סוניקציה חוסכת אנרגיה ועלויות
המעבר מהומוגנייזרים קונבנציונליים, מערבלים הידרודינמיים וטחנות עם מנגנון ערבול לעיבוד באמצעות קוויטציה אולטרסונית גם חוסך בעלויות וגם הופך את העיבוד לידידותי לסביבה.
עקב העלייה האחרונה והמתמשכת במחירי האנרגיה, לצריכת האנרגיה יש השפעה ישירה ומשמעותית על עלויות העיבוד של חומרים, כגון דיו, ציפויים וכן ביודיזל.
המכשירים האולטרסוניים של Hielscher צורכים פחות אנרגיה ממערכות מכניות מסורתיות ומשיגים תוצאות עיבוד טובות יותר. לכן, המעבר ממערבלי רוטור–סטטור ומהומוגנייזרים בלחץ גבוה לסוניקציה חוסך כמות משמעותית של חשמל. הדבר עשוי להתבטא בחיסכון משמעותי בעלויות לאורך השנים .
חום חיכוך הוא אנרגיה שאינה מנוצלת
מערכות קונבנציונליות מאבדות אנרגיה בצורת חום חיכוך. משאבות בלחץ גבוה להומוגנייזרים בלחץ גבוה, וכן מערבלי להבים בעלי כוחות גזירה גבוהים וטחנות חרוזים עם מנגנון ערבול, יוצרים מערבוליות גבוהה בנוזל במהלך עיבודו. מערבוליות זו גורמת לחיכוך בין חלקיקי הנוזל ובין הנוזל לחלקי הציוד המבצעים את הערבול. החיכוך ממיר את אנרגיית המבוא לחימום עקב חיכוך. חלק זה של אנרגיית המבוא אובד, משום שאינו יוצר כל אפקט של פיזור, הומוגניזציה או טחינה.
בדומה להשוואה בין נורה קונבנציונלית לנורת פלואורסצנט, הנורה הקונבנציונלית ממירה חלק גדול מהאנרגיה לחום. לכן היא דורשת יותר אנרגיה כדי לספק את אותה רמת תאורה.
במערכות ערבול קונבנציונליות, החימום עקב חיכוך מחייב שימוש באנרגיה נוספת לקירור הנוזל במהלך העיבוד.
למכשירים האולטרסוניים של Hielscher נצילות אנרגטית גבוהה מאוד בהמרת חשמל ליצירת קוויטציה בתוך הנוזל.
בתוך הנוזל. הנצילות האנרגטית הכוללת של המכשירים האולטרסוניים התעשייתיים היא כ-80–90% משקע החשמל אל הנוזל
(לחצו על התמונה שלמעלה להגדלת התרשים).
חשוב מכך, כוחות הקוויטציה מפעילים מאמצים רבים על החלקיקים. לכן, בדרך כלל נדרשת פחות אנרגיה לקבלת דיספרסיה טובה, אמולסיה או גודל חלקיקים קטן יותר. סוניקציה באמצעות Hielscher אכן יוצרת חימום עקב חיכוך, אך בשיעור נמוך בהרבה מזה של ערבול מכני רגיל. שיעור נמוך זה מתבטא בשיפור נוסף בנצילות, שכן נדרשת פחות אנרגיה להשגת אותה רמת פיזור או הומוגניזציה, ובתורו מפחית את האנרגיה הנדרשת לקירור הנוזל המעובד.
דוגמה: עיבוד ביודיזל
בייחוד בעיבוד דלקים חלופיים ובני קיימא, כגון ביודיזל, לצריכת האנרגיה ולחיסכון בה יש חשיבות רבה ביותר. לחשמל המשמש לייצור הדלק ה"ירוק" יש השפעה ישירה על מאזן האנרגיה הכולל ועל מאזן ה-CO2 של הדלק.
התרשים מימין (לחצו לתצוגה מוגדלת) מציג השוואה בין קוויטציה אולטרסונית, ערבול בכוחות גזירה גבוהים וקוויטציה הידרודינמית. השימוש במכשירים האולטרסוניים של Hielscher לצורך עיבוד ביודיזל דורש בקירוב 1.4kWh/m³. כדי להשיג תוצאה דומה באמצעות קוויטציה הידרודינמית בפולסים מגנטיים, נדרשים בקירוב 32.0kWh/m³. ערבול בכוחות גזירה גבוהים דורש בקירוב 4.4kWh/m³. פירוש הדבר הוא שקוויטציה הידרודינמית בפולסים צורכת בקירוב פי 23 אנרגיה, וערבול בכוחות גזירה גבוהים צורך בקירוב פי 3 אנרגיה, בהשוואה למכשירים האולטרסוניים של Hielscher, כדי לספק את אותה תפוקה.
הדבר מוביל לעלויות חשמל שנתיות גבוהות משמעותית. זהו גורם מרכזי בעלות הבעלות שיש להעריך בעת השקעה בטכנולוגיית עיבוד.
קראו עוד על החיסכון באנרגיה בעיבוד אולטרסוני של ביודיזל!
מעבר קל
ניתן לבדוק בקלות את יעילות התהליך של המכשירים האולטרסוניים של Hielscher בקנה מידה קטן יותר. בדרך כלל, UIP1000hd (1kW) משמש לפיתוח התהליך בספיקות זרימה של 0.5L עד 1000L לשעה. בקנה מידה זה ניתן למטב את יעילות העיבוד באמצעות שינוי המשרעת, הלחץ וספיקת הזרימה. כתוצאה מכך, תקבלו את דרישת האנרגיה הסגולית לתהליך שלכם. המכשירים האולטרסוניים של Hielscher מאפשרים הגדלת קנה מידה ליניארית, כך שדרישת האנרגיה הסגולית נשארת קבועה בכל קנה מידה. כך תוכלו לדעת מהו הספק הציוד הנדרש לכל כושר עיבוד, וכן מהי צריכת החשמל השנתית.