Ակուստիկ և հիդրոդինամիկական կավիտացիայի համեմատությունը խառնման կիրառություններում
Կավիտացիա՝ խառնման և խառնուրդների պատրաստման համար. Կա՞ տարբերություն ակուստիկ և հիդրոդինամիկական կավիտացիայի միջև։ Եվ ինչո՞ւ կարող է կավիտացիոն տեխնոլոգիաներից մեկն ավելի լավը լինել ձեր գործընթացի համար։
Ակուստիկ կավիտացիան, որը հայտնի է նաև որպես ուլտրաձայնային կավիտացիա, և հիդրոդինամիկական կավիտացիան երկուսն էլ կավիտացիայի ձևեր են. կավիտացիան հեղուկում վակուումային խոռոչների աճի և փլուզման գործընթացն է։ Ակուստիկ կավիտացիան առաջանում է, երբ հեղուկը ենթարկվում է բարձր ինտենսիվության ուլտրաձայնային ալիքների ազդեցությանը, մինչդեռ հիդրոդինամիկական կավիտացիան առաջանում է, երբ հեղուկը հոսում է նեղացմամբ հատվածով կամ խոչընդոտի շուրջը (օրինակ՝ Վենտուրիի վարդակով), ինչի հետևանքով ճնշումը նվազում է, և առաջանում են գոլորշային խոռոչներ։
Կավիտացիոն սահքի ուժերն օգտագործվում են հոմոգենացման, խառնման, դիսպերգացման, էմուլգացման, բջիջների քայքայման, ինչպես նաև քիմիական ռեակցիաների հարուցման և ինտենսիվացման համար։
Ուլտրաձայնային կավիտացիա՝ ապակե ռեակտորում տեղադրված UIP1000hdT ուլտրաձայնային սարքի cascatrode զոնդի մոտ (1000 վատտ, 20kHz)։
Այստեղ իմացեք, թե ինչ տարբերություններ կան ակուստիկ և հիդրոդինամիկական կավիտացիայի միջև, և ինչու կարող եք ցանկանալ զոնդային ուլտրաձայնային սարք ընտրել կավիտացիայի վրա հիմնված ձեր գործընթացի համար.
Ակուստիկ կավիտացիայի առավելությունները հիդրոդինամիկական կավիտացիայի նկատմամբ
- Ավելի բարձր արդյունավետություն. ակուստիկ կավիտացիան ընդհանուր առմամբ ավելի արդյունավետ է վակուումային խոռոչներ առաջացնելու գործում, քանի որ կավիտացիա առաջացնելու համար անհրաժեշտ էներգիան սովորաբար ավելի փոքր է, քան հիդրոդինամիկական կավիտացիայի դեպքում։ Հետևաբար, ուլտրաձայնի վրա հիմնված կավիտատորներն ու կավիտացիոն ռեակտորներն ավելի էներգաարդյունավետ և տնտեսող են։ Ուլտրաձայնը կավիտացիա առաջացնելու ամենաէներգաարդյունավետ մեթոդն է։ Զոնդային ուլտրաձայնային սարքերով առաջացվող ակուստիկ / ուլտրաձայնային կավիտացիան կանխում է ավելորդ շփման առաջացումը։ Ուլտրաձայնային զոնդը տատանվում է ուղղահայաց՝ կանխելով էներգիա վատնող ավելորդ շփման առաջացումը։ Ի տարբերություն ակուստիկ կավիտացիայի՝ հիդրոդինամիկական կավիտացիան կավիտացիա առաջացնելու համար օգտագործում է ռոտոր–ստատորային կամ վարդակային համակարգեր։ Երկու մեթոդներն էլ՝ ռոտոր–ստատորներն ու վարդակները, առաջացնում են շփում, քանի որ շարժիչը պետք է շարժման մեջ դնի խոշոր մեխանիկական մասեր։ Եթե ուսումնասիրությունները պնդում են, որ հիդրոդինամիկական կավիտացիան էներգաարդյունավետ է, ապա դրանք հաշվի են առնում միայն համապատասխան տեխնոլոգիայի անվանական հզորությունը և անտեսում են փաստացի էներգասպառումը։ Այդ ուսումնասիրությունները սովորաբար հաշվի չեն առնում շփմամբ պայմանավորված էներգիայի կորուստը, որը հիդրոդինամիկական կավիտացիայի տեխնոլոգիաների հայտնի և անցանկալի ազդեցություն է։
