אולטרסוניקציה חוסכת אנרגיה ועלויות
המעבר מהומוגנייזרים קונבנציונליים, מערבלים הידרודינמיים וטחנות נסערות לעיבוד קוויטציוני קולי מוסיף גם חיסכון בעלויות וגם הופך את העיבוד לידידותי לסביבה.
בשל העלייה האחרונה והמתמשכת במחירי האנרגיה, לצריכת האנרגיה השפעה ישירה ומהותית על עלויות עיבוד החומרים, כגון: דיו, ציפויים ו ביודיזל.
מכשירים קוליים Hielscher להשתמש פחות אנרגיה מאשר מערכות מכניות מסורתיות להשיג תוצאות עיבוד מעולה. לכן, שינוי מ רוטור-stator-mixers ו homogenizers בלחץ גבוה כדי ultrasonication חוסך חשמל משמעותי. זה יכול להיות מתורגם לחיסכון משמעותי בעלויות לאורך השנים.
חום חיכוך הוא אנרגיה שאינה מנוצלת
מערכות קונבנציונליות מאבדות אנרגיה לחום חיכוך. משאבות לחץ גבוה עבור הומוגנייזרים בלחץ גבוה, כמו גם מערבלי להבים בעלי גזירה גבוהה וטחנות חרוזים נסערות יוצרות מערבולות גבוהות בנוזל בזמן עיבודו. מערבולות אלו גורמות לחיכוך בין חלקיקי הנוזל ובין הנוזל לחלקים המתסיסים של הציוד. החיכוך ממיר אנרגיית קלט לחימום חיכוך. חלק זה של אנרגיית הקלט הולך לאיבוד, מכיוון שהוא אינו יוצר שום אפקט פיזור, הומוגניזציה או כרסום.
בדומה להשוואה בין נורה רגילה לנורת פלורסנט, הקונבנציונאלי ממיר חלק גדול מהאנרגיה לחום. לכן זה דורש יותר אנרגיה כדי לספק את אותה רמת אור.
במקרה של מערכות ערבוב קונבנציונליות, חימום החיכוך גורם לאנרגיה נוספת הדרושה לקירור הנוזל במהלך העיבוד.
מכשירים קוליים Hielscher יש יעילות אנרגיה גבוהה מאוד בהמרת חשמל לתוך קוויטציה בתוך הנוזל.
בתוך הנוזל. יעילות האנרגיה הכוללת של המכשירים האולטרסוניים התעשייתיים היא כ. 80-90% מתקע החשמל לנוזל
(לחץ על התמונה למעלה כדי להגדיל את התרשים).
חשוב מכך, הכוחות הקוויטציוניים מפעילים לחץ רב על החלקיקים. זו הסיבה שבדרך כלל נדרשת פחות אנרגיה כדי להשיג פיזור טוב, תחליב או גודל חלקיקים נמוך יותר. Hielscher Ultrasonication אכן יוצר חימום חיכוך, אם כי ביחס נמוך בהרבה מאשר ערבוב מכני סטנדרטי. יחס נמוך זה מתורגם ליעילות נוספת בכך שהוא דורש פחות אנרגיה כדי לספק את אותה רמת פיזור או הומוגניזציה ובתורו מפחית את האנרגיה הדרושה לקירור הנוזל המעובד.
דוגמה: עיבוד ביודיזל
בפרט בעיבוד של דלקים חלופיים ובר קיימא, כגון ביודיזל, צריכת האנרגיה ושימור של כאלה הוא חשוב ביותר. החשמל המשמש לייצור “ירוק” לדלק יש השפעה ישירה על הדלקים הכוללים, האנרגיה והפחמן הדו-חמצני;2 מאזניים.
התרשים מימין (לחץ לתצוגה גדולה יותר) מראה השוואה בין קוויטציה קולית, ערבוב גזירה גבוהה וקוויטציה הידרודינמית. שימוש במכשירים קוליים Hielscher עבור עיבוד ביודיזל דורש כ. 1.4kWh/m³. כדי להשיג תוצאה דומה באמצעות cavitation דחף מגנטי הידרודינמי, דורש כ. 32.0kWh/m³. ערבוב בגזירה גבוהה דורש כ. 4.4kWh/m³. משמעות הדבר היא, כי cavitation דחף הידרודינמי דורש כ. 23 פעמים יותר אנרגיה וערבוב גזירה גבוהה כ 3 פעמים יותר אנרגיה מאשר התקנים קוליים Hielscher כדי לספק את אותה תפוקה.
הדבר מוביל לעלויות חשמל שנתיות גבוהות משמעותית. זהו גורם עלות בעלות עיקרי שיש להעריך בעת השקעה בטכנולוגיית עיבוד.
שינוי קל יותר
מכשירים קוליים Hielscher ניתן לבדוק בקלות על יעילות התהליך שלהם בקנה מידה קטן יותר. בדרך כלל, הסמל UIP1000hd (1kW) משמש לפיתוח התהליך עבור קצבי זרימה מ 0.5L ל 1000L לשעה. בקנה מידה זה, ניתן לייעל את יעילות העיבוד על ידי שינוי המשרעת, הלחץ וקצב הזרימה. כתוצאה מכך, תקבל את דרישת האנרגיה הספציפית עבור התהליך שלך. מכשירים קוליים Hielscher מאפשרים בקנה מידה ליניארי, כך דרישת האנרגיה הספציפית נשאר קבוע בכל קנה מידה. לפי זה, אתה יודע את כוח הציוד הדרוש לכל קיבולת עיבוד, כמו גם את צריכת החשמל השנתית.