Ultradźwięki oszczędzają energię i koszty

Przejście z konwencjonalnych homogenizatorów, mieszalników hydrodynamicznych i młynów mieszanych na ultradźwiękowe przetwarzanie kawitacyjne zapewnia zarówno oszczędność kosztów, jak i sprawia, że przetwarzanie jest przyjazne dla środowiska.

Ze względu na niedawny i ciągły wzrost cen energii, jej zużycie ma bezpośredni i znaczący wpływ na koszty przetwarzania materiałów, takich jak atramenty, powłoki i Biodiesel.

Urządzenia ultradźwiękowe Hielscher zużywają mniej energii niż tradycyjne systemy mechaniczne i osiągają lepsze wyniki przetwarzania. Dlatego przejście z mieszalników wirnikowo-statorowych i homogenizatorów wysokociśnieniowych na ultradźwięki pozwala zaoszczędzić znaczną ilość energii elektrycznej. Może to przełożyć się na znaczne oszczędności kosztów na przestrzeni lat.

Ciepło tarcia to niewykorzystana energia

Konwencjonalne systemy tracą energię na ciepło tarcia. Pompy wysokociśnieniowe do homogenizatorów wysokociśnieniowych, a także mieszalniki łopatkowe o wysokim ścinaniu i młyny perełkowe wytwarzają wysokie turbulencje w cieczy podczas jej przetwarzania. Turbulencje te powodują tarcie między cząstkami cieczy oraz między cieczą a mieszającymi częściami urządzenia. Tarcie przekształca energię wejściową w ciepło tarcia. Ta część energii wejściowej jest tracona, ponieważ nie generuje żadnego efektu dyspergowania, homogenizacji ani mielenia.

Podobnie jak w przypadku porównania konwencjonalnej żarówki i świetlówki, konwencjonalna żarówka przekształca większość energii w ciepło. Dlatego wymaga więcej energii, aby zapewnić ten sam poziom światła.

W przypadku konwencjonalnych systemów mieszania, ogrzewanie tarciowe wymaga dodatkowej energii do chłodzenia cieczy podczas przetwarzania.

Urządzenia ultradźwiękowe Hielscher mają bardzo wysoką wydajność energetyczną w przekształcaniu energii elektrycznej w kawitacja w cieczy.

w cieczy. Ogólna wydajność energetyczna przemysłowych urządzeń ultradźwiękowych wynosi około 80-90% od wtyczki zasilania do cieczy

(Kliknij powyższy obrazek, aby powiększyć wykres).

Co ważniejsze, siły kawitacyjne wywierają duży nacisk na cząstki. Dlatego też zazwyczaj potrzeba mniej energii, aby uzyskać dobrą dyspersję, emulsję lub mniejszy rozmiar cząstek. Ultradźwięki Hielscher powodują nagrzewanie cierne, choć w znacznie niższym stosunku niż standardowe mieszanie mechaniczne. Ten niższy stosunek przekłada się na dodatkową wydajność, wymagając mniej energii, aby zapewnić ten sam poziom dyspergowania lub homogenizacji, a z kolei zmniejsza energię wymaganą do chłodzenia przetworzonej cieczy.

Przykład: Przetwarzanie biodiesla

W szczególności w przypadku przetwarzania alternatywnych i zrównoważonych paliw, takich jak biodiesel, zużycie energii i jej ochrona są niezwykle ważne. Energia elektryczna wykorzystywana do produkcji “zielony” ma bezpośredni wpływ na ogólną wartość energetyczną paliwa i emisję CO₂ bilans.

Wykres po prawej stronie ((Kliknij, aby powiększyć) pokazuje porównanie kawitacji ultradźwiękowej, mieszania z wysokim ścinaniem i kawitacji hydrodynamicznej. Korzystanie z urządzeń ultradźwiękowych Hielscher dla przetwarzanie biodiesla wymaga ok. 1,4 kWh/m³. Osiągnięcie podobnego rezultatu przy użyciu hydrodynamicznej magnetycznej kawitacji impulsowej wymaga ok. 32,0 kWh/m³. Mieszanie wysokoobrotowe wymaga ok. 4,4 kWh/m³. Oznacza to, że hydrodynamiczna kawitacja impulsowa wymaga ok. 23 razy więcej energii, a mieszanie z wysokim ścinaniem ok. 3 razy więcej energii niż urządzenia ultradźwiękowe Hielschera, aby zapewnić taką samą przepustowość.

Prowadzi to do znacznie wyższych rocznych kosztów energii elektrycznej. Jest to główny czynnik kosztów posiadania, który należy ocenić przy inwestowaniu w technologię przetwarzania.
Przeczytaj więcej o oszczędnościach energii w ultradźwiękowym przetwarzaniu biodiesla!

Łatwa zmiana

Urządzenia ultradźwiękowe Hielscher można łatwo przetestować pod kątem wydajności procesu w mniejszej skali. Zazwyczaj UIP1000hd (1kW) jest wykorzystywany do opracowywania procesów dla natężeń przepływu od 0,5 l do 1000 l na godzinę. W tej skali wydajność przetwarzania można zoptymalizować poprzez zmianę amplitudy, ciśnienia i natężenia przepływu. W rezultacie otrzymasz określone zapotrzebowanie na energię dla swojego procesu. Urządzenia ultradźwiękowe Hielscher pozwalają na liniowe skalowanie w górę, dzięki czemu specyficzne zapotrzebowanie na energię pozostaje stałe w każdej skali. Dzięki temu można poznać moc sprzętu potrzebną do dowolnej wydajności przetwarzania, a także roczne zużycie energii elektrycznej.