Karıştırma Uygulamaları için Akustik ve Hidrodinamik Kavitasyon Karşılaştırması

Karıştırma ve Harmanlama için Kavitasyon: Akustik ve hidrodinamik kavitasyon arasında bir fark var mı? Peki bir kavitasyon teknolojisi prosesiniz için neden daha iyi olabilir?
Akustik kavitasyon – ultrasonik kavitasyon olarak da bilinir – ve hidrodinamik kavitasyon, bir sıvıdaki vakum boşluklarının büyümesi ve çökmesi süreci olan kavitasyonun iki biçimidir. Akustik kavitasyon, bir sıvı yüksek yoğunluklu ultrason dalgalarına maruz bırakıldığında meydana gelirken hidrodinamik kavitasyon, bir sıvının bir daralmadan veya bir engelin (ör. Venturi nozulu) etrafından akarak basıncın düşmesine ve buhar boşluklarının oluşmasına neden olmasıyla meydana gelir.
Kavitasyon kaynaklı kesme kuvvetleri; homojenleştirme, karıştırma, dispersiyon, emülsifikasyon ve hücre parçalamanın yanı sıra kimyasal reaksiyonların başlatılması ve yoğunlaştırılması için de kullanılır.

Hem akustik hem de hidrodinamik kavitasyon teknikleri aynı kavitasyon kabarcığı çökmesi olgusunu ve etkisini kullanmasına rağmen, ultrasonla veya Venturi nozulları kullanılarak oluşturulan kavitasyona dayanan bu iki teknik arasında önemli bir fark vardır.

Yoğun ultrasonik işlem, suda kavitasyon kabarcıkları oluşturur. Ardından bu kavitasyon kabarcıklarının çökmesi, sıvıda son derece güçlü mekanik kesme kuvvetleri oluşturur. Bu etki, örneğin bitkisel ekstraksiyon için hücreleri parçalar veya sudaki yağ damlacıklarını çok küçük boyutlara indirir (emülsifikasyon). Kavitasyon etkisi, Hielscher ultrasonik homojenizatörlerini dispersiyon, homojenleştirme, emülsifikasyon ve ekstraksiyon için son derece etkili araçlar hâline getirir. Hielscher Ultrasonics, laboratuvardan tam ölçekli üretime kadar ultrasonik işlem gereksinimlerini karşılamak için 50 watt ile 16000 watt arasında ultrasonik problar üretmektedir.

Akustik ve hidrodinamik kavitasyon arasında hangi farkların bulunduğunu ve kavitasyona dayalı prosesiniz için neden prob tipi bir sonikatör seçmek isteyebileceğinizi burada öğrenin:

