בעוצמה גבוהה, ואילו קוויטציה הידרודינמית מתרחשת כאשר נוזל זורם דרך כיווץ או סביב מכשול (למשל זרבובית ונטורי), מה שגורם ללחץ לרדת ולהיווצרות חללי אדים.
כוחות גזירה קביטציוניים משמשים להומוגניזציה, ערבוב, פיזור, תחליב, הפרעה לתאים וכן לייזום והגברת תגובות כימיות.
קוויטציה קולית בגשושית אשד של האולטרה-סוניקטור UIP1000hdT (1000 וואט, 20 קילוהרץ) בכור זכוכית.
למד כאן אילו הבדלים קיימים בין קוויטציה אקוסטית להידרודינמית ומדוע ייתכן שתרצה לבחור אולטראסוניקטור מסוג בדיקה לתהליך מונחה הקוויטציה שלך:
היתרונות של קוויטציה אקוסטית על פני קוויטציה הידרודינמית
- יעיל יותר: קוויטציה אקוסטית היא בדרך כלל יעילה יותר בייצור חללי ואקום, מכיוון שהאנרגיה הדרושה לייצור קוויטציה היא בדרך כלל נמוכה יותר מאשר בקוויטציה הידרודינמית. לכן, קוויטטורים מבוססי אולטרסאונד וכורי קוויטציה הם חסכוניים יותר באנרגיה. אולטרסאונד היא השיטה החסכונית ביותר באנרגיה לייצור קוויטציה. קוויטציה אקוסטית / אולטראסונית הנוצרת על ידי בדיקות אולטראסוניקטורים מונעת יצירת חיכוך מיותר. הבדיקה העל-קולית מתנדנדת בניצב ומונעת חיכוך מיותר ומבזבז אנרגיה. בניגוד לקוויטציה אקוסטית, קוויטציה הידרודינמית משתמשת במערכות רוטור-סטטור או חרירים כדי ליצור קוויטציה. שתי הטכניקות – רוטור-סטטורים וחרירים – לגרום לחיכוך מכיוון שהמנוע צריך לנהוג בחלקים מכניים גדולים. אם מחקרים טוענים ליעילות אנרגטית של קוויטציות הידרודינמיות, הם לוקחים בחשבון רק את ההספק הנומינלי של הטכנולוגיה המתאימה ומזניחים את צריכת החשמל בפועל. מחקרים אלה בדרך כלל אינם רואים את אובדן אנרגיית החיכוך שהיא השפעה ידועה ובלתי רצויה של טכנולוגיות קוויטציה הידרודינמיות.
- שליטה רבה יותר: קוויטציה אקוסטית יכולה להיות נשלטת ומווסתת ביתר קלות, שכן ניתן לכוונן במדויק את עוצמת גלי האולטרסאונד כדי לייצר את רמת הקוויטציה הרצויה. לעומת זאת, קוויטציה הידרודינמית קשה יותר לשלוט, שכן היא תלויה במאפייני הזרימה של הנוזל ובגיאומטריה של ההתכווצות או המכשול. בנוסף, החרירים נוטים להיסתם, מה שגורם להפרעות בתהליך ולניקוי אינטנסיבי של העבודה.
- יכול להתמודד כמעט עם כל החומרים: בעוד זרבובית ונטורי וכורי זרימה הידרודינמיים אחרים מתקשים להתמודד עם מוצקים ובמיוחד חומרים שוחקים, cavitators קולי יכול לעבד באופן אמין כמעט כל סוג של חומר. כורי קוויטציה קוליים יכולים הומוגניות אפילו עומסים מוצקים גבוהים, חלקיקים שוחקים וחומרים סיביים ללא סתימה.
- יציבות רבה יותר: קוויטציה אקוסטית היא בדרך כלל יציבה יותר מאשר קוויטציה הידרודינמית, שכן חללי האדים המיוצרים על ידי קוויטציה אקוסטית נוטים להיות מפוזרים בצורה אחידה יותר ברחבי הנוזל. לעומת זאת, קוויטציה הידרודינמית יכולה לייצר חללי אדים שהם מקומיים מאוד ויכולים להוביל לדפוסי זרימה לא אחידים או לא יציבים.
- רבגוניות רבה יותר: ניתן להשתמש בקוויטציה אקוסטית / אולטראסונית במגוון רחב של יישומים, כולל הומוגניזציה, ערבוב, פיזור, תחליב, מיצוי, תזה והתפוררות תאים, כמו גם עבור סונוכימיה. לעומת זאת, קוויטציה הידרודינמית מיועדת בעיקר ליישומי בקרת זרימה ומכניקת זורמים.
