Ultrazvočna obdelava prihrani energijo in zmanjša stroške
Prehod s konvencionalnih homogenizatorjev, hidrodinamičnih mešalnikov in mlinov z mešalom na obdelavo z ultrazvočno kavitacijo prinaša prihranke pri stroških in omogoča okolju prijazno obdelavo.
Zaradi nedavne in nadaljnje rasti cen energije ima poraba energije neposreden in znaten vpliv na stroške obdelave materialov, kot so črnila, premazi in biodizel.
Ultrazvočne naprave Hielscher porabijo manj energije kot tradicionalni mehanski sistemi in dosegajo boljše rezultate obdelave. Zato prehod z mešalnikov rotor–stator in visokotlačnih homogenizatorjev na ultrazvočno obdelavo prinaša znatne prihranke električne energije. To lahko z leti pomeni znatne prihranke pri stroških.
Toplota zaradi trenja je neizkoriščena energija
Konvencionalni sistemi izgubljajo energijo v obliki toplote zaradi trenja. Visokotlačne črpalke za visokotlačne homogenizatorje, pa tudi lopatični mešalniki z visokim strigom in kroglični mlini z mešalom med obdelavo ustvarjajo močno turbulenco v tekočini. Ta turbulenca povzroča trenje med delci tekočine ter med tekočino in mešalnimi deli opreme. Trenje pretvarja dovedeno energijo v segrevanje zaradi trenja. Ta del dovedene energije se izgubi, saj ne povzroči nobenega učinka dispergiranja, homogenizacije ali mletja.
Podobno kot pri primerjavi med običajno žarnico in fluorescenčno sijalko običajna žarnica velik del energije pretvori v toploto. Zato za zagotavljanje enake ravni osvetlitve potrebuje več energije.
Pri konvencionalnih mešalnih sistemih je zaradi segrevanja zaradi trenja potrebna dodatna energija za hlajenje tekočine med obdelavo.
Ultrazvočne naprave Hielscher imajo zelo visoko energijsko učinkovitost pri pretvarjanju električne energije v kavitacijo v tekočini.
v tekočini. Skupna energijska učinkovitost industrijskih ultrazvočnih naprav od električnega vtiča do tekočine znaša približno 80–90%
(kliknite zgornjo sliko za povečavo diagrama).
Še pomembneje je, da kavitacijske sile močno obremenjujejo delce. Zato je za doseganje dobre disperzije, emulzije ali manjše velikosti delcev običajno potrebno manj energije. Ultrazvočna obdelava Hielscher sicer povzroča segrevanje zaradi trenja, vendar v precej manjšem deležu kot standardno mehansko mešanje. Ta manjši delež pomeni dodatno učinkovitost, saj je za zagotavljanje enake stopnje dispergiranja ali homogenizacije potrebno manj energije, s tem pa se zmanjša tudi energija, potrebna za hlajenje obdelane tekočine.
Primer: obdelava biodizla
Zlasti pri obdelavi alternativnih in trajnostnih goriv, kot je biodizel, sta poraba energije in varčevanje z njo izjemno pomembna. Električna energija, porabljena za proizvodnjo »zelenega« goriva, neposredno vpliva na celotno energijsko in CO2 bilanco goriva.
Diagram na desni (kliknite za večji prikaz) prikazuje primerjavo med ultrazvočno kavitacijo, mešanjem z visokim strigom in hidrodinamično kavitacijo. Uporaba ultrazvočnih naprav Hielscher za obdelavo biodizla zahteva približno 1,4kWh/m³. Za doseganje podobnega rezultata s hidrodinamično kavitacijo z magnetnimi impulzi je potrebnih približno 32,0kWh/m³. Mešanje z visokim strigom zahteva približno 4,4kWh/m³. To pomeni, da hidrodinamična impulzna kavitacija za zagotavljanje enake zmogljivosti obdelave potrebuje približno 23-krat toliko energije, mešanje z visokim strigom pa približno 3-krat toliko energije kot ultrazvočne naprave Hielscher.
To povzroči znatno višje letne stroške električne energije. To je pomemben dejavnik skupnih stroškov lastništva, ki ga je treba ovrednotiti pri naložbi v tehnologijo obdelave.
Preberite več o prihrankih energije pri ultrazvočni obdelavi biodizla!
Preprost prehod
Učinkovitost ultrazvočnih naprav Hielscher pri obdelavi je mogoče preprosto preizkusiti v manjšem merilu. Običajno se UIP1000hd (1kW) uporablja za razvoj procesa pri pretokih od 0,5L do 1000L na uro. V tem merilu je mogoče učinkovitost obdelave optimizirati s spreminjanjem amplitude, tlaka in pretoka. Tako ugotovite specifično potrebo po energiji za svoj proces. Ultrazvočne naprave Hielscher omogočajo linearno povečanje merila, tako da specifična potreba po energiji ostane enaka v katerem koli merilu. S tem poznate potrebno moč opreme za katero koli zmogljivost obdelave in letno porabo električne energije.