Akustik Kavitasyonun Hidrodinamik Kavitasyona Göre Avantajları

1. Daha yüksek verimlilik: Kavitasyon oluşturmak için gereken enerji genellikle hidrodinamik kavitasyona göre daha düşük olduğundan, akustik kavitasyon vakum boşlukları oluşturmada genel olarak daha verimlidir. Bu nedenle ultrason temelli kavitasyon cihazları ve kavitasyon reaktörleri enerji açısından daha verimli ve daha ekonomiktir. Ultrason, kavitasyon oluşturmak için enerji açısından en verimli yöntemdir. Prob tipi sonikatörlerin oluşturduğu akustik / ultrasonik kavitasyon, gereksiz sürtünmenin oluşmasını önler. Ultrasonik prob dik yönde salınarak gereksiz, enerji israfına yol açan sürtünmenin oluşmasını önler. Akustik kavitasyonun aksine, hidrodinamik kavitasyon, kavitasyon oluşturmak için rotor-stator veya nozul sistemleri kullanır. Her iki teknik de – rotor-statorlar ve nozullar – motorun büyük mekanik parçaları hareket ettirmesi gerektiğinden sürtünmeye neden olur. Çalışmalar hidrodinamik kavitasyonun enerji verimliliğine ilişkin iddialarda bulunduğunda, yalnızca ilgili teknolojinin nominal gücünü dikkate alır ve gerçek güç tüketimini göz ardı eder. Bu çalışmalar normalde hidrodinamik kavitasyon teknolojilerinin iyi bilinen ve istenmeyen bir etkisi olan sürtünmeden kaynaklanan enerji kaybını dikkate almaz.
2. Daha fazla kontrol: Ultrason dalgalarının yoğunluğu istenen kavitasyon düzeyini oluşturacak şekilde hassas olarak ayarlanabildiğinden, akustik kavitasyon daha kolay kontrol edilebilir ve düzenlenebilir. Buna karşılık, hidrodinamik kavitasyon sıvının akış özelliklerine ve daralmanın veya engelin geometrisine bağlı olduğundan kontrol edilmesi daha zordur. Ayrıca nozullar tıkanmaya yatkındır; bu da proses kesintilerine ve yoğun iş gücü gerektiren temizliğe yol açar.
3. Neredeyse tüm malzemeleri işleyebilir: Venturi nozulları ve diğer hidrodinamik akış reaktörleri katı maddeleri ve özellikle aşındırıcı malzemeleri işlemekte zorluk yaşarken, ultrasonik kavitasyon cihazları neredeyse her tür malzemeyi güvenilir biçimde işleyebilir. Ultrasonik kavitasyon reaktörleri, yüksek katı madde yüklerini, aşındırıcı parçacıkları ve lifli malzemeleri bile tıkanmadan homojenleştirebilir.
4. Daha yüksek kararlılık: Akustik kavitasyonun oluşturduğu buhar boşlukları sıvının tamamına daha homojen dağılma eğiliminde olduğundan, akustik kavitasyon genel olarak hidrodinamik kavitasyondan daha kararlıdır. Buna karşılık, hidrodinamik kavitasyon belirli bölgelerde yoğunlaşan ve düzensiz veya kararsız akış biçimlerine yol açabilen buhar boşlukları oluşturabilir.
5. Daha fazla çok yönlülük: Akustik / ultrasonik kavitasyon; homojenleştirme, karıştırma, dispersiyon, emülsifikasyon, ekstraksiyon, lizis ve hücre parçalama dahil olmak üzere çok çeşitli uygulamalarda ve sonokimya için kullanılabilir. Buna karşılık, hidrodinamik kavitasyon öncelikle akış kontrolü ve akışkanlar mekaniği uygulamaları için tasarlanmıştır.
   Genel olarak akustik kavitasyon, hidrodinamik kavitasyona kıyasla daha fazla kontrol, verimlilik, kararlılık ve çok yönlülük sunarak çok sayıda endüstriyel uygulama için son derece yararlı bir teknik haline gelir.

Ultrasonik Kavitasyon Reaktörleri

Hielscher Ultrasonics size endüstriyel kullanıma uygun çeşitli ultrasonik problar ve kavitasyon reaktörleri sunar. Tüm Hielscher sonikatörleri ve kavitasyon reaktörleri, yüksek yoğunluklu uygulamalar ve tam yük altında 24/7 çalışma için tasarlanmıştır.
Tasarım, Üretim ve Danışmanlık – Almanya’da Üretilen Kalite
Hielscher ultrasonik kavitasyon cihazları, en yüksek kalite ve tasarım standartlarıyla tanınır. Sağlamlık ve kolay kullanım, ultrasonik kavitasyon cihazlarımızın endüstriyel tesislere sorunsuz entegrasyonuna olanak tanır. Hielscher ultrasonik kavitasyon cihazları, zorlu koşulların ve yüksek gereksinimli ortamların üstesinden kolaylıkla gelir.

Hielscher Ultrasonics, ISO sertifikalı bir şirkettir ve en son teknolojiye ve kullanıcı dostu özelliklere sahip yüksek performanslı sonikatörlere özel önem verir. Elbette Hielscher sonikatörleri CE’ye uygundur ve UL, CSA ve RoHs gerekliliklerini karşılar.

Neden Hielscher Ultrasonics?

• yüksek verimlilik
• en son teknoloji
• güvenilirlik ve sağlamlık
• kesikli ve hat içi işleme
• her hacim için – küçük viallerden saatte kamyon yüklerine kadar
• bilimsel olarak kanıtlanmış
• akıllı yazılım
• akıllı özellikler (ör. veri kaydı)
• CIP (yerinde temizlik)
• basit ve güvenli kullanım
• kolay kurulum, düşük bakım gereksinimi
• ekonomik açıdan avantajlı (daha az iş gücü, işlem süresi ve enerji)

Ultrasonik kavitasyon tekniği, prosesleri ve kullanıma hazır ultrasonik kavitasyon cihazı sistemleriyle ilgileniyorsanız, lütfen şimdi bizimle iletişime geçin. Uzun yıllara dayanan deneyime sahip ekibimiz, uygulamanızı sizinle görüşmekten memnuniyet duyacaktır!

Aşağıdaki tablo, sonikatörlerimizin yaklaşık işleme kapasitesi hakkında bir fikir verir: