Tecnologia ad ultrasuoni Hielscher

L'ultrasonicazione consente di risparmiare energia e costi

Il passaggio da omogeneizzatori convenzionali, miscelatori idrodinamici e mulini agitati al trattamento cavitazionale ad ultrasuoni aggiunge risparmi sui costi e rende la lavorazione ecologica.

A causa del recente e costante aumento dei prezzi dell'energia, il consumo energetico ha un effetto diretto e sostanziale sui costi di lavorazione dei materiali, quali inchiostri, Rivestimenti e Biodiesel.

Gli apparecchi ad ultrasuoni Hielscher consumano meno energia rispetto ai sistemi meccanici tradizionali e raggiungono risultati di lavorazione superiori. Pertanto, il passaggio da miscelatori-statore-rotore e omogeneizzatori ad alta pressione ad ultrasuoni consente di risparmiare una notevole quantità di energia elettrica. Questo può tradursi in sostanziali risparmi sui costi nel corso degli anni.

Il calore per attrito è energia inutilizzata

I sistemi convenzionali perdono energia a causa del calore d'attrito. Pompe ad alta pressione per omogeneizzatori ad alta pressione, miscelatori a lame ad alta cesoiatura e mulini a sfere agitati creano un'elevata turbolenza nel liquido durante la lavorazione. Queste turbolenze provocano l'attrito tra le particelle liquide e tra il liquido e le parti agitanti dell'apparecchiatura. L'attrito converte l'energia in ingresso in riscaldamento per attrito. Questa parte dell'energia in ingresso viene persa, in quanto non genera alcun effetto disperdente, omogeneizzante o fresante.

Proprio come il confronto tra una lampadina convenzionale e una lampadina fluorescente, il convenzionale converte gran parte dell'energia in calore. Pertanto, per fornire lo stesso livello di luce, è necessaria più energia.

Nei sistemi di miscelazione convenzionali, il riscaldamento per attrito rende necessaria un'energia supplementare per raffreddare il liquido durante la lavorazione.

L'efficienza energetica complessiva è importante per l'ultrasuoni dei liquidi. L'efficienza descrive quanta potenza viene trasmessa dalla spina al liquido. I nostri dispositivi di sonicazione hanno un'efficienza complessiva di oltre l'80%. Gli apparecchi ad ultrasuoni Hielscher hanno un'efficienza energetica molto elevata nella conversione di energia elettrica in cavitazione all'interno del liquido.

all'interno del liquido. L'efficienza energetica complessiva degli apparecchi a ultrasuoni industriali è di circa l'80-90% dalla spina di alimentazione al liquido.

(clicca sull'immagine qui sopra per ingrandire il grafico).

Più importante, le forze cavitazionali esercitano un forte stress sulle particelle. Questo è il motivo per cui in genere è necessaria meno energia per ottenere una buona dispersione, emulsione o particelle di dimensioni inferiori. Hielscher Ultrasonication crea un riscaldamento per attrito, anche se in un rapporto molto più basso rispetto alla miscelazione meccanica standard. Questo rapporto più basso si traduce in ulteriori efficienze, richiedendo meno energia per fornire lo stesso livello di dispersione o omogeneizzazione e, a sua volta, riduce l'energia necessaria per il raffreddamento del liquido trattato.

Esempio: Lavorazione del biodiesel

In particolare nel trattamento di combustibili alternativi e sostenibili, come il biodiesel, il consumo energetico e la sua conservazione è estremamente importante. L'energia elettrica utilizzata per la produzione di “ecologica” ha un impatto diretto sull'energia complessiva dei combustibili e sulle emissioni di CO2 equilibrio.

La cavitazione magnetica idrodinamica ad alta frequenza richiede circa 23 volte più energia degli apparecchi ad ultrasuoni Hielscher per fornire lo stesso rendimento. Il grafico a destra (clicca per ingrandire la visuale) mostra un confronto tra cavitazione ultrasonica, miscelazione ad alto taglio e cavitazione idrodinamica. Utilizzo di dispositivi ad ultrasuoni Hielscher per il lavorazione del biodiesel richiede ca. 1,4kWh/m³. Per ottenere un risultato simile utilizzando la cavitazione magnetica idrodinamica ad impulso magnetico, richiede ca. 32,0kWh/m³. La miscelazione ad alta cesoiatura richiede ca. 4,4kWh/m³. Ciò significa che la cavitazione idrodinamica a impulsi richiede circa 23 volte più energia e la miscelazione ad alto taglio circa 3 volte più energia rispetto agli apparecchi ad ultrasuoni Hielscher per fornire la stessa portata.

Ciò comporta costi annuali dell'elettricità notevolmente più elevati. Si tratta di un importante fattore di costo di proprietà che deve essere valutato quando si investe in una tecnologia di processo.

Il cambiamento è facile

I dispositivi ad ultrasuoni Hielscher possono essere facilmente testati per la loro efficienza di processo su scala ridotta. Tipicamente, il metodo UIP1000hd (1kW) è utilizzato per lo sviluppo del processo per portate da 0,5L a 1000L all'ora. A questa scala, l'efficienza di elaborazione può essere ottimizzata variando l'ampiezza, la pressione e la portata. Come risultato, otterrete il fabbisogno energetico specifico per il vostro processo. I dispositivi ad ultrasuoni Hielscher consentono una scala lineare verso l'alto, in modo che il fabbisogno energetico specifico rimanga costante a qualsiasi scala. In questo modo, si conosce la potenza delle apparecchiature necessarie per una qualsiasi capacità di lavorazione, nonché il consumo annuo di energia elettrica.

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