Ultrasonication prihrani energijo in stroške
Prehod s konvencionalnih homogenizatorjev, hidrodinamičnih mešalnikov in mešanih mlinov na ultrazvočno kavitacijsko obdelavo prihrani stroške in naredi obdelavo okolju prijazno.
Zaradi nedavnega in nenehnega naraščanja cen energije poraba energije neposredno in znatno vpliva na stroške predelave materialov, kot so: Črnila, Premazi in Biodizel.
Hielscher ultrazvočne naprave porabijo manj energije kot tradicionalni mehanski sistemi in dosežejo vrhunske rezultate obdelave. Zato prehod z rotor-stator-mešalnikov in visokotlačnih homogenizatorjev na ultrazvočno prihranite znatno električne energije. To lahko z leti pomeni znatne prihranke pri stroških.
Frikcijska toplota je neizkoriščena energija
Konvencionalni sistemi izgubljajo energijo zaradi torne toplote. Visokotlačne črpalke za visokotlačne homogenizatorje, kot tudi mešalniki z visoko strižnimi rezili in mešani mlini ustvarjajo visoko turbulenco v tekočini med predelavo. Te turbulence povzročajo trenje med tekočimi delci in med tekočino in vznemirjajočimi se deli opreme. Trenje pretvori vhodno energijo v torno ogrevanje. Ta del vhodne energije se izgubi, saj ne ustvarja nobenega razprševalnega, homogenizirajočega ali mletnega učinka.
Podobno kot primerjava med običajno žarnico in fluorescentno žarnico, konvencionalna pretvori večino energije v toploto. Zato je potrebno več energije, da se zagotovi enaka raven svetlobe.
Pri običajnih mešalnih sistemih torno ogrevanje naredi dodatno energijo, potrebno za hlajenje tekočine med obdelavo.
Hielscher ultrazvočne naprave imajo zelo visoko energetsko učinkovitost pri pretvorbi električne energije v Kavitacija v tekočini.
v tekočini. Celotna energetska učinkovitost industrijskih ultrazvočnih naprav je približno 80-90% od vtiča v tekočino
(Kliknite na zgornjo sliko, da povečate grafikon).
Še pomembneje je, da kavitacijske sile močno obremenjujejo delce. Zato je običajno potrebno manj energije za pridobitev dobre disperzije, emulzije ali manjše velikosti delcev. Hielscher ultrasonication ustvarja torno segrevanje, čeprav v veliko nižjem razmerju kot standardno mehansko mešanje. To nižje razmerje pomeni dodatno učinkovitost, saj zahteva manj energije za zagotovitev enake ravni razpršitve ali homogenizacije in posledično zmanjša energijo, potrebno za hlajenje obdelane tekočine.
Primer: predelava biodizla
Zlasti pri predelavi alternativnih in trajnostnih goriv, kot je biodizel, je poraba energije in njihovo ohranjanje izredno pomembna. Električna energija, ki se uporablja za proizvodnjo “zelen” gorivo neposredno vpliva na celotno energijo goriva in CO2 ravnovesje.
Grafikon na desni (Kliknite za večji pogled) prikazuje primerjavo med ultrazvočno kavitacijo, visoko strižnim mešanjem in hidrodinamično kavitacijo. Uporaba Hielscherjevih ultrazvočnih naprav za predelava biodizla zahteva pribl. 1,4 kWh/m³. Za dosego podobnega rezultata z uporabo hidrodinamične magnetne impulzne kavitacije je potrebno cca. 32,0 kWh/m³. Mešanje z visokim striženjem zahteva pribl. 4,4 kWh/m³. To pomeni, da hidrodinamična impulzna kavitacija zahteva približno 23-krat več energije in visoko strižno mešanje približno 3-krat več energije kot Hielscherjeve ultrazvočne naprave, da se zagotovi enaka prepustnost.
To vodi do bistveno višjih letnih stroškov električne energije. To je glavni dejavnik stroškov lastništva, ki ga je treba oceniti pri vlaganju v tehnologijo obdelave.
Preprosta sprememba
Hielscher ultrazvočne naprave je mogoče enostavno preizkusiti za učinkovitost procesa v manjšem obsegu. Običajno je UIP1000hd (1 kW) se uporablja za razvoj procesa za pretok od 0,5 l do 1000 l na uro. V tej lestvici je mogoče učinkovitost obdelave optimizirati s spreminjanjem amplitude, tlaka in pretoka. Posledično boste dobili specifične energetske potrebe za vaš proces. Hielscher ultrazvočne naprave omogočajo linearno skalo, tako da specifična potreba po energiji ostane konstantna na kateri koli lestvici. S tem poznate moč opreme, ki je potrebna za vsako zmogljivost obdelave, kot tudi letno porabo električne energije.