- Կառավարման ավելի մեծ հնարավորություններ. ակուստիկ կավիտացիան կարելի է ավելի հեշտությամբ կառավարել և կարգավորել, քանի որ ուլտրաձայնային ալիքների ինտենսիվությունը հնարավոր է ճշգրտորեն կարգավորել՝ կավիտացիայի ցանկալի մակարդակն ապահովելու համար։ Ի հակադրություն դրան՝ հիդրոդինամիկական կավիտացիան ավելի դժվար է կառավարել, քանի որ այն կախված է հեղուկի հոսքի բնութագրերից և նեղացմամբ հատվածի կամ խոչընդոտի երկրաչափությունից։ Բացի այդ, վարդակները հակված են խցանվելու, ինչը հանգեցնում է գործընթացի ընդհատումների և աշխատատար մաքրման անհրաժեշտության։
- Գրեթե բոլոր նյութերը մշակելու հնարավորություն. մինչ Վենտուրիի վարդակը և այլ հիդրոդինամիկական հոսքային ռեակտորներ դժվարությամբ են մշակում պինդ և հատկապես հղկող նյութերը, ուլտրաձայնային կավիտատորները կարող են հուսալիորեն մշակել գրեթե ցանկացած տեսակի նյութ։ Ուլտրաձայնային կավիտացիոն ռեակտորները կարող են առանց խցանվելու հոմոգենացնել նույնիսկ պինդ նյութերի բարձր պարունակությամբ զանգվածներ, հղկող մասնիկներ և թելքավոր նյութեր։
- Ավելի մեծ կայունություն. ակուստիկ կավիտացիան ընդհանուր առմամբ ավելի կայուն է, քան հիդրոդինամիկական կավիտացիան, քանի որ ակուստիկ կավիտացիայից առաջացող գոլորշային խոռոչները հակված են ավելի հավասարաչափ բաշխվելու հեղուկի ամբողջ ծավալում։ Ի հակադրություն դրան՝ հիդրոդինամիկական կավիտացիան կարող է առաջացնել խիստ տեղայնացված գոլորշային խոռոչներ, որոնք կարող են հանգեցնել հոսքի անհավասարաչափ կամ անկայուն կառուցվածքների։
- Ավելի լայն կիրառելիություն. ակուստիկ / ուլտրաձայնային կավիտացիան կարող է օգտագործվել կիրառությունների լայն շրջանակում՝ ներառյալ հոմոգենացումը, խառնումը, դիսպերգացումը, էմուլգացումը, էքստրակցիան, լիզիսն ու բջիջների քայքայումը, ինչպես նաև սոնոքիմիան։ Ի հակադրություն դրան՝ հիդրոդինամիկական կավիտացիան հիմնականում նախատեսված է հոսքի կառավարման և հեղուկների մեխանիկայի կիրառությունների համար։
Ընդհանուր առմամբ, ակուստիկ կավիտացիան, հիդրոդինամիկական կավիտացիայի համեմատ, ապահովում է կառավարման ավելի մեծ հնարավորություններ, ավելի բարձր արդյունավետություն, կայունություն և ավելի լայն կիրառելիություն, ինչն այն դարձնում է շատ օգտակար մեթոդ բազմաթիվ արդյունաբերական կիրառությունների համար։
Ուլտրաձայնային կավիտացիոն ռեակտորներ
Hielscher Ultrasonics ընկերությունն առաջարկում է արդյունաբերական դասի տարատեսակ ուլտրաձայնային զոնդեր և կավիտացիոն ռեակտորներ։ Hielscher ընկերության բոլոր ուլտրաձայնային սարքերն ու կավիտացիոն ռեակտորները նախատեսված են բարձր ինտենսիվության կիրառությունների և լրիվ բեռնվածությամբ 24/7 աշխատանքի համար։
Նախագծում, արտադրություն և խորհրդատվություն – Գերմանիայում ստեղծված որակ
