Akustična vs hidrodinamička kavitacija za primjenu miješanja
Kavitacija za miješanje i miješanje: Postoji li razlika između akustične i hidrodinamičke kavitacije? I zašto bi jedna kavitacija tehnologija mogla biti bolja za vaš proces?
akustička kavitacija – također poznat kao ultrazvučna kavitacija – i hidrodinamička kavitacija su oba oblika kavitacije, što je proces rasta i kolapsa vakuumskih šupljina u tekućini. Akustična kavitacija nastaje kada je tekućina podvrgnuta ultrazvučnim valovima visokog intenziteta, dok hidrodinamička kavitacija nastaje kada tekućina teče kroz suženje ili oko prepreke (npr. Mlaznica Venturi), uzrokujući pad tlaka i stvaranje šupljina pare.
Kavitacijske sile smicanja koriste se za homogenizaciju, miješanje, raspršivanje, emulgiranje, poremećaj stanica, kao i za pokretanje i intenziviranje kemijskih reakcija.
Ultrazvučna kavitacija na cascatrode sondi ultrasonicator UIP1000hdT (1000 vata, 20kHz) u staklenom reaktoru.
Ovdje saznajte koje razlike postoje između akustične i hidrodinamičke kavitacije i zašto biste možda željeli odabrati ultrazvučni uređaj tipa sonde za vaš proces vođen kavitacijom:
Prednosti akustične kavitacije u odnosu na hidrodinamičku kavitaciju
- Učinkovitije: Akustična kavitacija općenito je učinkovitija u proizvodnji vakuumskih šupljina, jer je energija potrebna za proizvodnju kavitacije obično niža nego u hidrodinamičkoj kavitaciji. Stoga su kavitatori na bazi ultrazvuka i kavitacijski reaktori energetski učinkovitiji i ekonomičniji. Ultrazvuk je energetski najučinkovitija metoda za proizvodnju kavitacije. Akustična / ultrazvučna kavitacija koju generiraju sonde-ultrasonicators sprječava stvaranje nepotrebnog trenja. Ultrazvučna sonda oscilira okomito sprječavajući stvaranje nepotrebnog trenja koje troši energiju. Za razliku od akustične kavitacije, hidrodinamička kavitacija koristi rotora-stator ili sustave mlaznica za stvaranje kavitacije. Obje tehnike – rotora-statori i mlaznice – uzrokovati trenje jer motor mora voziti velike mehaničke dijelove. Ako studije tvrde da su energetska učinkovitost hidrodinamičkih kavitacija, one samo uzimaju u obzir nominalnu snagu odgovarajuće tehnologije i zanemaruju stvarnu potrošnju energije. Te studije obično ne uzimaju u obzir gubitak energije trenja što je dobro poznat i neželjeni učinak hidrodinamičkih kavitacijskih tehnologija.
- Veća kontrola: Akustična kavitacija može se lakše kontrolirati i regulirati, jer se intenzitet ultrazvučnih valova može precizno prilagoditi kako bi se proizvela željena razina kavitacije. Nasuprot tome, hidrodinamičku kavitaciju je teže kontrolirati, jer ovisi o karakteristikama protoka tekućine i geometriji suženja ili prepreke. Osim toga, mlaznice su sklone začepljenju, što rezultira prekidima procesa i radno intenzivnim čišćenjem.
- Može podnijeti gotovo sve materijale: Dok Venturi mlaznica i drugi hidrodinamički reaktori protoka imaju poteškoća u rukovanju krutim tvarima, a posebno abrazivnim materijalima, ultrazvučni kavitatori mogu pouzdano obraditi gotovo bilo koju vrstu materijala. Ultrazvučni kavitacijski reaktori mogu homogenizirati čak i visoka kruta opterećenja, abrazivne čestice i vlaknaste materijale bez začepljenja.