בסך הכל, קוויטציה אקוסטית מציעה בקרה, יעילות, יציבות ורב-תכליתיות רבה יותר בהשוואה לקוויטציה הידרודינמית, מה שהופך אותה לטכניקה שימושית מאוד עבור יישומים תעשייתיים רבים.
כורי קוויטציה אולטראסוניים
Hielscher אולטרסוניקה מציעה לך מגוון רחב של בדיקות קוליות בכיתה תעשייתית כורי קוויטציה. כל Hielscher אולטראסוניקאטורים וכורי קוויטציה מיועדים ליישומים בעוצמה גבוהה ופעולה 24/7 תחת עומס מלא.
תכנון, ייצור וייעוץ – איכות תוצרת גרמניה
Hielscher קולי cavitators ידועים באיכות הגבוהה ביותר שלהם סטנדרטים עיצוב. עמידות ותפעול קל מאפשרים שילוב חלק של הקוויטטורים העל-קוליים שלנו במתקנים תעשייתיים. תנאים מחוספסים וסביבות תובעניות מטופלים בקלות על ידי cavitators קולי Hielscher.
Hielscher אולטרסוניקה היא חברה מוסמכת ISO ולשים דגש מיוחד על ultrasonicators ביצועים גבוהים הכוללים טכנולוגיה חדישה וידידותיות למשתמש. כמובן, Hielscher אולטרסוניקאטורים הם תואמי CE ועומדים בדרישות של UL, CSA ו- RoHs.
למה Hielscher אולטרסוניקה?
- יעילות גבוהה
- טכנולוגיה מתקדמת
- אֲמִינוּת & חוסן
- קְבוּצָה & בשורה
- לכל נפח – מבקבוקונים קטנים ועד מטעני משאיות בשעה
- מוכח מדעית
- תוכנה אינטליגנטית
- תכונות חכמות (למשל, פרוטוקול נתונים)
- CIP (נקי במקום)
- פעולה פשוטה ובטוחה
- התקנה קלה, תחזוקה נמוכה
- מועיל כלכלית (פחות כוח אדם, זמן עיבוד, אנרגיה)
אם אתה מעוניין בטכניקת קוויטציה קולית, תהליכים ומערכות קוויטטור קוליות מוכנות להפעלה, אנא צור איתנו קשר לדעת. הצוות הוותיק והמנוסה שלנו ישמח לדון איתך בבקשתך!
הטבלה להלן נותן לך אינדיקציה של יכולת עיבוד משוער של ultrasonicators שלנו:
| נפח תצווה | קצב זרימה | התקנים מומלצים |
|---|---|---|
| 1 עד 500mL | 10 עד 200mL / min | מעלהay |
| 10 עד 2000mL | 20 עד 400mL / min | Uf200 ः t, UP400St |
| 0.1 ל 20L | 0.2 ל 4 ליטר / דקה | UIP2000hdT |
| 10 עד 100 ליטר | 2 עד 10L / min | UIP4000hdT |
| 15 עד 150 ל' | 3 עד 15 ליטר לדקה | UIP6000hdT |
| N.A. | 10 עד 100L / min | UIP16000 |
| N.A. | יותר גדול | אשכול UIP16000 |
תיצור איתנו קשר! / שאל אותנו!
Hielscher אולטרסוניקה מייצרת הומוגניזרים אולטראסוניות ביצועים גבוהים עבור ערבוב יישומים, פיזור, אמולסיה וחילוץ על מעבדה, טייס בקנה מידה תעשייתי.
ספרות/הפניות
- Suslick, K.S. (1998): Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology; 4th Ed. J. Wiley & Sons: New York, 1998, vol. 26, 517-541.
- Braeutigam, Patrick (2015): Degradation of Organic Micropollutants by Hydrodynamic and/or Acoustic Cavitation. In: Handbook of Ultrasonics and Sonochemistry. Springer 2015.
- Abhinav Priyadarshi, Mohammad Khavari, Tungky Subroto, Marcello Conte, Paul Prentice, Koulis Pericleous, Dmitry Eskin, John Durodola, Iakovos Tzanakis (2021): On the governing fragmentation mechanism of primary intermetallics by induced cavitation. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 70, 2021.
- Mottyll, S.; Skoda, R. (2015): Numerical 3D flow simulation of attached cavitation structures at ultrasonic horn tips and statistical evaluation of flow aggressiveness via load collectives. Journal of Physics: Conference Series, Volume 656, 9th International Symposium on Cavitation (CAV2015) 6–10 December 2015, Lausanne, Switzerland.
Hielscher אולטרסוניקה מייצרת homogenizers קולי ביצועים גבוהים מ מַעבָּדָה ל גודל תעשייתי.