Desgaseificação ultrassónica de líquidos anticongelantes e de arrefecimento

A desgaseificação ultrassónica é um método altamente eficaz e eficiente para remover gases dissolvidos de líquidos de arrefecimento e anticongelantes. A sua aplicação em ambientes industriais, particularmente através da utilização de sonicadores de sonda, assegura que estes fluidos críticos funcionam de forma ideal, salvaguardando os equipamentos e sistemas que se destinam a proteger. À medida que as indústrias continuam a exigir maior desempenho e fiabilidade dos seus sistemas de arrefecimento, a desgaseificação ultrassónica continuará a ser um processo essencial para garantir a longevidade e a eficiência destes sistemas.

Vantagens da desgaseificação e da desareação ultrassónicas

A desgaseificação e a desareação ultrassónicas de líquidos de arrefecimento oferecem várias vantagens em relação aos métodos tradicionais, tornando-as altamente eficazes para aplicações industriais.

Vantagens da desgaseificação e da desareação ultrassónicas

• Processo rápido: A desgaseificação ultrassónica é mais rápida do que os métodos tradicionais, removendo rapidamente os gases dissolvidos dos líquidos de arrefecimento.
• Remoção eficiente de gases: O efeito de cavitação gerado pelas ondas ultrassónicas assegura uma remoção completa dos gases, incluindo o oxigénio, originando um líquido de arrefecimento homogéneo e sem bolhas.
• Melhor desempenho térmico: Ao eliminar as bolhas de gás, a desgaseificação ultrassónica melhora a condutividade térmica e a eficiência global de arrefecimento dos líquidos de arrefecimento.
• Eficiência energética: O processo é energeticamente eficiente, reduzindo a necessidade de aquecimento ou de sistemas de vácuo normalmente utilizados noutros métodos de desgaseificação.
• Integração em linha: A desgaseificação ultrassónica pode ser facilmente integrada em processos contínuos em linha, permitindo o tratamento em tempo real de grandes volumes de líquido de arrefecimento.
• Maior proteção do sistema: A remoção eficaz de gases evita problemas como a cavitação e a corrosão, melhorando a longevidade e a fiabilidade dos sistemas de arrefecimento.

 
O processo é significativamente mais rápido e eficiente, uma vez que as ondas ultrassónicas criam uma cavitação intensa que remove rapidamente os gases dissolvidos, incluindo o oxigénio, do líquido de arrefecimento. Isto proporciona uma desgaseificação mais completa, assegurando que o líquido de arrefecimento permanece homogéneo e sem bolhas, que podem causar cavitação, corrosão e redução do desempenho térmico. Além disso, a desgaseificação ultrassónica é energeticamente eficiente e pode ser facilmente integrada em processos contínuos em linha, permitindo o tratamento em tempo real de grandes volumes de líquido de arrefecimento sem necessidade de aquecimento ou de sistemas de vácuo. Isto resulta numa maior eficiência de arrefecimento, numa maior proteção dos componentes do sistema e numa melhoria global da fiabilidade e da longevidade dos sistemas de arrefecimento.

Porque é necessária a desgaseificação?

A desgaseificação é um processo crítico em diversas aplicações industriais, particularmente quando se trata de líquidos utilizados em ambientes de elevado desempenho ou sensíveis, como os líquidos anticongelantes e de arrefecimento. Estes líquidos contêm frequentemente gases dissolvidos, como oxigénio e azoto, que podem provocar vários problemas operacionais. A presença destes gases pode causar cavitação, reduzir a condutividade térmica e provocar corrosão nos sistemas de arrefecimento. A cavitação, em particular, pode causar corrosão por picadas e erosão nos componentes metálicos, o que reduz significativamente a sua vida útil e eficiência. Além disso, as bolhas de gás podem dificultar o escoamento do líquido, causando ineficiências e possíveis obstruções nos circuitos de arrefecimento. Por conseguinte, a desgaseificação é necessária para assegurar que o líquido de arrefecimento ou anticongelante funciona de forma ideal, mantém a eficiência do sistema e prolonga a vida útil dos componentes com os quais interage.
 

Desgaseificação ultrassónica: os ultrassons removem bolhas de gás retidas nos líquidos

Desgaseificação de líquidos de arrefecimento e a sua relevância industrial

Em ambientes industriais, a qualidade e a fiabilidade dos líquidos de arrefecimento e anticongelantes são de importância primordial. Estes líquidos são amplamente utilizados nas indústrias automóvel, aeroespacial, eletrónica e de maquinaria pesada, onde desempenham um papel vital na manutenção de temperaturas de funcionamento ideais e na prevenção do sobreaquecimento. Assegurar que estes fluidos estão isentos de gases dissolvidos é essencial para evitar os problemas anteriormente mencionados. Nos motores de automóveis, por exemplo, a presença de bolhas de gás no líquido de arrefecimento pode originar pontos quentes, reduzindo a eficiência de arrefecimento do motor e podendo causar uma avaria do motor. Na eletrónica, onde os líquidos de arrefecimento são utilizados para dissipar o calor de componentes sensíveis, as bolhas de gás podem provocar aquecimento localizado e falhas dos componentes. Dada a natureza crítica destes fluidos, os processos industriais exigem um método de desgaseificação fiável e eficiente para manter o desempenho e a segurança das máquinas e dos equipamentos.

Desgaseificação ultrassónica – o princípio de funcionamento

A desgaseificação ultrassónica é uma técnica avançada que utiliza ondas sonoras de alta frequência para remover gases dissolvidos dos líquidos. O processo baseia-se no fenómeno da cavitação, no qual as ondas ultrassónicas criam zonas alternadas de alta e baixa pressão no líquido. Durante a fase de baixa pressão, formam-se pequenas bolhas de vácuo no líquido. Estas bolhas colapsam depois durante a fase de alta pressão, levando à rápida expulsão dos gases dissolvidos do líquido. As ondas sonoras utilizadas na desgaseificação ultrassónica variam normalmente entre 20 kHz e vários MHz, dependendo da aplicação. A intensidade e a frequência dos ultrassons podem ser ajustadas para otimizar o processo de desgaseificação para diferentes tipos de líquidos. A desgaseificação ultrassónica é altamente eficiente e pode ser aplicada tanto em ambientes laboratoriais de pequena escala como em processos industriais de grande escala.
 

Desgaseificação ultrassónica utilizando uma configuração com célula de fluxo. Esta experiência utilizou um protótipo de circuito de água de pequena escala com um volume de 0,8 gallon, um caudal de gás inerte de 0,2 sfcm/min e uma intensidade de 275 W/cm2. Isto demonstra uma redução de cerca de 70% no tempo de remoção do oxigénio.
Estudo e imagem: Rubio et al. 2016

Desgaseificação ultrassónica de líquidos de arrefecimento e anticongelantes

Quando aplicada a líquidos de arrefecimento e anticongelantes, a desgaseificação ultrassónica oferece várias vantagens em relação aos métodos tradicionais de desgaseificação. Os métodos tradicionais, como a desgaseificação por vácuo ou o aquecimento, podem ser demorados, consumir muita energia e podem não ser tão eficazes na remoção de todos os gases dissolvidos. A desgaseificação ultrassónica, por sua vez, é mais rápida, mais eficiente em termos energéticos e pode alcançar um maior grau de remoção de gases. Este processo é particularmente eficaz para assegurar que o líquido de arrefecimento ou anticongelante permanece homogéneo e sem bolhas, o que é crucial para manter as propriedades térmicas e as características de escoamento do fluido. Ao assegurar que o líquido é completamente desgaseificado, o tratamento ultrassónico ajuda a prevenir problemas como a cavitação, a corrosão e as obstruções ao escoamento, melhorando assim o desempenho global e a fiabilidade do sistema de arrefecimento.

Sonicadores industriais de sonda para desgaseificação em linha

Nas aplicações industriais, a utilização de sonicadores de sonda para desgaseificação em linha tem-se tornado cada vez mais popular. Estes sonicadores são concebidos para serem integrados diretamente na linha de produção, permitindo a desgaseificação contínua e eficiente dos líquidos de arrefecimento e anticongelantes durante o seu processamento. Os sonicadores de sonda funcionam emitindo ondas ultrassónicas diretamente para o líquido enquanto este escoa através do sistema, assegurando que a desgaseificação ocorre em tempo real. Este processo em linha é particularmente benéfico para operações de grande escala, nas quais é essencial manter uma produção consistente e de elevada qualidade. Os sonicadores industriais de sonda são normalmente robustos e podem processar grandes volumes de líquido, tornando-os ideais para utilização no fabrico automóvel, em sistemas de arrefecimento de equipamentos eletrónicos e noutras aplicações da indústria pesada. A possibilidade de personalizar a frequência e a potência das ondas ultrassónicas assegura que o processo de desgaseificação pode ser adaptado às necessidades específicas da aplicação, proporcionando uma solução versátil e eficiente para manter a qualidade e o desempenho dos líquidos de arrefecimento e anticongelantes.

Conceção, fabrico e consultoria – qualidade de fabrico alemão

Os sonicadores Hielscher são bem conhecidos pelos seus padrões de qualidade e conceção do mais alto nível. A robustez e a facilidade de operação permitem a integração simples dos nossos sonicadores em instalações industriais. Os sonicadores Hielscher suportam facilmente condições adversas e ambientes exigentes.

A Hielscher Ultrasonics é uma empresa com certificação ISO e dá especial ênfase a sonicadores de elevado desempenho que incorporam tecnologia de ponta e facilidade de utilização. Naturalmente, os sonicadores Hielscher estão em conformidade com os requisitos CE e cumprem os requisitos UL, CSA e RoHs.

A tabela abaixo dá uma indicação da capacidade de processamento aproximada dos nossos sonicadores: