Ultraschalltechnologie in der Entgasungsanwendung

Ultraschallentgasung ist eine physikalische Methode, bei der hochfrequente Schallwellen (normalerweise 20 kHz–1 MHz) verwendet werden, um gelöste oder dispergierte Gase in Flüssigkeiten zu entfernen. Diese Technologie wird häufig in der Metallurgie, der chemischen Industrie, der Lebensmittelindustrie, der Medizin und anderen Bereichen eingesetzt. Es bietet die Vorteile hoher Effizienz, Energieeinsparung und Umweltschutz und kann herkömmliche Heiz- oder Vakuumentgasungsmethoden ersetzen. Der örtliche momentane Hochdruck entfernt effektiv die Luft in der Flüssigkeit.

Bestehende Entgasungssysteme können verbessert werden, sodass Lebensmittelbestandteile nicht zerstört werden. Und die

wie Erhitzen, Vakuum oder Sprudeln. Im industriellen Maßstab eingesetzt, beispielsweise in der Lebensmittel- und

Ultraschallkavitation kann die Nichtgetränkeindustrie, chemische Lösungen, Hydrauliköle, Kühlmittel, Bohrflüssigkeiten, die Rohkondensation von Bakterien, die Herstellung von Bakterienölen, Emulsionen, Farben, Tinten, Klebstoffen, den Verlust oder Tod von Virulenz verbessern, um so Lacke, Beschichtungen, Epoxidharze, Shampoos, Reinigungsmittel und viele andere Produkte zu erreichen.

Prinzip der Ultraschallentgasung

Der Kavitationseffekt treibt die Gasausfällung voran

Wenn sich Ultraschallwellen in einer Flüssigkeit ausbreiten, entstehen Kavitationsblasen, deren Wachstum und Zusammenbruch die Entgasung durch die folgenden Mechanismen fördern:

Gaskernaggregation: Winzige Gaskerne (gelöstes Gas) in der Flüssigkeit dehnen sich in der Unterdruckphase der Schallwelle aus und bilden Mikrobläschen.

Blasenverschmelzung: Kavitationsblasen verschmelzen während der Oszillation mit dem umgebenden gelösten Gas, um die Blasengröße zu erhöhen.

Auftriebsaufstieg: Große Blasen schwimmen schnell an der Flüssigkeitsoberfläche und entweichen durch den Auftrieb.

Akustisches Streaming

Der durch Ultraschall erzeugte makroskopische Flüssigkeitsstrom erhöht die Effizienz der Gasübertragung und vermeidet eine lokale Gasanreicherung.

Einflussfaktoren

Frequenz: Niedrige Frequenz (20–50 kHz) begünstigt die Erzeugung großer Blasen und ist für hochviskose Flüssigkeiten geeignet.

Leistung: Muss optimiert werden, um übermäßige Kavitation und Flüssigkeitsspritzer zu vermeiden.

Flüssigkeitseigenschaften: Viskosität, Oberflächenspannung und Gaslöslichkeit beeinflussen die Entgasungsgeschwindigkeit.

Anwendung der Ultraschallentgasung

Entgasung von Metallschmelzen (metallurgische Industrie)

Guss aus Aluminium-/Magnesiumlegierungen: Entfernen schädlicher Gase wie H₂, Verhindern von Porendefekten und Verbessern der mechanischen Eigenschaften des Materials.

Behandlung von Stahlflüssigkeiten: Reduzierung von Oxideinschlüssen und Verbesserung der Barrenqualität.

Chemie- und Polymerindustrie

Polymerentgasung: Blasen in Harzen und Klebstoffen entfernen, um die Produktgleichmäßigkeit zu verbessern.

Chemisches Reaktionssystem: Vermeiden Sie Gasnebenreaktionen, die den katalytischen Prozess stören.

Lebensmittel und Medizin

Sauerstoffentzug von Getränken: Verlängert die Haltbarkeit von Bier und Saft.

Behandlung mit medizinischen Flüssigkeiten: Stellen Sie sicher, dass keine Blasen in Injektionen oder biologischen Präparaten zurückbleiben.

Wasseraufbereitung

Gelösten Sauerstoff entfernen: Rohrleitungskorrosion oder mikrobielles Wachstum verhindern.

Vorteile

Energiesparend und effizient: mehr als 50 % geringerer Energieverbrauch als Vakuumentgasung, verkürzte Bearbeitungszeit.

Nicht-thermischer Prozess: geeignet für wärmeempfindliche Flüssigkeiten (z. B. biologische Wirkstoffe).

Inline-Integration: Kann mit kontinuierlichen Produktionslinien verwendet werden.

Abschluss

Als umweltfreundlicher Prozess hat die Ultraschallentgasung in vielen Industriebereichen einen unersetzlichen Wert gezeigt. Mit der Weiterentwicklung akustischer Geräte wird der Anwendungsbereich künftig noch erweitert.