부동액 및 냉각액의 초음파 탈기
초음파 탈기는 냉각수 및 부동액에서 용존 가스를 제거하는 매우 효과적이고 효율적인 방법입니다. 산업 환경, 특히 프로브 형 초음파 발생기를 사용하여 이러한 중요한 유체가 최적의 성능을 발휘하여 보호하도록 설계된 장비와 시스템을 보호합니다. 산업계가 냉각 시스템에서 더 높은 성능과 신뢰성을 계속 요구함에 따라 초음파 탈기는 이러한 시스템의 수명과 효율성을 보장하는 데 필수적인 프로세스로 남을 것입니다.
Ultrasonic Degassing and De-Aeration의 장점
냉각수의 초음파 탈기 및 탈기는 기존 방법에 비해 여러 가지 이점을 제공하여 산업 응용 분야에 매우 효과적입니다.
초음파 탈기 및 탈기의 장점
- 신속한 프로세스 : 초음파 탈기는 기존 방법에 비해 빠르며 냉각수에서 용존 가스를 빠르게 제거합니다.
- 효율적인 가스 제거: 초음파에 의해 생성된 캐비테이션 효과는 산소를 포함한 가스를 철저히 제거하여 기포가 없는 균일한 냉각수를 생성합니다.
- 향상된 열 성능: 가스 기포를 제거함으로써 초음파 탈기는 냉각수의 열전도율과 전반적인 냉각 효율을 향상시킵니다.
- 에너지 효율: 이 공정은 에너지 효율적이므로 다른 탈기 방법에 일반적으로 사용되는 가열 또는 진공 시스템의 필요성을 줄입니다.
- 인라인 통합: 초음파 탈기는 연속적인 인라인 공정에 쉽게 통합될 수 있어 많은 양의 냉각수를 실시간으로 처리할 수 있습니다.
- 향상된 시스템 보호: 효과적인 가스 제거는 캐비테이션 및 부식과 같은 문제를 방지하여 냉각 시스템의 수명과 신뢰성을 향상시킵니다.
프로브 형 초음파 발생기 UIP1000hdT 액체의 탈기 및 탈기용
이 공정은 초음파가 냉각수에서 산소를 포함한 용존 가스를 빠르게 제거하는 강렬한 캐비테이션을 생성하기 때문에 훨씬 빠르고 효율적입니다. 이는 보다 철저한 탈기로 이어져 냉각수가 균일하게 유지되고 캐비테이션, 부식 및 열 성능 저하를 유발할 수 있는 기포가 없도록 합니다. 또한 초음파 탈기는 에너지 효율적이며 연속적인 인라인 공정에 쉽게 통합할 수 있어 가열 또는 진공 시스템 없이 대량의 냉각수를 실시간으로 처리할 수 있습니다. 그 결과 냉각 효율성이 향상되고 시스템 구성 요소의 보호가 강화되며 냉각 시스템의 신뢰성과 수명이 전반적으로 향상됩니다.
탈기화가 필요한 이유는 무엇입니까?
탈기는 다양한 산업 응용 분야에서, 특히 부동액 및 냉각액(냉각수)과 같이 고성능 또는 민감한 환경에서 사용되는 액체를 처리할 때 중요한 공정입니다. 이러한 액체에는 종종 산소 및 질소와 같은 용존 가스가 포함되어 있어 여러 가지 작동 문제를 일으킬 수 있습니다. 이러한 가스가 존재하면 캐비테이션이 발생하고 열전도율이 감소하며 냉각 시스템 내에서 부식이 발생할 수 있습니다. 특히 캐비테이션은 금속 부품에 구멍이 생기고 침식될 수 있으며, 이로 인해 수명과 효율성이 크게 저하될 수 있습니다. 또한 가스 기포는 액체의 흐름을 방해하여 냉각 회로의 비효율성과 잠재적인 막힘을 유발할 수 있습니다. 따라서 냉각수 또는 부동액이 최적의 성능을 발휘하고 시스템 효율성을 유지하며 상호 작용하는 구성 요소의 수명을 연장하려면 가스 제거가 필요합니다.
초음파 탈기: 초음파는 액체에서 갇힌 가스 기포를 제거합니다.
초음파 관류 반응기에서 유체의 초음파 보조 탈기. 초음파는 유체에서 원치 않는 가스와 공기를 효과적으로 제거하는 것을 강화하고 가속화합니다.
