混合アプリケーション用の音響キャビテーションと流体力学的キャビテーション

混合とブレンドのためのキャビテーション: 音響キャビテーションと流体力学的キャビテーションに違いはありますか?そして、なぜ1つのキャビテーション技術があなたのプロセスに適しているのでしょうか?
音響キャビテーション – 超音波キャビテーションとしても知られています – 流体力学的キャビテーションはどちらもキャビテーションの形態であり、液体中の真空キャビティの成長と崩壊のプロセスです。音響キャビテーションは、液体が高強度の超音波にさらされたときに発生し、流体力学的キャビテーションは、液体が狭窄または障害物(ベンチュリノズルなど)の周りを流れ、圧力が低下し、蒸気空洞が形成される場合に発生します。
キャビテーションせん断力は、均質化、混合、分散、乳化、細胞破壊、ならびに化学反応の開始および強化に使用されます。

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Acoustic cavitation as shown here at the Hielscher ultrasonicator UIP1500hdT is used to initiate and promote chemical reactions. Ultrasonic cavitation at Hielscher's UIP1500hdT (1500W) ultrasonicator for sonochemical reactions.

ガラス反応器内の超音波装置UIP1000hdT(1000ワット、20kHz)のカスカトロードプローブでの超音波キャビテーション。

音響キャビテーション技術と流体力学的キャビテーション技術はどちらもキャビテーション気泡崩壊の同じ現象と効果を使用しますが、超音波またはベンチュリノズルのいずれかによって作成されたこれら2つの技術には大きな違いがあります。

強烈な超音波は、水中でキャビテーション気泡を生成します。その後のキャビテーション気泡の崩壊は、液体中に極端な機械的せん断を生じる。この効果は、例えば植物抽出のために細胞を破壊したり、水中の油滴を非常に小さなサイズに破壊したりします(乳化)。キャビテーション効果は、ヒールシャー超音波ホモジナイザーを分散、均質化、乳化および抽出のための非常に効果的な手段にします。ヒールシャー超音波は、実験室および本格的な生産で超音波プロセスをカバーするために、50ワットから16000ワットまでの超音波プローブを作ります。

水中の超音波キャビテーション(1000ワットの超音波ホモジナイザー)

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音響キャビテーションと流体力学的キャビテーションの間にどのような違いがあり、なぜあなたはあなたのキャビテーション駆動プロセスのためにプローブタイプの超音波装置を選択したいかもしれない理由をここで学びましょう:

流体力学的キャビテーションに対する音響キャビテーションの利点

  1. より効率的:音響キャビテーションは、キャビテーションを生成するために必要なエネルギーが通常、流体力学的キャビテーションよりも低いため、一般に真空キャビティを生成するのにより効率的です。したがって、超音波ベースのキャビテーターおよびキャビテーションリアクターは、よりエネルギー効率が高く経済的です。超音波は、キャビテーションを生成するための最もエネルギー効率の高い方法です。プローブ超音波装置によって生成される音響/超音波キャビテーションは、不必要な摩擦の発生を防ぎます。超音波プローブは垂直に振動し、不要なエネルギー浪費摩擦の発生を防ぎます。音響キャビテーションとは対照的に、流体力学的キャビテーションは、ローター - ステーターまたはノズルシステムを使用してキャビテーションを生成します。両方のテクニック – ローターステーターとノズル – モーターは大きな機械部品を駆動する必要があるため、摩擦を引き起こします。研究が流体力学的キャビテーションのエネルギー効率を主張する場合、それらはそれぞれの技術の公称電力のみを考慮し、実際の電力消費を無視します。これらの研究は通常、流体力学的キャビテーション技術のよく知られた望ましくない効果である摩擦エネルギーの損失を考慮していません。
  2. より優れた制御:超音波の強度を正確に調整して所望のレベルのキャビテーションを生成することができるため、音響キャビテーションをより簡単に制御および調整できます。対照的に、流体力学的キャビテーションは、液体の流動特性およびくびれまたは障害物の形状に依存するため、制御がより困難である。さらに、ノズルが詰まりやすく、プロセスの中断や労働集約的な洗浄につながります。
  3. ほぼすべての材料を処理できます:ベンチュリノズルやその他の流体力学的フローリアクターは固体、特に研磨材を扱うのが難しいですが、超音波キャビテーターはほぼすべてのタイプの材料を確実に処理できます。超音波キャビテーション反応器は、目詰まりすることなく、高い固体負荷、研磨粒子および繊維状材料でさえ均質化することができます。
  4. 安定性の向上:音響キャビテーションによって生成される蒸気キャビテーションは液体全体に均一に分布する傾向があるため、音響キャビテーションは一般に流体力学的キャビテーションよりも安定しています。対照的に、流体力学的キャビテーションは、高度に局在化した蒸気キャビティを生成する可能性があり、不均一または不安定な流動パターンにつながる可能性があります。
  5. より大きな汎用性:音響/超音波キャビテーションは、均質化、混合、分散、乳化、抽出、溶解および細胞崩壊ならびにソノケミストリーを含む幅広い用途で使用することができる。対照的に、流体力学的キャビテーションは、主に流量制御および流体力学アプリケーション向けに設計されています。
    全体として、音響キャビテーションは、流体力学的キャビテーションと比較して、より優れた制御、効率、安定性、および汎用性を提供し、多くの産業用途に非常に有用な技術となっています。

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超音波キャビテーション反応器

ヒールシャー超音波は、あなたに工業用グレードの超音波プローブとキャビテーション反応器の様々なを提供しています。すべてのヒールシャー超音波処理器とキャビテーション反応器は、高強度アプリケーションと全負荷下で24/7操作のために設計されています。
設計・製造・コンサルティング – ドイツ製の品質
ヒールシャー超音波キャビテーターは、その最高の品質と設計基準でよく知られています。堅牢性と簡単な操作により、当社の超音波キャビテーターを産業施設にスムーズに統合できます。過酷な条件と要求の厳しい環境は、ヒールシャー超音波キャビテーターによって簡単に処理されます。

ヒールシャー超音波はISO認定企業であり、最先端の技術と使いやすさを備えた高性能超音波装置に特に重点を置いています。もちろん、ヒールシャー超音波処理器はCEに準拠しており、UL、CSAおよびRoHsの要件を満たしています。

なぜヒールシャー超音波?

  • 高効率
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  • 確実 & 丈夫
  • バッチ & 列をなして
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  • 科学的に証明された
  • インテリジェントソフトウェア
  • スマート機能(例えば、データプロトコル)
  • CIP(クリーンインプレイス)
  • シンプルで安全な操作
  • 簡単な設置、低メンテナンス
  • 経済的に有益(より少ない人員、処理時間、エネルギー)

超音波キャビテーション技術、プロセス、すぐに操作できる超音波キャビテーターシステムに興味がある場合は、お問い合わせください。私たちの長年の経験豊富なスタッフがあなたとあなたのアプリケーションについて話し合うことを嬉しく思います!

下の表は私達のultrasonicatorsのおおよその処理能力の目安を与えます:

バッチ容量 流量 推奨デバイス
500mLの1〜 200mL /分で10 UP100H
2000mlの10〜 20 400mLの/分 Uf200ःトンUP400St
00.1 20Lへ 04L /分の0.2 UIP2000hdT
100Lへ10 10L /分で2 UIP4000hdT
15から150L 3から15リットル/分 UIP6000hdT
N.A。 10 100L /分 UIP16000
N.A。 大きな のクラスタ UIP16000

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超音波高剪断ホモジナイザーは、実験室、ベンチトップ、パイロット、産業加工で使用されます。

ヒールシャー超音波は、ラボ、パイロット、工業規模でアプリケーション、分散、乳化および抽出を混合するための高性能超音波ホモジナイザーを製造しています。



このビデオは、ヒールシャーUIP1000によって生成された水中の超音波/音響キャビテーションを示しています。超音波キャビテーションは、多くの液体用途に使用されます。

UIP1000を使用した液体中の超音波キャビテーション

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文献 / 参考文献


高性能超音波!ヒールシャーの製品範囲は、完全工業用超音波システムにベンチトップユニット上のコンパクトラボ超音波装置から完全なスペクトルをカバーしています。

ヒールシャー超音波は、から高性能超音波ホモジナイザーを製造しています ラボ産業サイズ。


私たちはあなたのプロセスを議論して喜んでいるでしょう。

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