Zbatimi i ultrazërit të energjisë duke përdorur Brirë tejzanor

Brirët ose sondat tejzanor përdoren gjerësisht për aplikime të shumëfishta të përpunimit të lëngut duke përfshirë homogjenizimin, shpërndarjen, mullirin me lagështirë, emulifikimin, nxjerrjen, shpërbërjen, shpërbërjen dhe deeracionin. Mësoni bazat në lidhje me brirët tejzanor, sondat tejzanor dhe aplikimet e tyre.

Horn tejzanor vs Sondë tejzanor

Shpesh, termi brirë dhe sondë tejzanor përdoren në mënyrë të njëjtë dhe i referohen shufrës tejzanor që transmeton valët e ultrazërit në lëng. Terma të tjerë që përdoren për sondën tejzanor janë briri akustik, sonotroda, udhëzuesi akustik ose gishti tejzanor. Sidoqoftë, teknikisht ekziston një ndryshim midis një bri tejzanor dhe një sonde tejzanor.
Të dy, briri dhe sonda, u referohen pjesëve të të ashtuquajturit ultrasonicator i tipit sondë. Briri tejzanor është pjesa metalike e dhënësit tejzanor, i cili entuziazmohet përmes dridhjeve të gjeneruara në mënyrë piezoelektrike. Briri tejzanor vibron në një frekuencë të caktuar, p.sh. 20kHz, që do të thotë 20,000 dridhje në sekondë. Titani është materiali i preferuar për fabrikimin e brirëve tejzanor për shkak të vetive të shkëlqyera të transmetimit akustik, forcës së tij të fortë të lodhjes dhe fortësisë së sipërfaqes.

Sonda tejzanor quhet ndryshe sonotrode ose gisht tejzanor. Shtë një shufër metali, më shpesh e bërë nga titan, dhe e ndërprerë në bririn tejzanor. Sonda tejzanor është një pjesë thelbësore e procesorit tejzanor, që transmeton valët e ultrazërit në mjedisin e sonifikuar. Sondat tejzanor / sonotrodes janë në forma të ndryshme (p.sh. konik, me majë, me kon, ose si Cascatrode) në dispozicion. Ndërsa titani është materiali më i përdorur për sondat tejzanor, ka edhe sonotrode të bërë nga çelik inox, qeramike, qelqi dhe materiale të tjera në dispozicion.

Meqenëse briri dhe sonda tejzanor janë nën shtypje ose tension të vazhdueshëm gjatë zërit, zgjedhja materiale e bririt dhe sondës janë thelbësore. Aliazh titani me cilësi të lartë (shkalla 5) konsiderohet metali më i besueshëm, i qëndrueshëm dhe efektiv për t'i bërë ballë stresit, për të mbajtur amplituda të larta për periudha të gjata kohore dhe për të transmetuar vetitë akustike dhe mekanike.

Sonda tejzanor që emulsifikon vajin në ujë përmes ultrazërit të energjisë

Ultrasonicatorët me performancë të lartë kryesisht punojnë në intervalin e frekuencës prej 20-30kHz. Në 20 kHz, sonda tejzanor është tipikisht një shufër rezonante e gjatë me gjatësi vale, e cila vazhdimisht zgjerohet dhe tkurret 20,000 herë në sekondë. Lëvizjet e zgjerimit dhe tkurrjes transmetohen si ultratinguj me fuqi të lartë në mjedisin e procesit, dmth. Lëng ose slurrë, në mënyrë që të përmbushë aplikacione të tilla si

• tejzanor përzierje me prerje të lartë
• tejzanor lagur-mulliri
• shpërndarja tejzanor e nano-grimcave
• Nano-Emulsifikimi tejzanor
• Ekstraktimi tejzanor
• Shpërndarja tejzanor
• prishja dhe liza e qelizave tejzanor
• degazimi tejzanor dhe de-ajrimi
• sono-kimia (sono-sinteza, son-kataliza)

