Karıştırma Uygulamaları için Akustik ve Hidrodinamik Kavitasyon
Karıştırma ve harmanlama için kavitasyon: Akustik ve hidrodinamik kavitasyon arasında bir fark var mı? Ve neden bir kavitasyon teknolojisi prosesiniz için daha iyi olabilir?
akustik kavitasyon – Ultrasonik kavitasyon olarak da bilinir – ve hidrodinamik kavitasyon, bir sıvıdaki vakum boşluklarının büyümesi ve çökmesi süreci olan kavitasyon biçimleridir. Akustik kavitasyon, bir sıvı yüksek yoğunluklu ultrason dalgalarına maruz kaldığında meydana gelirken, hidrodinamik kavitasyon, bir sıvı bir daralmadan veya bir engelin (örneğin Venturi nozulu) etrafından aktığında meydana gelir ve basıncın düşmesine ve buhar boşluklarının oluşmasına neden olur.
Kavitasyonel kesme kuvvetleri, homojenleştirme, karıştırma, dağıtma, emülsifikasyon, hücre parçalanması ve ayrıca kimyasal reaksiyonları başlatmak ve yoğunlaştırmak için kullanılır.
Akustik ve hidrodinamik kavitasyon arasında ne gibi farklar olduğunu ve kavitasyon güdümlü süreciniz için neden bir prob tipi ultrasonicator seçmek isteyebileceğinizi buradan öğrenin:
Akustik Kavitasyonun Hidrodinamik Kavitasyona Göre Avantajları
- Daha verimli: Kavitasyon üretmek için gereken enerji tipik olarak hidrodinamik kavitasyondan daha düşük olduğundan, akustik kavitasyon genellikle vakum boşlukları üretmede daha verimlidir. Bu nedenle, ultrason tabanlı kavitatörler ve kavitasyon reaktörleri daha enerji verimli ve ekonomiktir. Ultrason, kavitasyon üretmek için en enerji verimli yöntemdir. Prob-ultrasonicators tarafından üretilen akustik / ultrasonik kavitasyon, gereksiz sürtünme oluşumunu önler. Ultrasonik prob dik olarak salınır ve üretimin gereksiz, enerji israfına neden olan sürtünmeyi önler. Akustik kavitasyonun aksine, hidrodinamik kavitasyon, kavitasyon oluşturmak için rotor-stator veya nozul sistemlerini kullanır. Her iki teknik de – Rotor statorları ve nozulları – Motorun büyük mekanik parçaları sürmesi gerektiğinden sürtünmeye neden olur. Çalışmalar hidrodinamik kavitasyonların enerji verimliliğini iddia ederse, yalnızca ilgili teknolojinin nominal gücünü dikkate alır ve gerçek güç tüketimini ihmal eder. Bu çalışmalar normalde hidrodinamik kavitasyon teknolojilerinin iyi bilinen ve istenmeyen bir etkisi olan sürtünme enerjisi kaybını dikkate almaz.
- Daha fazla kontrol: Ultrason dalgalarının yoğunluğu istenen kavitasyon seviyesini üretmek için hassas bir şekilde ayarlanabildiğinden, akustik kavitasyon daha kolay kontrol edilebilir ve düzenlenebilir. Buna karşılık, hidrodinamik kavitasyonun kontrol edilmesi daha zordur, çünkü sıvının akış özelliklerine ve daralma veya engelin geometrisine bağlıdır. Ek olarak, nozullar tıkanmaya eğilimlidir, bu da proses kesintilerine ve emek yoğun temizliğe neden olur.
- Hemen hemen tüm malzemeleri işleyebilir: Bir Venturi nozulu ve diğer hidrodinamik akış reaktörleri katıları ve özellikle aşındırıcı malzemeleri işlemekte zorluk çekerken, ultrasonik kavitatörler hemen hemen her tür malzemeyi güvenilir bir şekilde işleyebilir. Ultrasonik kavitasyon reaktörleri, yüksek katı yükleri, aşındırıcı parçacıkları ve lifli malzemeleri bile tıkanmadan homojenize edebilir.
- Daha fazla stabilite: Akustik kavitasyon tarafından üretilen buhar boşlukları sıvı boyunca daha düzgün bir şekilde dağılma eğiliminde olduğundan, akustik kavitasyon genellikle hidrodinamik kavitasyondan daha kararlıdır. Buna karşılık, hidrodinamik kavitasyon, oldukça lokalize olan ve düzensiz veya kararsız akış modellerine yol açabilen buhar boşlukları üretebilir.
- Daha fazla çok yönlülük: Akustik / ultrasonik kavitasyon, homojenizasyon, karıştırma, dispersiyon, emülsifikasyon, ekstraksiyon, lizis ve hücre parçalanmasının yanı sıra sonokimya dahil olmak üzere çok çeşitli uygulamalarda 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 sunar ve bu da onu çok sayıda endüstriyel uygulama için çok kullanışlı bir teknik haline getirir.
Ultrasonik Kavitasyon Reaktörleri
Hielscher Ultrasonik size çeşitli endüstriyel sınıf ultrasonik problar ve kavitasyon reaktörleri sunar. Tüm Hielscher ultrasonicators ve kavitasyon reaktörleri, yüksek yoğunluklu uygulamalar ve tam yük altında 7/24 çalışma için tasarlanmıştır.
Tasarım, İmalat ve Danışmanlık – Almanya'da Üretilen Kalite
Hielscher ultrasonik kavitatörler en yüksek kalite ve tasarım standartları ile tanınır. Sağlamlık ve kolay kullanım, ultrasonik kavitatörlerimizin endüstriyel tesislere sorunsuz entegrasyonunu sağlar. Zorlu koşullar ve zorlu ortamlar Hielscher ultrasonik kavitatörler tarafından kolayca ele alınır.
Hielscher Ultrasonics, ISO sertifikalı bir şirkettir ve en son teknoloji ve kullanıcı dostu özelliklere sahip yüksek performanslı ultrasonicators'a özel önem vermektedir. Tabii ki, Hielscher ultrasonicators CE uyumludur ve UL, CSA ve RoHs gereksinimlerini karşılar.
Neden Hielscher Ultrasonics?
- yüksek verim
- En son teknoloji
- güvenilirlik & sağlamlık
- toplu iş & Satır içi
- Her hacim için - küçük şişelerden saatte kamyon yüklerine kadar
- Bilimsel olarak kanıtlanmış
- Akıllı Yazılım
- Akıllı özellikler (ör. veri protokolü)
- CIP (yerinde temizlik)
- Basit ve güvenli kullanım
- Kolay kurulum, düşük bakım
- Ekonomik olarak faydalı (daha az insan gücü, işlem süresi, enerji)
Ultrasonik kavitasyon tekniği, süreçleri ve kullanıma hazır ultrasonik kavitatör sistemleri ile ilgileniyorsanız, lütfen bizimle iletişime geçin. Uzun süredir deneyimli personelimiz, başvurunuzu sizinle görüşmekten memnuniyet duyacaktır!
Aşağıdaki tablo size ultrasonicators'ımızın yaklaşık işleme kapasitesinin bir göstergesini verir:
Numune Hacmi | Akış Oranı | Önerilen Cihaz |
---|---|---|
1 - 500mL | 10 - 200mL/min | UP100H |
10 - 2000mL | 20 - 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
0,1 - 20L | 0,2 - 4L/min | UIP2000hdT |
10 - 100L | 2 - 10L/min | UIP4000hdT |
15 ila 150L | 3 ila 15L/dk | UIP6000hdT |
n.a. | 10 - 100L/min | UIP16000 |
n.a. | daha büyük | grubu UIP16000 |
Bizimle İletişime Geçin! / Bize Sor!
Literatür / Referanslar
- Suslick, K.S. (1998): Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology; 4th Ed. J. Wiley & Sons: New York, 1998, vol. 26, 517-541.
- Braeutigam, Patrick (2015): Degradation of Organic Micropollutants by Hydrodynamic and/or Acoustic Cavitation. In: Handbook of Ultrasonics and Sonochemistry. Springer 2015.
- Abhinav Priyadarshi, Mohammad Khavari, Tungky Subroto, Marcello Conte, Paul Prentice, Koulis Pericleous, Dmitry Eskin, John Durodola, Iakovos Tzanakis (2021): On the governing fragmentation mechanism of primary intermetallics by induced cavitation. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 70, 2021.
- Mottyll, S.; Skoda, R. (2015): Numerical 3D flow simulation of attached cavitation structures at ultrasonic horn tips and statistical evaluation of flow aggressiveness via load collectives. Journal of Physics: Conference Series, Volume 656, 9th International Symposium on Cavitation (CAV2015) 6–10 December 2015, Lausanne, Switzerland.

Hielscher Ultrasonics, yüksek performanslı ultrasonik homojenizatörler üretmektedir. laboratuvar Hedef endüstriyel boyut.