Desgaseificação ultra-sónica de líquidos anticongelantes e de arrefecimento

A desgaseificação por ultra-sons é um método altamente eficaz e eficiente para a remoção de gases dissolvidos em líquidos refrigerantes e anti-congelantes. A sua aplicação em ambientes industriais, particularmente através da utilização de sonicadores do tipo sonda, assegura que estes fluidos críticos têm um desempenho ótimo, salvaguardando o equipamento e os sistemas que foram concebidos para proteger. Como as indústrias continuam a exigir um maior desempenho e fiabilidade dos seus sistemas de refrigeração, a desgaseificação ultra-sónica continuará a ser um processo essencial para garantir a longevidade e a eficiência destes sistemas.

Vantagens da desgaseificação e desarejamento por ultra-sons

A desgaseificação e a desaeração ultra-sónica de líquidos de refrigeração oferecem várias vantagens em relação aos métodos tradicionais, tornando-as altamente eficazes para aplicações industriais.

Vantagens da desgaseificação e desaeração por ultra-sons

• Processo rápido: A desgaseificação por ultra-sons é mais rápida em comparação com os métodos tradicionais, removendo rapidamente os gases dissolvidos dos líquidos de refrigeração.
• Remoção eficiente de gás: O efeito de cavitação gerado pelas ondas ultra-sónicas garante uma remoção completa dos gases, incluindo o oxigénio, conduzindo a um líquido de arrefecimento homogéneo e sem bolhas.
• Desempenho térmico melhorado: Ao eliminar as bolhas de gás, a desgaseificação por ultra-sons melhora a condutividade térmica e a eficiência global de arrefecimento dos refrigerantes.
• Eficiência energética: O processo é eficiente em termos energéticos, reduzindo a necessidade de aquecimento ou de sistemas de vácuo tipicamente utilizados noutros métodos de desgaseificação.
• Integração em linha: A desgaseificação por ultra-sons pode ser facilmente integrada em processos contínuos e em linha, permitindo o tratamento em tempo real de grandes volumes de líquido de refrigeração.
• Proteção melhorada do sistema: A remoção eficaz de gás 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 ultra-sónicas criam uma cavitação intensa que remove rapidamente os gases dissolvidos, incluindo o oxigénio, do líquido de refrigeração. Isto leva a uma desgaseificação mais completa, assegurando que o líquido de refrigeração permanece homogéneo e sem bolhas, o que pode causar cavitação, corrosão e desempenho térmico reduzido. Além disso, a desgaseificação por ultra-sons é eficiente em termos energéticos e pode ser facilmente integrada em processos contínuos e em linha, permitindo o tratamento em tempo real de grandes volumes de líquido de refrigeração sem necessidade de sistemas de aquecimento ou de vácuo. Isto resulta numa maior eficiência de arrefecimento, numa maior proteção dos componentes do sistema e, em geral, numa maior fiabilidade e longevidade dos sistemas de arrefecimento.

Porque é que a desgasificação é necessária?

A desgaseificação é um processo crítico em várias aplicações industriais, particularmente quando se trata de líquidos utilizados em ambientes de elevado desempenho ou sensíveis, como os líquidos anticongelantes e de arrefecimento (refrigerantes). Estes líquidos contêm frequentemente gases dissolvidos, como o oxigénio e o azoto, o que pode levar a vários problemas operacionais. A presença destes gases pode causar cavitação, reduzir a condutividade térmica e levar à corrosão nos sistemas de arrefecimento. A cavitação, em particular, pode causar corrosão e erosão nos componentes metálicos, o que reduz significativamente a sua vida útil e eficiência. Além disso, as bolhas de gás podem impedir o fluxo do líquido, causando ineficiências e potenciais bloqueios nos circuitos de refrigeração. Por conseguinte, a desgaseificação é necessária para garantir que o líquido de refrigeração ou anticongelante tem um desempenho ótimo, mantém a eficiência do sistema e prolonga a vida útil dos componentes com os quais interage.
 