Si funksionon ultrazëri i energjisë? – Parimi i Punës së Kavitimit Akustik

Për aplikime ultrasonike me performancë të lartë siç janë homogjenizimi, zvogëlimi i madhësisë së grimcave, shpërbërja ose shpërndarja nano, ultrazëri me intensitet të lartë, me frekuencë të ulët gjenerohet nga një dhënës me ultratinguj dhe transmetohet përmes bririt dhe sondës tejzanor (sonotrode) në një lëng. Ekografia me fuqi të lartë konsiderohet ultratinguj në intervalin 16-30kHz. Sonda me ultratinguj zgjerohet dhe tkurret p.sh., në 20kHz, duke transmetuar përkatësisht 20,000 dridhje për sekondë në medium. Kur valët tejzanor udhëtojnë përmes lëngut, ciklet alternative të presionit të lartë (shtypjes) / presionit të ulët (rrallimi / zgjerimi) krijojnë kavitete të vogla (flluska vakumi), të cilat rriten në disa cikle presioni. Gjatë fazës së kompresimit të lëngut dhe flluskave, presioni është pozitiv, ndërsa faza e rrallimit prodhon një vakum (presion negativ.) Gjatë cikleve të kompresimit-zgjerimit, zgavrat në lëng rriten derisa të arrijnë një madhësi, në të cilën nuk mund të thithin energji të mëtejshme. Në këtë pikë, ata implodojnë me dhunë. Shpërthimi i atyre kaviteteve rezulton në efekte të ndryshme shumë energjike, të cilat njihen si fenomeni i kavitacionit akustik / tejzanor. Kavitacioni akustik karakterizohet nga efekte të shumëfishta shumë energjike, të cilat ndikojnë në lëngje, sisteme të ngurta / të lëngshme, si dhe sisteme të gazit / lëngut. Zona e dendur nga energjia ose zona kavitacionale njihet si e ashtuquajtura zonë e nxehtë, e cila është më e dendura nga energjia në afërsi të sondës tejzanore dhe bie me rritjen e distancës nga sonotroda. Karakteristikat kryesore të kavitacionit tejzanor përfshijnë temperatura dhe presione shumë të larta që ndodhin në vend dhe diferencimet përkatëse, turbulencat dhe rrjedhjet e lëngjeve. Gjatë implosionit të zgavrave tejzanor në pikat e nxehta tejzanor, mund të maten temperatura deri në 5000 Kelvin, presione deri në 200 atmosferë dhe avionë të lëngshëm me deri në 1000km / h. Këto kushte të jashtëzakonshme me intensitet të lartë të energjisë kontribuojnë në efekte sonomekanike dhe sonokimike që intensifikojnë proceset dhe reagimet kimike në mënyra të ndryshme.
Ndikimi kryesor i ultrasonication në lëngje dhe slurries janë si më poshtë:

• Qethja e lartë: Forcat tejzanor me prerje të lartë prishin lëngjet dhe sistemet e lëngshme të ngurta duke shkaktuar agjitacion intensiv, homogjenizim dhe transferim në masë.
• Ndikimi: Avionët e lëngshëm dhe rrymat e krijuara nga kavitacioni tejzanor përshpejtojnë trupat e ngurtë në lëngje, gjë që çon më pas në përplasje ndërpjesëshe. Kur grimcat përplasen me shpejtësi shumë të lartë, ato gërryhen, copëtohen dhe bluhen dhe shpërndahen imët, shpesh deri në madhësinë nano. Për materiet biologjike siç janë materialet bimore, avionët e lëngshëm me shpejtësi të lartë dhe ciklet alternative të presionit prishin muret qelizore dhe lëshojnë materialin intraqelizor. Kjo rezulton në nxjerrjen shumë efikase të përbërjeve bioaktive dhe përzierjen homogjene të lëndës biologjike.
• Nxitja: Ultrasonication shkakton turbulenca intensive, forca qethje dhe mikro-lëvizje në lëng ose slurrë. Në këtë mënyrë, sonifikimi gjithmonë intensifikon transferimin e masës dhe përshpejton reagimet dhe proceset.

Homogjenizuesit tejzanor dhe mikserët me prerje të lartë përdoren pothuajse në çdo industri përpunuese, që punon me lëngje ose slurre. Forcat intensive kavitacionale tejzanor krijojnë agjitacion intensiv, prerje, thyerje grimcash dhe transferim në masë. Në këtë mënyrë, lëngjet homogjenizohen, shpërndahen, emulsifikohen, nxirren, treten dhe / ose fillojnë reaksionet kimike. Në përgjithësi, ultrasonication është një metodë intensifikuese e procesit që rrit rendimentin, përmirëson normat e konvertimit dhe i bën proceset më efikase.
Zbatimet e zakonshme tejzanor në industri janë përhapur në shumë degë të ushqimit & farmaci, kimia e imët, energjia & petrokimia, riciklimi, biorefineritë, etj. dhe përfshijnë sa vijon:

• sinteza tejzanor e bionaftës
• homogjenizimi tejzanor i lëngjeve të frutave
• prodhimi tejzanor i vaksinave
• riciklimi tejzanor i baterive Li-jon
• sinteza tejzanor e nano-materialeve
• Formulimi tejzanor i farmaceutikëve
• nano-emulzimi tejzanor i CBD
• nxjerrja tejzanor e botanikëve
• përgatitja e mostrës tejzanor në laboratorë
• degazifikimi tejzanor i lëngjeve
• desulfurizimi tejzanor i lëndës së papërpunuar
• dhe shumë më tepër

Brirë tejzanor dhe Sonda për Zbatime me Performancë të Lartë

Hielscher Ultrasonics është prodhues dhe shpërndarës i përvojave për kohë të gjatë i ultrasonicatorëve me fuqi të lartë, të cilat përdoren në të gjithë botën për aplikime të rënda në shumë industri.
Me procesorë tejzanor në të gjitha madhësitë nga 50 vat në 16 kW për pajisje, sonda në madhësi dhe forma të ndryshme, reaktorë tejzanor me vëllime dhe gjeometri të ndryshme, Hielscher Ultrasonics ka pajisjet e duhura për të konfiguruar konfigurimin ideal të ultrasonikut për aplikimin tuaj.
Tabela më poshtë ju jep një tregues të kapacitetit të përafërt të përpunimit të ultrasonicators tonë: