Akustisk vs hydrodynamisk kavitation för blandningsapplikationer

Kavitation för blandning och blandning: Är det någon skillnad mellan akustisk och hydrodynamisk kavitation? Och varför kan en kavitationsteknik vara bättre för din process?
akustisk kavitation – även känd som ultraljudskavitation – och hydrodynamisk kavitation är båda former av kavitation, vilket är processen för tillväxt och kollaps av vakuumhåligheter i en vätska. Akustisk kavitation uppstår när en vätska utsätts för högintensiva ultraljudsvågor, medan hydrodynamisk kavitation inträffar när en vätska strömmar genom en förträngning eller runt ett hinder (t.ex. Venturi-munstycke), vilket gör att trycket sjunker och ånghåligheter bildas.
Kavitationella skjuvkrafter används för homogenisering, blandning, dispergering, emulgering, cellstörning samt för att initiera och intensifiera kemiska reaktioner.

Även om både akustiska och hydrodynamiska kavitationstekniker använder samma fenomen och effekt av kollaps av kavitationsbubblor, finns det en betydande skillnad mellan dessa två tekniker som skapats antingen genom ultraljud eller med hjälp av Venturi-munstycken.

Lär dig här vilka skillnader som finns mellan akustisk och hydrodynamisk kavitation och varför du kanske vill välja en ultraljudsapparat av sondtyp för din kavitationsdriven process:

Fördelar med akustisk kavitation jämfört med hydrodynamisk kavitation

1. Mer effektiv: Akustisk kavitation är i allmänhet mer effektiv när det gäller att producera vakuumkaviteter, eftersom den energi som krävs för att producera kavitation vanligtvis är lägre än vid hydrodynamisk kavitation. Därför är ultraljudsbaserade kavitatorer och kavitationsreaktorer mer energieffektiva och ekonomiska. Ultraljud är den mest energieffektiva metoden för att framkalla kavitation. Akustisk / ultraljudskavitation genererad av sond-ultraljudsapparater förhindrar skapandet av onödig friktion. Ultraljudssonden svänger vinkelrätt och förhindrar att onödig, energislösande friktion uppstår. Till skillnad från akustisk kavitation använder hydrodynamisk kavitation rotor-stator- eller munstyckssystem för att generera kavitation. Båda teknikerna – rotorstatorer och munstycken – orsaka friktion eftersom motorn måste driva stora mekaniska delar. Om studier hävdar energieffektivitet för hydrodynamiska kavitationer, tar de bara hänsyn till den nominella effekten för respektive teknik och försummar den faktiska strömförbrukningen. I dessa studier beaktas normalt inte förlusten av friktionsenergi, som är en välkänd och oönskad effekt av hydrodynamisk kavitationsteknik.
2. Större kontroll: Akustisk kavitation kan lättare kontrolleras och regleras, eftersom intensiteten på ultraljudsvågorna kan justeras exakt för att producera önskad kavitationsnivå. Däremot är hydrodynamisk kavitation svårare att kontrollera, eftersom den beror på vätskans flödesegenskaper och geometrin hos förträngningen eller hindret. Dessutom är munstycken benägna att täppas till, vilket resulterar i processavbrott och arbetsintensiv rengöring.
3. Kan hantera nästan alla material: Medan ett Venturi-munstycke och andra hydrodynamiska flödesreaktorer har svårigheter att hantera fasta ämnen och särskilt slipande material, kan ultraljudskavitatorer på ett tillförlitligt sätt bearbeta nästan alla typer av material. Ultraljudskavitationsreaktorer kan homogenisera även höga fasta belastningar, slipande partiklar och fibrösa material utan igensättning.
4. Större stabilitet: Akustisk kavitation är i allmänhet mer stabil än hydrodynamisk kavitation, eftersom ångkaviteterna som produceras av akustisk kavitation tenderar att vara mer jämnt fördelade i vätskan. Däremot kan hydrodynamisk kavitation producera ånghåligheter som är mycket lokala och kan leda till ojämna eller instabila flödesmönster.
5. Större mångsidighet: Akustisk / ultraljudskavitation kan användas i ett brett spektrum av applikationer, inklusive homogenisering, blandning, dispergering, emulgering, extraktion, lys och cellsönderfall samt för sonokemi. Däremot är hydrodynamisk kavitation främst utformad för flödeskontroll och strömningsmekanikapplikationer.
   Sammantaget erbjuder akustisk kavitation större kontroll, effektivitet, stabilitet och mångsidighet jämfört med hydrodynamisk kavitation, vilket gör det till en mycket användbar teknik för många industriella tillämpningar.

Ultraljud kavitationsreaktorer

Hielscher Ultrasonics erbjuder dig en mängd olika ultraljudssonder och kavitationsreaktorer av industriell kvalitet. Alla Hielscher ultraljudsapparater och kavitationsreaktorer är utformade för högintensiva applikationer och 24/7 drift under full belastning.
Design, tillverkning och rådgivning – Kvalitet tillverkad i Tyskland
Hielscher ultraljudskavitatorer är välkända för sina högsta kvalitets- och designstandarder. Robusthet och enkel drift möjliggör en smidig integration av våra ultraljudskavitatorer i industriella anläggningar. Tuffa förhållanden och krävande miljöer hanteras enkelt av Hielscher ultraljudskavitatorer.

Hielscher Ultrasonics är ett ISO-certifierat företag och lägger särskild vikt vid högpresterande ultraljudsapparater med den senaste tekniken och användarvänligheten. Naturligtvis är Hielscher ultraljudsapparater CE-kompatibla och uppfyller kraven i UL, CSA och RoHs.

Varför Hielscher Ultrasonics?

• Hög effektivitet
• Toppmodern teknik
• tillförlitlighet & robusthet
• batch & Inline
• för alla volymer – från små ampuller till lastbilslaster per timme
• Vetenskapligt bevisad
• Intelligent programvara
• Smarta funktioner (t.ex. dataprotokoll)
• CIP (clean-in-place)
• Enkel och säker drift
• Enkel installation, lågt underhåll
• ekonomiskt fördelaktigt (mindre arbetskraft, bearbetningstid, energi)

Om du är intresserad av ultraljudskavitationsteknik, processer och färdiga att använda ultraljudskavitatorsystem, vänligen kontakta oss. Vår mångåriga erfarna personal diskuterar gärna din ansökan med dig!

Tabellen nedan ger dig en indikation på den ungefärliga bearbetningskapaciteten hos våra ultraljudsapparater: