Šta je ultrazvučno degaziranje?

 

Uvod u ultrazvučno otplinjavanje:

 

Ultrazvučno otplinjavanje je proces uklanjanja otopljenih plinova i/ili uvučenih malih mjehurića iz tekućine. Plinovi uklonjeni iz raznih tekućina, uključujući vodu, vosak za svijeće, polimer, epoksidnu smolu, silikonsko ulje, ljepila, premaze, pića, tinte, premaze, transformatorsko ulje, losione i proizvode za suspenziju, motorno ulje, itd. Otplinjavanje može značajno poboljšati kvalitet finalni proizvod (smanjenje defekata, poboljšanje estetike itd.), za razliku od vakuumskog otplinjavanja povremenim metodama, ultrazvučno otplinjavanje se može izvesti u kontinuiranom režimu protoka.

 

 

Princip rada:

 

Ultrazvuk se širi od predajnika zvuka do tečnog medija, stvarajući naizmjenično pozitivne i negativne faze tlaka. U fazi negativnog tlaka (razrjeđivanja), ultrazvuk dovoljno visokog intenziteta može nadvladati međumolekularnu adheziju i stvoriti veliki broj mikromjehurića blizu vakuuma u tekućini. Mjehurići udišu više plina tokom širenja i oslobađaju ga tokom kontrakcije, što rezultira brzim povećanjem volumena. Ovaj proces se naziva "usmjerena" ili "ispravljena" difuzija. Zbog ujednačene distribucije mehurića u tečnosti i velike ukupne površine tokom akustične kavitacije u gasnoj fazi, brzina migracije rastvorenih gasova kroz zahvaćenu zapreminu tečnosti je brza i ujednačena. Rezultat je stvaranje velikog broja oscilirajućih mjehurića, koji sadrže plinove prethodno otopljene u tečnom mediju. Kada mjehurići skaču u ultrazvučnom polju, oni se ubrzavaju i spajaju jedan s drugim, formirajući veće mjehuriće. Ovaj proces se odvija brzo sve dok mjehurići ne dostignu dovoljnu plovnost, plutaju na tekućini i ispuštaju prethodno zarobljeni plin u okolinu.

 

 

Fenomen kavitacije:

 

Ultrazvučno otplinjavanje je uzrokovano fenomenom kavitacije. Ultrazvuk koji prolazi kroz tečnost kontinuirano je komprimira i širi. Ultrazvuk visokog intenziteta daje energiju potrebnu za raspršivanje tečne faze. Kada se postigne maksimalni pritisak, dolazi do rupture tečnosti u tačkama sa slabom kohezijom. Nakon ove rupture, na mjestu rupture se pojavio nadpritisak i utvrđeno je da postoje neke šupljine. U tim prazninama, gas rastvoren u tečnosti eksplodira u obliku mjehurića nakon kratkog vremenskog perioda.

 

 

 

Eksperiment ultrazvučnog otplinjavanja:

 

1. Uklanjanje otopljenih plinova (degaziranje)

Sipajte tečnost u staklenu posudu („početni uzorak“) (bez namjernog unošenja mjehurića, postoje suspendirani mjehurići, ali većina plina koji treba ukloniti sadrži otopljene isparljive tvari (1,5%)). Zatim izložite uzorak ultrazvuku na otprilike 1 minut i 15 sekundi ("izlaganje ultrazvuku"), tokom kojeg se rastvoreni gas ekstrahuje iz tečnosti u obliku velikih suspendovanih mehurića. Nakon toga ostavite da odstoji oko 5 minuta kako bi mjehurići sa ekstrahiranim plinom izašli na površinu i pukli („površina mjehurića i puknuće“), što rezultira „degasiranim uzorkom“ prikazanim na sljedećoj slici. Intenzitet kavitacije podliježe značajnim promjenama tokom ultrazvučnog procesa, a ponekad se ovaj "skok intenziteta" koristi kao automatska metoda za završetak procesa otplinjavanja.

Razlog za njegovu pojavu je sledeći: ultrazvučni generator radi u režimu konstantne amplitude: kada je ultrazvučna amplituda podešena, uvek ostaje na istom nivou. Snaga koju daje generator automatski se prilagođava na osnovu principa sličnih onima koji se koriste u tempomatu automobila, povećavajući izlaznu snagu motora kako bi se održala konstantna brzina (u našem primjeru, amplituda) kada se ide uzbrdo. Kada se isparljive frakcije potpuno degasiraju iz nafte, njihova svojstva se naglo mijenjaju: kavitacija ulazi u stanje vakuumskog mjehurića umjesto u stanje napuhanog mjehurića. Za istu postavku amplitude, ovo će rezultirati većom potrošnjom energije, što će dovesti do "skoka" u intenzitetu kavitacije.

 

 

2. Uklonite suspendirane mjehuriće (degaziranje)

Prvo, upotrijebite ručni mikser da unesete mjehuriće u tekućinu („uvođenje mjehurića“). Zatim izložite uzorak ultrazvuku na otprilike 1 minut i 15 sekundi ("izlaganje ultrazvuku"), tokom kojeg se mali suspendirani mjehurići spajaju u veće mjehuriće veće plovnosti. Nakon ovog koraka, postoji period stajanja od približno 5 minuta kako bi se omogućilo da veliki mjehurići isplivaju na površinu i puknu („površina mjehurića i pucanje“), što rezultira „degasiranim uzorkom“ prikazanim na sljedećoj slici.

 

 

prednost:

 

1. U poređenju sa drugim procesima, ultrazvučno otplinjavanje ne zahteva visoku temperaturu, visok pritisak, dobru sigurnost, jednostavan rad i praktično održavanje.

2. U poređenju sa konvencionalnim metodama, ultrazvučna oprema je jednostavna, ima niske troškove proizvodnje i značajne sveobuhvatne ekonomske koristi.

3. Ima širok spektar i široku primjenu, a velika većina tekućina može se degazirati ultrazvukom.

4. Održavajte svoj efekat tekućeg materijala dosljednim.

5. Uklonite rastvorene gasove i/ili uvučene mehuriće koji ometaju nameravanu upotrebu tečnosti.

6. Poboljšajte izgled uz otplinjavanje, homogenizaciju i produženje roka trajanja tečnosti.