การประยุกต์ใช้พลังงานอัลตราซาวนด์โดยใช้อัลตราโซนิกฮอร์น

อัลตราโซนิกแตรหรือโพรบใช้กันอย่างแพร่หลายสําหรับการใช้งานการประมวลผลของเหลวนานารวมทั้งการทําให้เป็นเนื้อเดียวกันกระจายการกัดเปียก, emulsification, สกัด, การสลายตัว, การละลายและ de-aeration เรียนรู้พื้นฐานเกี่ยวกับ horns อัลตราโซนิก, โพรบอัลตราโซนิกและการใช้งานของพวกเขา

อัลตราโซนิกฮอร์น VS อัลตราโซนิกสอบสวน

Ultrasonic horn at the transducer of the UIP2000hdTบ่อยครั้งที่ฮอร์นอัลตราโซนิกคําและโพรบจะใช้แทนกันและอ้างถึงแกนอัลตราโซนิกที่ส่งคลื่นอัลตราซาวนด์เข้าไปในของเหลว คําอื่น ๆ ที่ใช้สําหรับโพรบอัลตราโซนิกเป็นเสียงฮอร์น sonotrode คลื่นเสียงหรือนิ้วล้ําเสียง อย่างไรก็ตาม ในทางเทคนิคมีความแตกต่างระหว่างฮอร์นอัลตราโซนิกและโพรบอัลตราโซนิก
ทั้งฮอร์นและโพรบอ้างถึงส่วนของ ultrasonicator ประเภทโพรบที่เรียกว่า ฮอร์นอัลตราโซนิกเป็นส่วนโลหะของตัวแปลงสัญญาณอัลตราโซนิกซึ่งตื่นเต้นผ่านการสั่นสะเทือนที่สร้างขึ้น ฮอร์นอัลตราโซนิกสั่นที่ความถี่บางอย่างเช่น 20kHz ซึ่งหมายความว่า 20,000 สั่นสะเทือนต่อวินาที ไทเทเนียมเป็นวัสดุที่ต้องการสําหรับการผลิตของแตรอัลตราโซนิกเนื่องจากคุณสมบัติการส่งผ่านเสียงที่ดีเยี่ยมความแข็งแรงความเมื่อยล้าที่แข็งแกร่งและความแข็งของพื้นผิว

โพรบอัลตราโซนิกเรียกว่า sonotrode หรือนิ้วล้ําเสียง มันเป็นแกนโลหะส่วนใหญ่มักจะทําจากไทเทเนียมและเกลียวกับฮอร์นอัลตราโซนิก โพรบอัลตราโซนิกเป็นส่วนสําคัญของตัวประมวลผลอัลตราโซนิกที่ส่งผ่านคลื่นอัลตราซาวนด์ลงในสื่อ sonicated โพรบอัลตราโซนิก / sonotrodes อยู่ในรูปทรงต่างๆ (เช่น รูปกรวย, ปลายเรียว, หรือเป็น Cascatrode) ใช้ได้. ในขณะที่ไทเทเนียมเป็นวัสดุที่ใช้กันมากที่สุดสําหรับโพรบอัลตราโซนิก, นอกจากนี้ยังมี sonotrode ทําจากสแตนเลส, เซรามิก, แก้วและวัสดุอื่น ๆ ที่มีอยู่.

ตั้งแต่ฮอร์นอัลตราโซนิกและสอบสวนอยู่ภายใต้การบีบอัดคงที่หรือความตึงเครียดในระหว่าง sonication การเลือกวัสดุของแตรและสอบสวนเป็นสิ่งสําคัญ โลหะผสมไทเทเนียมคุณภาพสูง (เกรด 5) ถือเป็นโลหะที่น่าเชื่อถือทนทานและมีประสิทธิภาพมากที่สุดในการทนต่อความเครียดเพื่อรักษาแอมพลิจูดสูงเกินกว่าระยะเวลานานของเวลาและเพื่อส่งสมบัติทางเสียงและสมบัติทางกล

วิดีโอนี้แสดงตัวประมวลผลอัลตราโซนิก Hielscher UP400S เตรียมน้ำมันพืชขนาดนาโนในน้ำอิมัลชัน

สกัดน้ำมันพืชในน้ำโดยใช้ UP400S

Ultrasonic booster and probe (cascatrode) mounted to the horn of the ultrasonic transducer UIP2000hdT

transducer ล้ำ UIP2000hdT กับฮอร์นอัลตราโซนิก, บูสเตอร์, และสอบสวน (sonotrode)

ขอข้อมูล





ultrasonicators ประสิทธิภาพสูงส่วนใหญ่ทํางานในช่วงความถี่ของ 20-30kHz ที่ 20 kHz, โพรบอัลตราโซนิกโดยปกติจะเป็นความยาวคลื่นความยาวครึ่งครึ่งก้าน resonant ยาวซึ่งขยายตัวอย่างต่อเนื่องและหดตัว 20,000 ครั้งต่อวินาที การขยายตัวและการหดตัวการเคลื่อนไหวจะถูกส่งเป็นอัลตราซาวนด์พลังงานสูงลงในกลางกระบวนการเช่นของเหลวหรือสารละลายเพื่อเติมเต็มการใช้งานเช่น

อัลตราซาวนด์ไฟฟ้าทํางานอย่างไร – หลักการทํางานของโพรงอากาศอะคูสติก

cavitation ล้ำเสียงที่มีประสิทธิภาพสําหรับประสิทธิภาพสูงอัลตราโซนิกโปรแกรมเช่นการทําให้เป็นเนื้อเดียวกัน, ลดขนาดอนุภาค, สลายตัวหรือกระจายนาโน, ความเข้มสูง, อัลตร้าซาวด์ความถี่ต่ําถูกสร้างขึ้นโดย transducer อัลตราซาวนด์และส่งผ่านทางฮอร์นอัลตราโซนิกและสอบสวน (sonotrode) เป็นของเหลว อัลตร้าซาวด์กําลังสูงถือเป็นอัลตราซาวนด์ในช่วงของ 16-30kHz โพรบอัลตราซาวนด์ขยายตัวและสัญญาเช่นที่ 20kHz จึงส่งตามลําดับ 20,000 การสั่นสะเทือนต่อวินาทีเป็นสื่อ เมื่อคลื่นอัลตราโซนิคเดินทางผ่านของเหลวสลับแรงดันสูง (การบีบอัด) / ความดันต่ํา (rarefaction / การขยายตัว) รอบสร้างฟันผุนาที (ฟองสูญญากาศ) ซึ่งเติบโตมากกว่ารอบความดันหลาย ในช่วงการบีบอัดของของเหลวและฟองอากาศความดันเป็นบวกในขณะที่ขั้นตอน rarefaction ผลิตสูญญากาศ (ความดันลบ.) ในระหว่างรอบการขยายตัวการบีบอัด, ฟันผุในของเหลวเติบโตจนกว่าจะถึงขนาด, ที่ที่พวกเขาไม่สามารถดูดซับพลังงานต่อไป. ในจุดนี้พวกเขาทําให้รุนแรง การระเบิดของฟันผุเหล่านั้นส่งผลให้เกิดผลกระทบที่มีพลังสูงซึ่งเป็นที่รู้จักกันเป็นปรากฏการณ์ของอะคูสติก / อัลตราโซนิก cavitation โพรงอากาศอะคูสติกเป็นลักษณะที่ได้รับผลกระทบอย่างมีพลังซึ่งส่งผลกระทบต่อของเหลวระบบของแข็ง / ของเหลวเช่นเดียวกับระบบก๊าซ / ของเหลว โซนพลังงานหนาแน่นหรือเขต cavitational เป็นที่รู้จักกันเรียกว่าโซนจุดร้อนซึ่งเป็นพลังงานหนาแน่นที่สุดในบริเวณใกล้เคียงของโพรบอัลตราโซนิกและลดลงด้วยระยะทางที่เพิ่มขึ้นจาก sonotrode ลักษณะหลักของ cavitation ล้ําเสียงรวมถึงอุณหภูมิและความดันที่เกิดขึ้นในท้องถิ่นและความแตกต่างที่เกี่ยวข้อง, ความวุ่นวายและของเหลวสตรีมมิ่ง ในช่วงการระเบิดของ cavities ล้ําในจุดร้อนล้ําอุณหภูมิได้ถึง 5000 เคลวินความดันได้ถึง 200 บรรยากาศและไอพ่นของเหลวที่มีถึง 1000km / h สามารถวัดได้ สภาวะที่รุนแรงของพลังงานเหล่านี้มีส่วนช่วยในการเกิดผลกระทบจากโซโนเคมีและแบบที่ทําให้เกิดกระบวนการและปฏิกิริยาทางเคมีในหลากหลายรูปแบบ
ผลกระทบหลักของ ultrasonication ในของเหลวและ slurries มีดังต่อไปนี้:

  • สูง- เฉือน: อัลตราโซนิกแรงเฉือนสูงทําลายของเหลวและระบบของแข็งของเหลวที่ก่อให้เกิดความปั่นป่วนรุนแรงทําให้เป็นเนื้อเดียวกันและการถ่ายโอนมวล
  • ผล กระทบ: ไอพ่นเหลวและการสตรีมที่สร้างขึ้นโดยโพรงอากาศอัลตราโซนิกเร่งของแข็งในของเหลวซึ่งนําไปสู่การชนระหว่างกันในภายหลัง เมื่ออนุภาคชนกันด้วยความเร็วสูงมากพวกเขากัดเซาะแตกและได้รับการกัดและกระจายตัวได้ดีมักจะลงไปที่ขนาดนาโน สําหรับเรื่องทางชีวภาพเช่นวัสดุจากพืชไอพ่นของเหลวความเร็วสูงและวงจรความดันสลับรบกวนผนังเซลล์และปล่อยวัสดุภายในเซลล์ ส่งผลให้เกิดการสกัดสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่มีประสิทธิภาพสูงและการผสมสารชีวภาพที่เป็นเนื้อเดียวกัน
  • กวน: อัลตราโซนิกทําให้เกิดความวุ่นวายที่รุนแรงแรงเฉือนและไมโครเคลื่อนไหวในของเหลวหรือสารละลาย ดังนั้น sonication เสมอ intensifies มวลโอนและเร่งปฏิกิริยาและกระบวนการจึง
The UP200Ht is a 200watts powerful ultrasonic horn for various applications i(e.g., cell disruption, protein extraction, cell pellet solubilization etc. ) in research laboratories, quality control and sample preparation.

ฮอร์นอัลตราโซนิก

อัลตราโซนิก homogenizers และผสมเฉือนสูงถูกนํามาใช้ในอุตสาหกรรมการประมวลผลเกือบทุกชนิดซึ่งทํางานร่วมกับของเหลวหรือสารละลาย กองกําลัง cavitational อัลตราโซนิกรุนแรงสร้างความปั่นป่วนที่รุนแรงเฉือนแตกแยกอนุภาคและการถ่ายโอนมวล ดังนั้นของเหลวเป็นเนื้อเดียวกันกระจายตัว, emulsified, สกัด, ละลายหรือปฏิกิริยาเคมีจะเริ่มต้น. โดยรวม ultrasonication เป็นกระบวนการที่เพิ่มอัตราผลตอบแทนช่วยเพิ่มอัตราการแปลงและทําให้กระบวนการมีประสิทธิภาพมากขึ้น
การใช้งานอัลตราโซนิกทั่วไปในอุตสาหกรรมจะกระจายไปทั่วหลายสาขาของอาหาร & ยา, เคมี, พลังงาน & ปิโตรเคมี, รีไซเคิล, biorefineries, ฯลฯของและรวมถึงต่อไปนี้:

อัลตราโซนิกแตรและโพรบสําหรับการใช้งานประสิทธิภาพสูง

Hielscher Ultrasonics เป็นผู้ผลิตประสบการณ์ยาวนานและผู้จัดจําหน่าย ultrasonicators พลังงานสูงซึ่งทั่วโลกใช้สําหรับการใช้งานหนักในหลายอุตสาหกรรม
ด้วยโปรเซสเซอร์อัลตราโซนิกในทุกขนาดตั้งแต่ 50 วัตต์ถึง 16kW ต่ออุปกรณ์, โพรบขนาดต่างๆและรูปร่าง เครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกที่มีปริมาณที่แตกต่างกันและรูปทรงเรขาคณิต Hielscher Ultrasonics มีอุปกรณ์ที่เหมาะสมในการกําหนดค่าการตั้งค่าอัลตราโซนิกเหมาะสําหรับโปรแกรมประยุกต์ของคุณ
ตารางด้านล่างนี้จะช่วยให้คุณมีข้อบ่งชี้ของความจุในการประมวลผลโดยประมาณของ ultrasonicators ของเรา:

ปริมาณชุด อัตราการไหล อุปกรณ์ที่แนะนำ
1 ถึง 500mL 10 ถึง 200mL / นาที UP100H
10 ถึง 2000ml 20 ถึง 400ml / นาที Uf200 ःที, UP400St
00.1 เพื่อ 20L 00.2 เพื่อ 4L / นาที UIP2000hdT
10 100L 2 ถึง 10L / นาที UIP4000hdT
N.A. 10 100L / นาที UIP16000
N.A. ที่มีขนาดใหญ่ กลุ่มของ UIP16000

ติดต่อเรา! / ถามเรา!

สอบถามข้อมูลเพิ่มเติม

กรุณาใช้แบบฟอร์มด้านล่างเพื่อขอข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับตัวประมวลผลอัลตราโซนิกโปรแกรมประยุกต์และราคา เราจะยินดีที่จะหารือเกี่ยวกับกระบวนการของคุณกับคุณและเพื่อให้คุณระบบอัลตราโซนิกการประชุมความต้องการของคุณ!










Ultrasonic high-shear homogenizers are used in lab, bench-top, pilot and industrial processing.

Hielscher Ultrasonics ผลิต homogenizers อัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงสําหรับการใช้งานผสมกระจาย emulsification และสกัดในห้องปฏิบัติการนักบินและอุตสาหกรรมขนาด

วรรณกรรม / อ้างอิง