Ultralydsteknologi i afgasningsapplikation

Ultralydsafgasning er en fysisk metode, der bruger højfrekvente lydbølger (normalt 20 kHz-1 MHz) til at fjerne opløste eller spredte gasser i væsker. Denne teknologi er meget udbredt inden for metallurgi, kemisk industri, fødevarer, medicin og andre områder. Det har fordelene ved høj effektivitet, energibesparelse og miljøbeskyttelse og kan erstatte traditionelle opvarmnings- eller vakuumafgasningsmetoder. Det lokale øjeblikkelige højtryk fjerner effektivt luften inde i væsken.

Eksisterende afgasningssystemer kan forbedres, vil ikke ødelægge fødevarekomponenter. Og den

såsom opvarmning, vakuum eller bobler. Anvendes i industriel skala, for eksempel i fødevarer og

ultralydskavitation kan forbedre ingen drikkevareindustrien, kemiske løsninger, hydrauliske olier, kølemidler, borevæsker, rå kondensering af bakterier, fremstille bakterieolier, emulsioner, maling, blæk, klæbemidler, virulenstab eller død, for at opnå lakker, belægninger, epoxier, vaskemidler, shampoo og mange andre produkter.

Princippet for ultralydsafgasning

Kavitationseffekt driver gasudfældning

Når ultralydsbølger forplanter sig i væske, dannes kavitationsbobler, og deres vækst- og kollapsproces fremmer afgasning gennem følgende mekanismer:

Gaskerneaggregation: bittesmå gaskerner (opløst gas) i væsken udvider sig i lydbølgens negative trykfase og danner mikrobobler.

Boblesammensmeltning: Kavitationsbobler smelter sammen med omgivende opløst gas under oscillation for at øge boblestørrelsen.

Opdriftsstigning: store bobler flyder hurtigt til væskeoverfladen og undslipper på grund af opdrift.

Akustisk streaming

Den makroskopiske væskestrøm genereret af ultralyd forbedrer gastransmissionseffektiviteten og undgår lokal gasberigelse.

Påvirkningsfaktorer

Frekvens: Lav frekvens (20–50 kHz) er mere befordrende for dannelsen af ​​store bobler og er velegnet til væsker med høj viskositet.

Kraft: Skal optimeres for at undgå overdreven kavitation og væskesprøjt.

Væskeegenskaber: Viskositet, overfladespænding og gasopløselighed påvirker afgasningshastigheden.

Anvendelse af ultralydsafgasning

Metalsmelteafgasning (metallurgisk industri)

Støbning af aluminium/magnesiumlegering: fjern skadelige gasser såsom H₂, forhindre poredefekter og forbedre materialets mekaniske egenskaber.

Stålvæskebehandling: reducer oxidindeslutninger og forbedrer barrekvaliteten.

Kemiske og polymere industrier

Polymerafgasning: Fjern bobler i harpiks og klæbemidler for at forbedre produktets ensartethed.

Kemisk reaktionssystem: undgå gassidereaktioner, der forstyrrer den katalytiske proces.

Mad og medicin

Drik deoxygenering: forlænge holdbarheden af ​​øl og juice.

Medicinsk væskebehandling: Sørg for, at der ikke er bobler tilbage i injektioner eller biologiske præparater.

Vandbehandling

Fjern opløst ilt: forhindre rørledningskorrosion eller mikrobiel vækst.

Fordele

Energibesparende og effektiv: mere end 50 % lavere energiforbrug end vakuumafgasning, forkortet behandlingstid.

Ikke-termisk proces: velegnet til varmefølsomme væsker (såsom biologiske midler).

In-line integration: kan bruges med kontinuerlige produktionslinjer.

Konklusion

Som en grøn proces har ultralydsafgasning vist uerstattelig værdi i mange industrielle områder. I fremtiden, med forfining af akustisk udstyr, vil dets anvendelsesområde blive yderligere udvidet.