Desgaseificação por ultra-sons: Os ultra-sons removem as bolhas de gás aprisionadas nos líquidos

Desgaseificação de líquidos de refrigeração e sua importância industrial

Em ambientes industriais, a qualidade e a fiabilidade dos líquidos de refrigeração e anticongelantes são fundamentais. 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 livres de gases dissolvidos é essencial para evitar os problemas mencionados anteriormente. 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 causando potencialmente a sua avaria. Na eletrónica, onde os líquidos de arrefecimento são utilizados para dissipar o calor de componentes sensíveis, as bolhas de gás podem levar a um aquecimento localizado e à falha dos componentes. Dada a natureza crítica destes fluidos, os processos industriais requerem um método fiável e eficiente de desgaseificação para manter o desempenho e a segurança das máquinas e do equipamento.

desgaseificação por ultra-sons – O princípio de funcionamento

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

Desgaseificação ultra-sónica utilizando uma configuração de célula de fluxo. Esta experiência consistiu num protótipo de circuito de água em pequena escala com um volume de 0,8 galões, um fluxo de gás inerte de 0,2 sfcm/min e uma intensidade de 275 W/cm2. Isto mostra uma redução do tempo de remoção de oxigénio em cerca de 70%.
Estudo e imagem: Rubio et al. 2016

Desgaseificação ultra-sónica de líquidos de refrigeração e anticongelantes

Quando aplicada a líquidos de refrigeração e anticongelantes, a desgaseificação por ultra-sons oferece várias vantagens em relação aos métodos de desgaseificação tradicionais. Os métodos tradicionais, como a desgaseificação a 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 por ultra-sons, por outro lado, é mais rápida, mais eficiente em termos energéticos e pode atingir um grau mais elevado de remoção de gases. Este processo é particularmente eficaz para garantir que o líquido de refrigeração ou anticongelante permanece homogéneo e sem bolhas, o que é crucial para manter as propriedades térmicas e as caraterísticas de fluxo do fluido. Ao assegurar que o líquido é completamente desgaseificado, o tratamento ultrassónico ajuda a evitar problemas como a cavitação, a corrosão e os bloqueios de fluxo, melhorando assim o desempenho geral e a fiabilidade do sistema de arrefecimento.

Sonicadores industriais do tipo sonda para desgaseificação em linha

Em aplicações industriais, a utilização de sonicadores do tipo 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 de líquidos refrigerantes e anticongelantes à medida que são processados. Os sonicadores do tipo sonda funcionam através da emissão de ondas ultra-sónicas diretamente para o líquido à medida que este flui através do sistema, assegurando que a desgaseificação ocorre em tempo real. Este processo em linha é particularmente benéfico para operações em grande escala, onde é essencial manter uma produção consistente e de alta qualidade. Os sonicadores industriais do tipo sonda são tipicamente robustos e podem lidar com grandes volumes de líquido, o que os torna ideais para utilização no fabrico de automóveis, sistemas de arrefecimento de eletrónica e outras aplicações industriais pesadas. A capacidade de personalizar a frequência e a potência das ondas ultra-sónicas garante 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 de líquidos de refrigeração e anti-congelantes.

Conceção, fabrico e consultoria – Qualidade fabricada na Alemanha

Os ultrassons Hielscher são conhecidos pelos seus elevados padrões de qualidade e design. A robustez e a facilidade de operação permitem a integração harmoniosa dos nossos ultrassons nas instalações industriais. As condições difíceis e os ambientes exigentes são facilmente controlados pelos ultrassons Hielscher.

A Hielscher Ultrasonics é uma empresa certificada pela ISO e dá especial ênfase aos ultrassons de alto desempenho com tecnologia de ponta e facilidade de utilização. Naturalmente, os ultrassons da Hielscher estão em conformidade com a CE e cumprem os requisitos da UL, CSA e RoHs.

O quadro seguinte dá-lhe uma indicação da capacidade de processamento aproximada dos nossos ultra-sons: