Ultraljud sparar energi och kostnader

Att byta från konventionella homogenisatorer, hydrodynamiska blandare och omrörda kvarnar till ultraljudskavitationsbearbetning ger både kostnadsbesparingar och gör bearbetningen miljövänlig.

På grund av den senaste tidens och den fortsatta ökningen av energipriserna har energiförbrukningen en direkt och betydande inverkan på bearbetningskostnaderna för material, t.ex. Bläck, Beläggningar och Biodiesel.

Hielscher ultraljudsenheter använder mindre energi än traditionella mekaniska system och uppnår överlägsna bearbetningsresultat. Därför sparar man betydande el genom att byta från rotor-stator-blandare och högtryckshomogenisatorer till ultraljud. Detta kan leda till betydande kostnadsbesparingar under åren.

Friktionsvärme är outnyttjad energi

Konventionella system förlorar energi till friktionsvärmen. Högtryckspumpar för högtryckshomogenisatorer, samt blandare med högskjuvningsblad och omrörda strängkvarnar skapar hög turbulens i vätskan när den bearbetas. Denna turbulens orsakar friktion mellan vätskepartiklarna och mellan vätskan och de omrörande delarna av utrustningen. Friktionen omvandlar tillförd energi till friktionsuppvärmning. Denna del av den tillförda energin går förlorad, eftersom den inte genererar någon dispergerande, homogeniserande eller malande effekt.

I likhet med jämförelsen mellan en konventionell glödlampa och en lysrörslampa, omvandlar den konventionella lampan mycket av energin till värme. Därför krävs det mer energi för att ge samma ljusnivå.

Vid konventionella blandningssystem gör friktionsuppvärmningen att ytterligare energi krävs för att kyla vätskan under bearbetningen.

Hielscher ultraljudsenheter har en mycket hög energieffektivitet när det gäller att omvandla elektricitet till Kavitation i vätskan.

i vätskan. Den totala energieffektiviteten för industriella ultraljudsenheter är ca 80-90% från strömkontakten till vätskan

(Klicka på bilden ovan för att förstora diagrammet).

Ännu viktigare är att de kavitationella krafterna sätter mycket stress på partiklarna. Det är därför det vanligtvis krävs mindre energi för att få en bra dispersion, emulsion eller en lägre partikelstorlek. Hielscher Ultrasonication skapar friktionsuppvärmning, men i ett mycket lägre förhållande än standard mekanisk blandning. Detta lägre förhållande leder till ytterligare effektivitetsvinster genom att det krävs mindre energi för att ge samma nivå av dispergering eller homogenisering och minskar i sin tur den energi som krävs för kylning av den bearbetade vätskan.

Exempel: Bearbetning av biodiesel

Särskilt vid bearbetning av alternativa och hållbara bränslen, såsom biodiesel, är energiförbrukning och bevarande av denna extremt viktig. Den elektricitet som används för att tillverka “grön” bränslet har en direkt inverkan på bränslets totala energi och₂ balans.

Diagrammet till höger (Klicka för större bild) visar en jämförelse mellan ultraljudskavitation, blandning med hög skjuvning och hydrodynamisk kavitation. Använda Hielscher ultraljudsenheter för Bearbetning av biodiesel Kräver ca. 1,4 kWh/m³. För att uppnå ett liknande resultat med hjälp av hydrodynamisk magnetisk impulskavitation krävs ca. 32,0 kWh/m³. Blandning med hög skjuvning kräver ca. 4,4 kWh/m³. Detta innebär att hydrodynamisk impulskavitation kräver ca 23 gånger mer energi och hög skjuvning som blandar ca 3 gånger mer energi än Hielscher ultraljudsapparater för att ge samma genomströmning.

Detta leder till betydligt högre årliga elkostnader. Detta är en stor faktor för ägandekostnader som måste utvärderas när man investerar i en bearbetningsteknik.

Förändring på ett enkelt sätt

Hielscher ultraljudsenheter kan enkelt testas för sin processeffektivitet i mindre skala. Vanligtvis är UIP1000hd (1kW) används för processutveckling för flödeshastigheter från 0,5L till 1000L per timme. I denna skala kan bearbetningseffektiviteten optimeras genom att variera amplituden, trycket och flödeshastigheten. Som ett resultat får du det specifika energibehovet för din process. Hielscher ultraljudsenheter möjliggör en linjär uppskalning, så att det specifika energibehovet förblir konstant i vilken skala som helst. På så sätt känner du till den effekt som behövs för en eventuell bearbetningskapacitet samt den årliga elförbrukningen.