Hielscher ընկերության ուլտրաձայնային կավիտատորները հայտնի են որակի և նախագծման ամենաբարձր չափանիշներով։ Ամրությունն ու շահագործման պարզությունը թույլ են տալիս մեր ուլտրաձայնային կավիտատորները սահուն ինտեգրել արդյունաբերական օբյեկտներում։ Hielscher ընկերության ուլտրաձայնային կավիտատորները հեշտությամբ աշխատում են ծանր պայմաններում և խիստ պահանջներ ներկայացնող միջավայրերում։
Hielscher Ultrasonics ընկերությունն ունի ISO հավաստագրում և հատուկ ուշադրություն է դարձնում ժամանակակից տեխնոլոգիաներով ու օգտագործման հարմարավետությամբ աչքի ընկնող բարձր արտադրողականության ուլտրաձայնային սարքերին։ Իհարկե, Hielscher ընկերության ուլտրաձայնային սարքերը համապատասխանում են CE պահանջներին և բավարարում են UL, CSA և RoHs պահանջները։
Ինչո՞ւ Hielscher Ultrasonics։
- բարձր արդյունավետություն
- գերժամանակակից տեխնոլոգիա
- հուսալիություն և ամրություն
- պարբերական և հոսքագծային մշակում
- ցանկացած ծավալի համար՝ փոքր սրվակներից մինչև ժամում բեռնատարներով չափվող քանակներ
- գիտականորեն ապացուցված
- խելացի ծրագրային ապահովում
- խելացի գործառույթներ (օրինակ՝ տվյալների գրանցում)
- CIP (մաքրում տեղում՝ առանց ապամոնտաժման)
- պարզ և անվտանգ շահագործում
- հեշտ տեղադրում, տեխնիկական սպասարկման փոքր պահանջ
- տնտեսապես շահավետ (ավելի քիչ աշխատուժ, մշակման ժամանակ և էներգիա)
Եթե ձեզ հետաքրքրում են ուլտրաձայնային կավիտացիայի մեթոդը, գործընթացները և շահագործման պատրաստ ուլտրաձայնային կավիտատորային համակարգերը, խնդրում ենք կապվել մեզ հետ հիմա։ Մեր բազմամյա փորձ ունեցող աշխատակիցները սիրով ձեզ հետ կքննարկեն ձեր կիրառությունը։
Ստորև բերված աղյուսակը պատկերացում է տալիս մեր ուլտրաձայնային սարքերի մշակման մոտավոր արտադրողականության մասին.
| Մշակվող խմբաքանակի ծավալ | Ծավալային հոսքի արագություն | Առաջարկվող սարքեր |
|---|---|---|
| 1–500mL | 10–200mL/min | UP100H |
| 10–2000mL | 20–400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1–20L | 0,2–4L/min | UIP2000hdT |
| 10–100L | 2–10L/min | UIP4000hdT |
| 15–150L | 3–15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10–100L/min | UIP16000 |
| n.a. | ավելի մեծ | սարքերի խումբ՝ UIP16000 |
Կապվե՛ք մեզ հետ։ / Հարցրե՛ք մեզ։
Hielscher Ultrasonics ընկերությունն արտադրում է բարձր արտադրողականության ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորներ՝ լաբորատոր, փորձնական և արդյունաբերական մասշտաբներով խառնման կիրառությունների, դիսպերգացման, էմուլգացման և էքստրակցիայի համար։
Գրականություն / Հղումներ
- 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 ընկերությունն արտադրում է բարձր արտադրողականության ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորներ՝ լաբորատոր չափերից մինչև արդյունաբերական չափեր։