Hvad er ultralydsafgasning og flydende skumdæmpning?

Ultralydsafgasning og skumdæmpning er en effektiv metode til fjernelse af opløste gasser og eller medbringelse af bobler fra forskellige væsker. Inklusive vand, stearinvoks, smelte af aluminiumslegeringer, epoxyharpikser, silikoneolier, klæbemidler, malingsopløsninger, drikkevarer, polymerer, blæk, maling, transformatorolier, emulsions- og suspensionsprodukter, motorolier og mere. I modsætning til vakuumafgasning, som behandles i batcher, kan ultralydsafgasning udføres i en kontinuerlig strømningstilstand.

Når en væske er ultralydsbehandlet, resulterer lydbølger, der forplanter sig fra den udstrålende overflade ind i det flydende medium, i skiftende cyklusser med højt og lavt tryk med en hastighed, der afhænger af frekvensen. Under lavtrykscyklussen skaber ultralyden små vakuumbobler eller hulrum i væsken. Det store antal små bobler giver et stort totalt bobleoverfladeareal. Bobler er også godt fordelt i væsken. Opløst gas migrerer ind i disse vakuumbobler gennem det større overfladeareal og øger boblernes størrelse. Lydbølger understøtter kontakten og koalescensen af ​​tilstødende bobler, hvilket resulterer i accelereret boblevækst. Ultralydsbølger hjælper også med at ryste boblerne på overfladen af ​​beholderen og tvinge de mindre bobler, der er placeret under væskens overflade, til at stige og frigive den fangede gas til miljøet.

Ultralydsudstyr kan effektivt afgasse og afskumme væsken. I dette tilfælde fjerner ultralydsbølger små suspenderede bobler fra væsken og reducerer niveauet af opløst gas under det naturlige ligevægtsniveau.

Afgasning og skumdæmpning af væsker har mange anvendelser, såsom:

Partikelstørrelsesmåling før prøveforberedelse for at undgå målefejl.

Afgasning af olie og smøreolie før pumpning reducerer pumpeslid på grund af kavitation.

Afgasning af flydende fødevarer, såsom juice, sojasovs eller vin, for at reducere mikrobiel vækst og forlænge holdbarheden.

Ved ultralydsbehandling af væske producerer lydbølger, der udbreder sig fra den udstrålende overflade til det flydende medium, skiftende cyklusser af højt tryk (kompression) og lavt tryk (udtynding), hvis hastighed afhænger af frekvensen. Under lavtrykscyklussen skaber højintensiv ultralyd små vakuumbobler eller hulrum i væsken. Et stort antal små bobler er jævnt fordelt i væsken, hvilket resulterer i mere bobleoverfladeareal. Den opløste gas migrerer ind i disse vakuum (lavtryks) bobler gennem det større overfladeareal og øger størrelsen af ​​boblerne.

Lydbølger understøtter kontakten og sammensmeltningen af ​​nabobobler og accelererer således væksten af ​​bobler. Lydbølgerne vil også være med til at løsne boblerne fra beholderens overflade og tvinge de mindre bobler, som ligger under væskeoverfladen, til at stige og frigive den indesluttede gas ud i miljøet.

Væskens afgasning og skumdæmpning er let at se. I et glasbæger, der for nylig er tilsat postevand, vil ultralydsbehandling tvinge små suspenderede bobler til at smelte sammen og bevæge sig hurtigt opad. Du kan se denne effekt på fremskridtsbilledet nedenfor.

Råolie indeholder mange suspenderede bobler. Især i kølevæsker er dette et problem, fordi bobler fremmer kavitation i pumpen og dysen, hvilket fører til slid. Statusdiagrammet nedenfor viser effekten af ​​ultralydsdæmpning.

Selv efter at have ladet vandet sidde i 24 timer, vil ultralydsbehandlingen skabe bobler i det rene vand. Gassen migrerer til bobler, som fyldes med opløst gas. Som et resultat vokser boblerne og bevæger sig opad. I enhver gennemskinnelig væske er afgasningseffekten indlysende.

Fordi ultralyd forbedrer stigningen af ​​små suspenderede bobler til væskeoverfladen, reducerer det også kontakttiden mellem boblerne og væsken. Derfor begrænser det også genopløsningen af ​​gasser fra bobler til væsker. Dette er især relevant for væsker med høj viskositet, såsom olier eller harpikser. Da boblerne skal bevæge sig til overfladen af ​​væsken, er ultralydsafgasning bedre, hvis beholderen er lavvandet, så tiden til overfladen er kortere.

Gaspåvirkende faktorer

Væsken indeholder en vis mængde opløst gas. Gaskoncentrationen afhænger af faktorer som temperatur, omgivende tryk, væskeomrøring osv. Ultralydsafgasning vil ændre betingelserne, da væsken udsættes for lavtryksbobler og omrøring. Derfor vil ultralydsbølgen reducere koncentrationen af ​​gas i væsken under det oprindelige ligevægtsniveau.

Når ultralydsbehandlingen stoppes, og startbetingelserne genetableres, vil gaskoncentrationen igen langsomt nærme sig det indledende ligevægtsniveau, medmindre væsken ikke udsættes for nogen gas, såsom i en lukket flaske. På grund af den langsommere genopløsningshastighed af gasser i væsker, kan lavgasvæsker anvendes efter ultralydsbehandling.

Afgasning før emulgering og dispergering

Ultralydsafgasning kan forbedre kvaliteten af ​​dispersioner og emulsioner markant

Eksisterende problem

Emulsioner og dispersioner indeholder sædvanligvis overfladeaktive stoffer for at øge stabiliteten. Det overfladeaktive middel vil hæmme kontakt og koalescens eller kondensation af det dispergerede materiale i væskefasen. For at gøre dette vil et overfladeaktivt middel danne et kambium omkring hver partikel. Overfladeaktive stoffer kan også omslutte bobler suspenderet i væskefasen. Denne stabile boble kan vise sig at være meget robust. Det kan forbruge overfladeaktive stoffer, reducere massen af ​​emulsioner eller dispersioner og producere uregelmæssige aflæsninger ved måling af partikelstørrelse.

Løsning

For at reducere problemet med boblestabilitet kan væsken blot afgasses ved ultralydsbehandling. Før tilsætning af en dispergeret fase, såsom olie eller pulver, bliver væsken ultralydsbehandlet, indtil antallet af producerede bobler er reduceret. Når du blander andre materialer, skal du undgå at skabe nye bobler eller hvirvler under omrøring, hvilket hurtigt vil øge gasindholdet.

Påvisning af kuldioxid

Effekten af ​​afgasning bruges til lækagetest af dåser og flasker indeholdende kulsyreholdige drikke som cola, sodavand eller øl.

Ultrasonisk skumdæmpende miljøbeskyttelse lavpris skumdæmpende kontrolsystem

Ultralydsudstyr kan bruges til at kontrollere skum på en række forskellige måder. Apparatet kan bruges til at undertrykke skum, når der påføres skummende væske, og kan også bruges til at bryde eksisterende skum op, der allerede er dannet.

Teknologien er velegnet til brug i lægemidler, drikkevarer, kemikalier og tilbyder store omkostningsbesparende muligheder ved:

Øg linjehastigheden til aftapnings- og konserveslinjer.

Reducer skaden forårsaget af udslip af drikkevarer.

Reducer skrotmængderne på grund af utilstrækkeligt tank- og flaskemateriale.

Det er biosikkert på grund af mindre lækage og rengøringsvedligeholdelse.

Afkøling til 5 grader Celsius før påfyldning og hævning af temperaturen tilbage til 10 grader Celsius efter aftapningslinjen er sendt fra produktionslinjen sparer omkostninger.