Ultrasonication štedi energiju i troškove

Prelazak s konvencionalnih homogenizatora, hidrodinamičkih miješalica i mlinova s miješalicom na ultrazvučnu kavitacijsku obradu dodaje i uštedu troškova i čini obradu ekološki prihvatljivom.

Zbog nedavnog i stalnog porasta cijena energije, potrošnja energije ima izravan i značajan učinak na troškove obrade materijala, kao što su tinte, premazi i Biodizel.

Hielscher ultrazvučni uređaji koriste manje energije od tradicionalnih mehaničkih sustava i postižu vrhunske rezultate obrade. Stoga promjena s rotor-stator-mješalica i visokotlačnih homogenizatora na ultrazvučnu obradu značajno štedi električnu energiju. To se može pretvoriti u značajne uštede tijekom godina.

Toplina trenja je neiskorištena energija

Konvencionalni sustavi gube energiju na toplinu uslijed trenja. Visokotlačne pumpe za visokotlačne homogenizatore, kao i mješalice s lopaticama visokog smicanja i mlinovi s kuglicama stvaraju visoke turbulencije u tekućini dok se obrađuje. Ove turbulencije uzrokuju trenje između čestica tekućine i između tekućine i dijelova opreme koji se miješaju. Trenje pretvara ulaznu energiju u frikcijsko zagrijavanje. Ovaj dio ulazne energije se gubi, jer ne stvara nikakav učinak raspršivanja, homogeniziranja ili mljevenja.

Slično kao i usporedba između konvencionalne žarulje i fluorescentne žarulje, konvencionalna pretvara veliki dio energije u toplinu. Stoga je potrebno više energije da bi se osigurala ista razina svjetlosti.

U slučaju konvencionalnih sustava miješanja, grijanje trenjem čini dodatnu energiju potrebnu za hlađenje tekućine tijekom obrade.

Hielscher ultrazvučni uređaji imaju vrlo visoku energetsku učinkovitost u pretvaranju električne energije u kavitacija unutar tekućine.

unutar tekućine. Ukupna energetska učinkovitost industrijskih ultrazvučnih uređaja je cca. 80-90% iz utikača u tekućinu

(kliknite na gornju sliku za povećanje grafikona).

Što je još važnije, kavitacijske sile stvaraju veliki stres na čestice. Zbog toga je tipično potrebno manje energije za dobivanje dobre disperzije, emulzije ili manje veličine čestica. Hielscher Ultrasonication stvara grijanje trenjem, iako u mnogo nižem omjeru od standardnog mehaničkog miješanja. Ovaj niži omjer pretvara se u dodatnu učinkovitost zahtijevajući manje energije za pružanje iste razine dispergiranja ili homogenizacije i zauzvrat smanjuje energiju potrebnu za hlađenje obrađene tekućine.

Primjer: Prerada biodizela

Osobito u preradi alternativnih i održivih goriva, kao što je biodizel, potrošnja energije i njeno očuvanje su izuzetno važni. Električna energija koja se koristi za proizvodnju “zelena” gorivo ima izravan utjecaj na ukupnu energiju goriva i CO₂ ravnoteža.

Grafikon desno (kliknite za veći prikaz) prikazuje usporedbu između ultrazvučne kavitacije, miješanja s visokim smicanjem i hidrodinamičke kavitacije. Korištenje Hielscher ultrazvučnih uređaja za prerada biodizela zahtijeva cca. 1,4 kWh/m³. Da bi se postigao sličan rezultat korištenjem hidrodinamičke magnetske impulsne kavitacije, potrebno je cca. 32,0kWh/m³. Visoko smično miješanje zahtijeva cca. 4,4 kWh/m³. To znači da hidrodinamička impulsna kavitacija zahtijeva cca. 23 puta više energije i visoko smično miješanje cca. 3 puta više energije od Hielscher ultrazvučnih uređaja za pružanje iste propusnosti.

To dovodi do znatno viših godišnjih troškova električne energije. Ovo je glavni faktor troška vlasništva koji se mora procijeniti kada se ulaže u tehnologiju obrade.

Promjena je laka

Hielscher ultrazvučni uređaji mogu se lako testirati za njihovu učinkovitost procesa u manjem mjerilu. Tipično, UIP1000hd (1kW) koristi se za razvoj procesa za protoke od 0,5L do 1000L na sat. Na ovoj razini, učinkovitost obrade može se optimizirati mijenjanjem amplitude, tlaka i brzine protoka. Kao rezultat, dobit ćete specifične energetske potrebe za svoj proces. Hielscher ultrazvučni uređaji omogućuju linearno povećanje, tako da specifična energetska potreba ostaje konstantna na bilo kojem mjerilu. Ovime znate koja je snaga opreme potrebna za bilo koji kapacitet obrade kao i godišnja potrošnja električne energije.