Tehnologia cu ultrasunete în aplicația de degazare

Degazarea cu ultrasunete este o metodă fizică care utilizează unde sonore de înaltă frecvență (de obicei 20 kHz–1 MHz) pentru a îndepărta gazele dizolvate sau dispersate din lichide. Această tehnologie este utilizată pe scară largă în metalurgie, industria chimică, alimentație, medicină și alte domenii. Are avantajele eficienței ridicate, economisirii energiei și protecției mediului și poate înlocui metodele tradiționale de încălzire sau de degazare în vid. Presiunea locală instantanee înaltă elimină eficient aerul din interiorul lichidului.

Sistemele de degazare existente pot fi îmbunătățite, nu vor distruge componentele alimentare. Iar cel

cum ar fi încălzirea, vidul sau barbotarea. Folosit la scară industrială, de exemplu în alimentație și

Cavitația ultrasonică poate îmbunătăți industria fără băuturi, soluții chimice, uleiuri hidraulice, lichide de răcire, fluide de foraj, condensarea brută a bacteriilor, produce uleiuri bacteriene, emulsii, vopsele, cerneluri, adezivi, pierderea virulenței sau moartea, astfel încât să se obțină lacuri, acoperiri, epoxici, șampoane, detergenți și multe alte produse.

Principiul degazării cu ultrasunete

Efectul de cavitație conduce la precipitarea gazelor

Când undele ultrasonice se propagă în lichid, sunt generate bule de cavitație, iar procesul de creștere și colaps al acestora promovează degazarea prin următoarele mecanisme:

Agregarea nucleului gazos: nucleele mici de gaz (gaz dizolvat) din lichid se extind în faza de presiune negativă a undei sonore pentru a forma microbule.

Fuziunea bulelor: bulele de cavitație se îmbină cu gazul dizolvat din jur în timpul oscilației pentru a crește dimensiunea bulelor.

Creșterea flotabilității: bulele mari plutesc rapid pe suprafața lichidului și scapă din cauza flotabilității.

Streaming acustic

Fluxul macroscopic de lichid generat de ultrasunete îmbunătățește eficiența transportului gazului și evită îmbogățirea locală a gazului.

Factori de influență

Frecvență: frecvența joasă (20–50 kHz) este mai propice pentru generarea de bule mari și este potrivită pentru lichide cu vâscozitate ridicată.

Putere: Trebuie optimizat pentru a evita cavitația excesivă și stropirea cu lichid.

Proprietățile lichidului: Vâscozitatea, tensiunea superficială și solubilitatea gazului afectează viteza de degazare.

Aplicarea degazării cu ultrasunete

Degazarea metalelor topite (industria metalurgică)

Turnare din aliaj de aluminiu/magneziu: îndepărtați gazele nocive precum H₂, preveniți defectele porilor și îmbunătățiți proprietățile mecanice ale materialului.

Tratarea lichidului oțelului: reduce incluziunile de oxid și îmbunătățește calitatea lingoului.

Industrii chimice și polimerice

Degazarea polimerilor: îndepărtați bulele din rășini și adezivi pentru a îmbunătăți uniformitatea produsului.

Sistem de reacție chimică: evitați reacțiile secundare ale gazului care interferează cu procesul catalitic.

Alimente și medicamente

Dezoxigenarea băuturilor: extinde perioada de valabilitate a berii și sucului.

Tratament medical cu lichid: asigurați-vă că nu există bule rămase în injecții sau preparate biologice.

Tratarea apei

Îndepărtați oxigenul dizolvat: preveniți coroziunea conductei sau creșterea microbiană.

Avantaje

Economie de energie și eficientă: consum de energie cu peste 50% mai mic decât degazarea în vid, timp de procesare scurtat.

Proces non-termic: potrivit pentru lichide sensibile la căldură (cum ar fi agenții biologici).

Integrare în linie: poate fi utilizat cu linii de producție continue.

Concluzie

Ca proces ecologic, degazarea cu ultrasunete a arătat o valoare de neînlocuit în multe domenii industriale. În viitor, odată cu perfecţionarea echipamentelor acustice, domeniul de aplicare al acestuia va fi extins în continuare.