Ultrazvučna obrada štedi energiju i smanjuje troškove

Prelazak s konvencionalnih homogenizatora, hidrodinamičkih miješalica i mlinova s miješanjem na ultrazvučnu kavitacijsku obradu donosi uštede i čini obradu ekološki prihvatljivom.

Zbog nedavnog i kontinuiranog rasta cijena energije, potrošnja energije izravno i znatno utječe na troškove obrade materijala kao što su tinte, premazi i biodizel.

Ultrazvučni uređaji Hielscher troše manje energije od tradicionalnih mehaničkih sustava i postižu bolje rezultate obrade. Stoga prelazak s miješalica s rotorom i statorom i visokotlačnih homogenizatora na ultrazvučnu obradu donosi znatne uštede električne energije. To tijekom godina može dovesti do znatnih ušteda troškova.

Toplina trenja neiskorištena je energija

Konvencionalni sustavi gube energiju u obliku topline trenja. Visokotlačne pumpe za visokotlačne homogenizatore, kao i miješalice s lopaticama s visokim smicanjem i kuglični mlinovi s miješanjem, stvaraju snažnu turbulenciju u tekućini tijekom obrade. Ta turbulencija uzrokuje trenje između čestica tekućine te između tekućine i dijelova opreme koji je miješaju. Trenje pretvara ulaznu energiju u toplinu trenja. Taj se dio ulazne energije gubi jer ne pridonosi dispergiranju, homogenizaciji ni mljevenju.

Slično kao pri usporedbi klasične žarulje i fluorescentne žarulje, klasična žarulja velik dio energije pretvara u toplinu. Stoga joj je za istu razinu osvjetljenja potrebno više energije.

Kod konvencionalnih sustava za miješanje zbog zagrijavanja trenjem potrebna je dodatna energija za hlađenje tekućine tijekom obrade.

Ultrazvučni uređaji Hielscher imaju vrlo visoku energetsku učinkovitost pri pretvaranju električne energije u kavitaciju u tekućini.

u tekućini. Ukupna energetska učinkovitost industrijskih ultrazvučnih uređaja iznosi približno 80–90% od električne utičnice do tekućine

(kliknite gornju sliku za povećanje grafikona).

Još je važnije to što kavitacijske sile snažno opterećuju čestice. Zbog toga je za postizanje dobre disperzije, emulzije ili manje veličine čestica obično potrebno manje energije. Ultrazvučna obrada uređajima Hielscher stvara toplinu trenja, ali u znatno manjem udjelu nego standardno mehaničko miješanje. Taj manji udio donosi dodatnu učinkovitost jer je za postizanje iste razine dispergiranja ili homogenizacije potrebno manje energije, čime se ujedno smanjuje energija potrebna za hlađenje obrađene tekućine.

Primjer: Obrada biodizela

Osobito pri obradi alternativnih i održivih goriva, kao što je biodizel, potrošnja i ušteda energije iznimno su važne. Električna energija koja se upotrebljava za proizvodnju „zelenog” goriva izravno utječe na ukupnu energetsku bilancu i bilancu CO₂ goriva.

Grafikon desno (kliknite za veći prikaz) prikazuje usporedbu ultrazvučne kavitacije, miješanja s visokim smicanjem i hidrodinamičke kavitacije. Upotreba ultrazvučnih uređaja Hielscher za obradu biodizela zahtijeva približno 1,4kWh/m³. Za postizanje sličnog rezultata primjenom hidrodinamičke kavitacije s magnetskim impulsima potrebno je približno 32,0kWh/m³. Miješanje s visokim smicanjem zahtijeva približno 4,4kWh/m³. To znači da je hidrodinamičkoj impulsnoj kavitaciji potrebno približno 23 puta više energije, a miješanju s visokim smicanjem približno 3 puta više energije nego ultrazvučnim uređajima Hielscher za postizanje istog kapaciteta obrade.

To dovodi do znatno viših godišnjih troškova električne energije. To je važan čimbenik ukupnih troškova vlasništva koji se mora procijeniti pri ulaganju u tehnologiju obrade.
Pročitajte više o uštedama energije pri ultrazvučnoj obradi biodizela!

Jednostavan prelazak

Učinkovitost ultrazvučnih uređaja Hielscher u procesu lako se može ispitati u manjem mjerilu. Za razvoj procesa obično se upotrebljava UIP1000hd (1kW) pri protocima od 0,5L do 1000L na sat. U tom se mjerilu učinkovitost obrade može optimizirati promjenom amplitude, tlaka i protoka. Time ćete utvrditi specifičnu potrebu za energijom za svoj proces. Ultrazvučni uređaji Hielscher omogućuju linearno povećanje mjerila, tako da specifična potreba za energijom ostaje konstantna u svakom mjerilu. Na taj način znate potrebnu snagu opreme za bilo koji kapacitet obrade, kao i godišnju potrošnju električne energije.