Introduktion till ultraljudsavgasning:
Ultraljudsavgasning är processen att ta bort lösta gaser och/eller medbringade små bubblor från en vätska. Gaser som avlägsnas från olika vätskor, inklusive vatten, ljusvax, polymer, epoxiharts, silikonolja, lim, beläggningar, drycker, bläck, beläggningar, transformatorolja, lotion- och suspensionsprodukter, motorolja etc. Avgasning kan avsevärt förbättra kvaliteten på slutprodukten (minska defekter, förbättra estetiken etc.), till skillnad från vakuumavgasning med intermittenta metoder, kan ultraljudsavgasning utföras i kontinuerligt flödesläge.
Verksamhetsprincip:
Ultraljud fortplantas från en ljudsändare till ett flytande medium och producerar omväxlande positiva och negativa tryckfaser. I det negativa trycket (utspädningsstadiet) kan ultraljud med tillräckligt hög intensitet övervinna den intermolekylära vidhäftningen och generera ett stort antal mikrobubblor nära vakuum i vätskan. Bubblor andas in mer gas under expansion och frigör den under kontraktion, vilket resulterar i en snabb volymökning. Denna process kallas "riktad" eller "riktad" diffusion. På grund av den likformiga fördelningen av bubblor i vätskan och den stora totala ytan under akustisk kavitation i gasfas är migrationshastigheten för lösta gaser genom den påverkade vätskevolymen snabb och enhetlig. Resultatet är bildandet av ett stort antal oscillerande bubblor, som innehåller gaser som tidigare lösts i flytande media. När bubblor hoppar i ultraljudsfältet accelererar de och smälter samman med varandra och bildar större bubblor. Denna process fortsätter snabbt tills bubblorna når tillräcklig flytkraft, flyter på vätskan och släpper ut den tidigare instängda gasen i miljön.
Kavitationsfenomen:
Ultraljudsavgasning orsakas av kavitationsfenomen. Ultraljud som passerar genom vätskan komprimerar och expanderar kontinuerligt. Högintensivt ultraljud ger den energi som krävs för att sprida vätskefasen. När det maximala trycket uppnås sker vätskebrott vid punkter med svag kohesion. Efter denna bristning uppträdde övertryck vid brottpunkten och vissa håligheter visade sig finnas. I dessa hålrum exploderar gasen som är löst i vätskan i form av bubblor efter en kort tidsperiod.
Experiment med ultraljudsavgasning:
1. Ta bort lösta gaser (avgasning)
Häll vätskan i en glasbehållare ("initialprov") (utan att avsiktligt införa bubblor finns det några suspenderade bubblor, men det mesta av gasen som ska avlägsnas innehåller lösta flyktiga ämnen (1,5 %)). Exponera sedan provet för ultraljud i cirka 1 minut och 15 sekunder ("ultrasound exponering"), under vilket den lösta gasen extraheras från vätskan i form av stora suspenderade bubblor. Låt det sedan stå i cirka 5 minuter för att låta bubblorna med extraherad gas komma till ytan och brista ("bubbelyta och bristning"), vilket resulterar i det "avgasade provet" som visas i följande figur. Kavitationsintensiteten genomgår betydande förändringar under ultraljudsprocessen, och ibland används detta "intensitetshopp" som en automatisk metod för att avsluta avgasningsprocessen.
Anledningen till dess förekomst är följande: ultraljudsgeneratorn arbetar i konstant amplitudläge: när ultraljudsamplituden väl är inställd förblir den alltid på samma nivå. Effekten som tillhandahålls av generatorn justeras automatiskt baserat på principer som liknar de som används i bilfarthållare, vilket ökar motoreffekten för att bibehålla en konstant hastighet (i vårt exempel, amplitud) när du går uppför. När flyktiga fraktioner är helt avgasade från olja, ändras deras egenskaper plötsligt: kavitation går in i ett vakuumbubblatillstånd istället för ett uppblåst bubbeltillstånd. För samma amplitudinställning kommer detta att resultera i högre strömförbrukning, vilket leder till ett "hopp" i kavitationsintensiteten.
2. Ta bort suspenderade bubblor (avgasning)
Använd först en handhållen mixer för att föra in bubblor i vätskan ("införande av bubblor"). Exponera sedan provet för ultraljud i cirka 1 minut och 15 sekunder ("ultrasound exponering"), under vilket små suspenderade bubblor smälter samman till större bubblor med högre flytkraft. Efter detta steg finns det en stående period på cirka 5 minuter för att tillåta att de stora bubblorna kommer till ytan och brister ("bubbelyta och bristning"), vilket resulterar i det "avgasade provet" som visas i följande figur.
Fördel:
1. Jämfört med andra processer kräver ultraljudsavgasning inte hög temperatur, högt tryck, bra säkerhet, enkel drift och bekvämt underhåll.
2. Jämfört med konventionella metoder är ultraljudsutrustning enkel, har låga produktionskostnader och betydande omfattande ekonomiska fördelar.
3. Den har ett brett spektrum och bred tillämpbarhet, och de allra flesta vätskor kan avgasas med hjälp av ultraljud.
4. Håll din flytande materialeffekt konsekvent.
5. Eliminera lösta gaser och/eller inneslutna bubblor som stör den avsedda användningen av vätskan.
6. Förbättra utseendet samtidigt som du avgasar, homogeniserar och förlänger vätskans hållbarhet.