냉각수의 가스 제거와 산업적 관련성
산업 환경에서는 냉각수 및 부동액의 품질과 신뢰성이 가장 중요합니다. 이러한 액체는 자동차, 항공 우주, 전자 및 중장비 산업에서 널리 사용되며 최적의 작동 온도를 유지하고 과열을 방지하는 데 중요한 역할을 합니다. 이러한 유체에 용해된 가스가 없는지 확인하는 것은 앞서 언급한 문제를 방지하는 데 필수적입니다. 예를 들어, 자동차 엔진에서 냉각수에 기포가 있으면 핫스팟이 발생하여 엔진의 냉각 효율이 감소하고 잠재적으로 엔진 고장을 일으킬 수 있습니다. 민감한 부품에서 열을 발산하기 위해 냉각액을 사용하는 전자 제품에서 가스 기포는 국부적인 가열 및 부품 고장으로 이어질 수 있습니다. 이러한 유체의 중요한 특성을 감안할 때 산업 공정에는 기계 및 장비의 성능과 안전을 유지하기 위해 신뢰할 수 있고 효율적인 탈기 방법이 필요합니다.
초음파 탈기 – 작동 원리
초음파 탈기는 고주파 음파를 사용하여 액체에서 용해된 가스를 제거하는 고급 기술입니다. 이 과정은 초음파가 액체 내에서 고압과 저압 영역을 번갈아 생성하는 캐비테이션 현상에 의존합니다. 저압 단계에서는 액체 내에 작은 진공 기포가 형성됩니다. 그런 다음 이러한 기포는 고압 단계에서 붕괴되어 액체에서 용해된 가스가 빠르게 배출됩니다. 초음파 탈기에 사용되는 음파는 일반적으로 응용 분야에 따라 20kHz에서 수 MHz까지 다양합니다. 초음파의 강도와 주파수는 다양한 유형의 액체에 대한 탈기 과정을 최적화하기 위해 조정할 수 있습니다. 초음파 탈기는 매우 효율적이며 소규모 실험실 설정과 대규모 산업 공정 모두에 적용할 수 있습니다.
플로우 셀 설정을 사용한 초음파 탈기. 이 실험은 0.8갤런의 부피, 0.2sfcm/min의 불활성 가스 흐름, 275W/cm2의 강도를 가진 프로토타입 소규모 워터 루프였습니다. 이는 산소 제거 시간이 약 70% 단축되었음을 보여줍니다.
연구 및 사진: Rubio et al. 2016
냉각수 및 부동액의 초음파 탈기
냉각수 및 부동액에 적용할 때 초음파 탈기는 기존의 탈기 방법에 비해 몇 가지 이점을 제공합니다. 진공 탈기 또는 가열과 같은 기존 방법은 시간이 많이 걸리고 에너지 집약적일 수 있으며 모든 용존 가스를 제거하는 데 효과적이지 않을 수 있습니다. 반면에 초음파 탈기는 더 빠르고 에너지 효율적이며 더 높은 수준의 가스 제거를 달성할 수 있습니다. 이 공정은 냉각수 또는 부동액이 균일하고 기포가 없는지 확인하는 데 특히 효과적이며, 이는 유체의 열 특성과 흐름 특성을 유지하는 데 중요합니다. 액체가 완전히 가스가 제거되도록 함으로써 초음파 처리는 캐비테이션, 부식 및 흐름 막힘과 같은 문제를 방지하여 냉각 시스템의 전반적인 성능과 신뢰성을 향상시키는 데 도움이 됩니다.
인라인 탈기를 위한 산업용 프로브형 초음파 발생기
산업 응용 분야에서는 인라인 탈기를 위한 프로브 유형 초음파 발생기의 사용이 점점 대중화되고 있습니다. 이 초음파 발생기는 생산 라인에 직접 통합되도록 설계되어 냉각수 및 부동액이 처리 될 때 지속적이고 효율적으로 탈기 할 수 있습니다. 프로브 형 초음파 발생기는 시스템을 통해 흐를 때 액체에 초음파를 직접 방출하여 실시간으로 가스 제거가 발생하도록합니다. 이 인라인 프로세스는 일관되고 고품질의 출력을 유지하는 것이 필수적인 대규모 작업에 특히 유용합니다. 산업용 프로브 형 초음파 발생기는 일반적으로 견고하고 많은 양의 액체를 처리 할 수 있으므로 자동차 제조, 전자 냉각 시스템 및 기타 중공업 응용 분야에 사용하기에 이상적입니다. 초음파의 주파수와 출력을 사용자 정의할 수 있는 기능은 탈기 공정이 응용 분야의 특정 요구 사항에 맞게 조정될 수 있도록 하여 냉각수 및 부동액 액체의 품질과 성능을 유지하기 위한 다재다능하고 효율적인 솔루션을 제공합니다.