- Veća stabilnost: Akustična kavitacija općenito je stabilnija od hidrodinamičke kavitacije, jer su šupljine pare koje proizvodi akustična kavitacija obično ravnomjernije raspoređene po tekućini. Nasuprot tome, hidrodinamička kavitacija može proizvesti šupljine pare koje su visoko lokalizirane i mogu dovesti do neravnomjernih ili nestabilnih uzoraka protoka.
- Veća svestranost: Akustična / ultrazvučna kavitacija može se koristiti u širokom rasponu primjena, uključujući homogenizaciju, miješanje, raspršivanje, emulgiranje, ekstrakciju, lizu i raspad stanica, kao i za sonokemiju. Nasuprot tome, hidrodinamička kavitacija prvenstveno je dizajnirana za kontrolu protoka i primjenu mehanike fluida.
Sve u svemu, akustična kavitacija nudi veću kontrolu, učinkovitost, stabilnost i svestranost u usporedbi s hidrodinamičkom kavitacijom, što je čini vrlo korisnom tehnikom za brojne industrijske primjene.
Ultrazvučni kavitacijski reaktori
Hielscher Ultrasonics nudi vam razne industrijske ultrazvučne sonde i kavitacijske reaktore. Svi Hielscher ultrasonicators i kavitacijski reaktori su dizajnirani za primjenu visokog intenziteta i 24/7 rad pod punim opterećenjem.
Dizajn, proizvodnja i savjetovanje – Kvaliteta proizvedena u Njemačkoj
Hielscher ultrazvučni kavitatori su poznati po svojim najvišim standardima kvalitete i dizajna. Robusnost i jednostavan rad omogućuju glatku integraciju naših ultrazvučnih kavitatora u industrijske objekte. Grubim uvjetima i zahtjevnim okruženjima lako se bave Hielscher ultrazvučni kavitatori.
Hielscher Ultrasonics je tvrtka s ISO certifikatom i poseban naglasak stavlja na ultrazvučne uređaje visokih performansi s najsuvremenijom tehnologijom i prilagođenošću korisnicima. Naravno, Hielscher ultrasonicators su CE sukladni i zadovoljavaju zahtjeve UL, CSA i RoHs.
Zašto Hielscher Ultrasonics?
- visoka efikasnost
- Najmodamoksna tehnologija
- pouzdanost & robusnost
- serija & u redu
- za bilo koji volumen – od malih bočica do kamiona na sat
- Znanstveno dokazano
- inteligentni softver
- pametne značajke (npr. protokoliranje podataka)
- CIP (čist na mjestu)
- jednostavan i siguran rad
- jednostavna instalacija, nisko održavanje
- ekonomski korisno (manje radne snage, vrijeme obrade, energija)
Ako ste zainteresirani za ultrazvučnu kavitaciju tehnika, procesi i spremni za rad ultrazvučni kavitator sustavi, molimo vas da nas kontaktirate znati. Naše dugogodišnje iskusno osoblje rado će s vama razgovarati o vašoj prijavi!
Tablica u nastavku daje vam pokazatelj približne mogućnosti obrade naših ultrazvučnih uređaja:
| Batch Volumen | Protok | Preporučeni uređaji |
|---|---|---|
| 1 do 500 mL | 10 do 200 mL / min | UP100H |
| 10 do 2000 ml | 20 do 400 mL / min | Uf200 ः t, UP400St |
| 0.1 do 20L | 0.2 do 4L / min | UIP2000hdT |
| 10 do 100L | 2 do 10 l / min | UIP4000hdT |
| 15 do 150L | 3 do 15L/min | UIP6000hdT |
| N.a. | 10 do 100 l / min | UIP16000 |
| N.a. | veći | grozd UIP16000 |
Kontaktirajte nas! / Pitajte nas!
Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi za miješanje aplikacija, disperziju, emulzifikaciju i ekstrakciju na laboratorijskim, pilotskim i industrijskim razmjerima.
Književnost / Reference
- 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 Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi Laboratorija do industrijske veličine.