Акустична vs гідродинамічна кавітація для змішування застосувань
Кавітація для змішування та змішування: Чи є різниця між акустичною і гідродинамічною кавітацією? І чому одна технологія кавітації може бути кращою для вашого процесу?
акустична кавітація – також відомий як ультразвукова кавітація – і гідродинамічна кавітація - це обидві форми кавітації, яка є процесом росту і колапсу вакуумних порожнин в рідині. Акустична кавітація виникає, коли рідина піддається впливу ультразвукових хвиль високої інтенсивності, тоді як гідродинамічна кавітація відбувається, коли рідина проходить через перетяжку або навколо перешкоди (наприклад, сопло Вентурі), в результаті чого тиск падає і утворюються порожнини пари.
Кавітаційні сили зсуву використовуються для гомогенізації, змішування, диспергування, емульгування, порушення клітин, а також для ініціювання та інтенсифікації хімічних реакцій.
Ультразвукова кавітація на каскадному зонді ультразвукового апарата UIP1000hdT (1000 Вт, 20кГц) в скляному реакторі.
Дізнайтеся тут, які відмінності існують між акустичною та гідродинамічною кавітацією і чому ви можете вибрати ультразвуковий пристрій типу зонда для вашого процесу, керованого кавітацією:
Переваги акустичної кавітації перед гідродинамічною кавітацією
- Більш ефективний: Акустична кавітація, як правило, більш ефективна при виробництві вакуумних порожнин, оскільки енергія, необхідна для виробництва кавітації, зазвичай нижча, ніж при гідродинамічній кавітації. Тому кавітатори на основі ультразвуку і кавітаційні реактори більш енергоефективні і економічні. Ультразвук є найбільш енергоефективним методом отримання кавітації. Акустична / ультразвукова кавітація, що генерується зондом-ультразвуком, запобігає створенню непотрібного тертя. Ультразвуковий зонд коливається перпендикулярно, запобігаючи генерації непотрібного, витрачаючи енергію тертя. На відміну від акустичної кавітації, гідродинамічна кавітація використовує роторно-статорні або соплові системи для генерації кавітації. Обидві методики – ротори-статори і форсунки – викликають тертя, так як мотору доводиться приводити в рух великі механічні деталі. Якщо дослідження стверджують про енергоефективність гідродинамічних кавітацій, вони враховують лише номінальну потужність відповідної технології та нехтують фактичним споживанням електроенергії. Ці дослідження, як правило, не розглядають втрату енергії тертя, що є відомим і небажаним ефектом гідродинамічних кавітаційних технологій.
- Більший контроль: Акустичну кавітацію можна легше контролювати та регулювати, оскільки інтенсивність ультразвукових хвиль можна точно регулювати для отримання бажаного рівня кавітації. На відміну від цього, гідродинамічну кавітацію складніше контролювати, так як вона залежить від характеристик потоку рідини і геометрії перетяжки або перешкоди. Крім того, форсунки схильні до засмічення, що призводить до перебоїв у процесі та інтенсивного очищення.
- Може обробляти майже всі матеріали: У той час як сопло Вентурі та інші гідродинамічні проточні реактори мають труднощі з обробкою твердих речовин і особливо абразивних матеріалів, ультразвукові кавітатори можуть надійно обробляти практично будь-який тип матеріалу. Ультразвукові кавітаційні реактори можуть гомогенізувати навіть високі тверді навантаження, абразивні частинки і волокнисті матеріали без засмічення.
- Більша стабільність: Акустична кавітація, як правило, більш стабільна, ніж гідродинамічна кавітація, оскільки порожнини пари, спричинені акустичною кавітацією, як правило, більш рівномірно розподіляються по всій рідині. На відміну від цього, гідродинамічна кавітація може призвести до утворення парних порожнин, які сильно локалізовані і можуть призвести до нерівномірних або нестабільних схем течії.
- Більша універсальність: Акустична / ультразвукова кавітація може бути використана в широкому спектрі застосувань, включаючи гомогенізацію, змішування, диспергування, емульгування, екстракцію, лізис і розпад клітин, а також для сонохімії. На відміну від цього, гідродинамічна кавітація в першу чергу призначена для управління потоком і застосування механіки рідини.
Загалом, акустична кавітація забезпечує більший контроль, ефективність, стабільність та універсальність у порівнянні з гідродинамічною кавітацією, що робить її дуже корисною технікою для численних промислових застосувань.
Ультразвукові кавітаційні реактори
Hielscher Ultrasonics пропонує вам різноманітні ультразвукові зонди промислового класу та кавітаційні реактори. Всі hielscher ультраакукатори і кавітаційні реактори призначені для високоінтенсивних застосувань і роботи 24/7 при повному навантаженні.
Дизайн, виробництво та консалтинг – Якість виробництва Німеччини
Hielscher ультразвукові кавітатори добре відомі своїми найвищими стандартами якості та дизайну. Надійність і простота експлуатації дозволяють плавно інтегрувати наші ультразвукові кавітатори в промислові об'єкти. Грубі умови та вимогливі середовища легко обробляються ультразвуковими кавітаторами Hielscher.
Hielscher Ultrasonics є сертифікованою ISO компанією і робить особливий акцент на високопродуктивних ультразвукових апаратах, що відрізняються найсучаснішими технологіями та зручністю для користувачів. Звичайно, ультразвукові апарати Hielscher сумісні з CE і відповідають вимогам UL, CSA та RoHs.
Чому Hielscher Ultrasonics?
- висока ефективність
- Нові технології
- надійність & надійність
- партія & в лінію
- для будь-якого об'єму – від невеликих флаконів до вантажних вантажівок на годину
- Науково доведено
- Інтелектуальне програмне забезпечення
- інтелектуальні функції (наприклад, протоколування даних)
- CIP (чистий на місці)
- проста і безпечна робота
- простота монтажу, низький рівень обслуговування,
- економічно вигідний (менше робочої сили, часу обробки, енергії)
Якщо вас цікавить техніка ультразвукової кавітації, процеси та готові до роботи ультразвукові кавітаторні системи, будь ласка, зв'яжіться з нами, знайтеся. Наші багаторічні досвідчені співробітники будуть раді обговорити з Вами Вашу заявку!
У таблиці нижче наведено приблизну потужність обробки наших ультразвукових пристроїв:
| пакетний Обсяг | швидкість потоку | Рекомендовані пристрої |
|---|---|---|
| Від 1 до 500мл | Від 10 до 200мл / хв | UP100H |
| Від 10 до 2000мл | Від 20 до 400мл / хв | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 до 20 л | 0.2 до 4л / хв | UIP2000hdT |
| Від 10 до 100 л | Від 2 до 10 л / хв | UIP4000hdT |
| від 15 до 150л | від 3 до 15 л/хв | UIP6000hdT |
| застосовується | Від 10 до 100 л / хв | UIP16000 |
| застосовується | більший | кластер UIP16000 |
Зв'яжіться з нами! / Запитати нас!
Hielscher Ultrasonics виробляє високоефотозні ультразвукові гомогенізатори для змішування застосувань, дисперсії, емульгування та екстракції в лабораторних, пілотних і промислових масштабах.
Література/довідники
- 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 Ультразвук виробляє високоемоціивні ультразвукові гомогенізатори з Лабораторія до промислових розмірів.