- 고능률
- 최첨단 기술
- 신뢰도 & 견고성
- 조정 가능하고 정밀한 공정 제어
- 일괄 & 인라인
- 모든 볼륨에 대해
- 인텔리전트 소프트웨어
- 스마트 기능(예: 프로그래밍 가능, 데이터 프로토콜링, 원격 제어)
- 쉽고 안전한 작동
- 낮은 유지 보수
- CIP(clean-in-place, 클린-인-플레이스)
설계, 제조 및 컨설팅 – 독일에서 만든 품질
Hielscher 초음파는 최고의 품질과 디자인 표준으로 잘 알려져 있습니다. 견고 함과 쉬운 작동으로 초음파를 산업 시설에 원활하게 통합 할 수 있습니다. 거친 조건과 까다로운 환경은 Hielscher 초음파기로 쉽게 처리 할 수 있습니다.
Hielscher 초음파는 ISO 인증 회사이며 최첨단 기술과 사용자 친화성을 갖춘 고성능 초음파에 특히 중점을 둡니다. 물론, Hielscher 초음파는 CE를 준수하며 UL, CSA 및 RoHs의 요구 사항을 충족합니다.
아래 표는 초음파기의 대략적인 처리 용량을 나타냅니다.
| 배치 볼륨(Batch Volume) | 유량 | 권장 장치 |
|---|---|---|
| 1 내지 500mL | 10 내지 200mL/분 | 업100H |
| 10 내지 2000mL | 20 내지 400mL/분 | UP200HT, UP400ST |
| 0.1 내지 20L | 0.2 내지 4L/min | UIP2000hdT 님 |
| 10에서 100L | 2 내지 10L/min | UIP4000hdt 님 |
| 15에서 150L | 3 내지 15L/min | UIP6000hdT 님 |
| N.A. 개시 | 10 내지 100L/min | UIP16000 |
Hielscher 초음파는 실험실, 파일럿 및 산업 규모에서 혼합 응용 분야, 분산, 유화 및 추출을위한 고성능 초음파 균질화기를 제조합니다.
문헌 / 참고문헌
- Mahmood Amani, Salem Al-Juhani, Mohammed Al-Jubouri, Rommel Yrac, Abdullah Taha (2016): Application of Ultrasonic Waves for Degassing of Drilling Fluids and Crude Oils Application of Ultrasonic Waves for Degassing of Drilling Fluids and Crude Oils. Advances in Petroleum Exploration and Development Vol. 11, No. 2; 2016.
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- Marek S. Żbik, Jianhua Du, Rada A. Pushkarova, Roger St.C. Smart (2009): Observation of gaseous films at solid–liquid interfaces: Removal by ultrasonic action. Journal of Colloid and Interface Science, Volume 336, Issue 2, 2009. 616-623.
- Rognerud, Maren; Solemslie, Bjørn; Islam, Md Hujjatul; Pollet, Bruno (2020): How to Avoid Total Dissolved Gas Supersaturation in Water from Hydropower Plants by Employing Ultrasound. Journal of Physics: Conference Series 2020.
자주 묻는 질문
부동액이란 무엇입니까?
부동액은 일반적으로 에틸렌 글리콜 또는 프로필렌 글리콜을 기반으로 하는 화학 물질로, 액체의 어는점을 낮추기 위해 냉각 시스템에 추가되어 추운 온도에서 응고되는 것을 방지합니다. 또한 끓는점을 높여 냉각수가 더 넓은 온도 범위에서 효과적으로 작동할 수 있도록 합니다. 열적 특성 외에도 부동액에는 부식을 방지하고 스케일 형성을 억제하는 첨가제가 포함되어 있어 냉각 시스템의 수명과 효율성을 보장합니다.
냉각수란 무엇입니까?
냉각수는 과열을 방지하고 최적의 작동 온도를 유지하기 위해 시스템 또는 장치에서 열을 전달하는 데 사용되는 유체입니다. 엔진, 원자로 및 전자 장치에 일반적으로 사용됩니다. 냉각제는 일반적으로 물, 글리콜 또는 이 둘의 혼합물로 구성되며, 열전도율을 향상시키고 부식을 방지하며 냉각 시스템 내 침전물 형성을 억제하기 위한 첨가제를 포함할 수 있습니다. 냉각수의 주요 기능은 열을 흡수한 다음 열교환기와의 직접 접촉 또는 증발 냉각을 통해 열을 발산하는 것입니다.
탈기란 무엇입니까?
탈기는 액체에서 용해된 가스를 제거하는 과정으로, 종종 산업 시스템에서 캐비테이션, 부식 또는 열전도율 감소와 같은 문제를 방지하기 위해 수행됩니다. 탈기는 일반적으로 부식을 방지하고 열 전달 공정의 효율성을 개선하기 위해 물 또는 기타 액체에서 용존 산소 및 기타 가스를 제거하는 데 중점을 둔 특정 유형의 탈기입니다. 두 프로세스 모두 다양한 기계 및 화학 시스템의 성능과 수명을 유지하는 데 중요합니다. 프로브 형 초음파 발생기는 액체의 효율적인 탈기 및 탈기를 위해 자주 사용됩니다.
