Переход от традиционных гомогенизаторов, гидродинамических мешалок и шаровых мельниц к ультразвуковому кавитационному процессу помогает сократить затраты электроэнергии и сделать процесс производства более экологически чистым.

В свете роста цен на энергоносители затраты электроэнергии имеют прямое и существенно влияние на стоимость всего процесса производства и материалов (чернил, покрытия и биодизель).

Ультразвуковые приборы компании Hielscher потребляют меньше электроэнергии, чем традиционные механические системы, и достигают наилучших результатов. Вот почему смена роторно-статорных мешалок и гомогенизаторов высокого давления на ультразвуковые приборы значительно уменьшает потребление электроэнергии. Что со временем может перерасти в значительную экономию средств.

Тепловая энергия трения – потерянная энергия

Традиционные системы теряют энергию на теплоту от трения. Насосы высокого давления в гомогенизаторах высокого давления, мешалки с большими сдвиговыми усилиями и сепараторно-шаровые мельницы во время работы создают сильную турбулентность в жидкости. Эта турбулентность вызывает трение между частицами жидкости, жидкостью и движущимися частями оборудования. Трение превращает сообщаемую энергию в тепловую энергию трения. Эта часть сообщаемой энергии, к сожалению, не находит применения, т.к. не вызывает дисперсии, гомогенизации или  измельчения. Примером может послужить сравнение традиционной лампы накаливания и люминесцентной лампы: лампа накаливания большую часть энергии превращает в тепловую. Следовательно, чтобы обеспечить тот же уровень освещенности ей нужно больше энергии.

В случае с традиционной системой смешивания, необходимо затратить дополнительную энергию на охлаждение жидкости.

Ультразвуковые приборы компании Hielscher обладают высокими энергосберегающими показателями в процессе преобразования электроэнергии в кавитацинный процесс в жидкости. Общий показатель энергоэффективности для промышленных ультразвуковых приборов достигает 80-90%. Дополнительным преимуществом таких приборов является повышенное воздействие кавитации на частицы жидкости. Как правило, при меньших энергозатратах достигается лучшие показатели дисперсии, эмульсии и меньший размер частиц вещества.

Компания Hielscher Ultrasonication разработала приборы, которые позволяют значительно уменьшить потери на тепловую энергию трения по сравнению с традиционным процессом механического смешивания. Это преимущество способствует большей эффективности, меньшей энергоемкости при равном уровне дисперсии или гомогенизации, а также уменьшает затраты энергии на охлаждение жидкости.

Пример: Производство биодизеля

Именно в процессе производства альтернативных и «зеленых» видов топлива, таких как биодизель, крайне важным фактором является сбережение и рациональное использование энергоресурсов. Уровень затрат электроэнергии в процессе производства «зеленого» топлива напрямую воздействует на энергоемкость топлива и на уровень выбросов CO₂ в атмосферу.

На графике Вы можете видеть сравнение показателей применения ультразвуковой кавитации, мешалки с большими сдвиговыми усилиями и гидродинамической кавитации. При применении ультразвуковых приборов Hielscher в процессе производства биодизеля энергозатраты приблизительно составят 1,4кВТ.ч/м³. Чтобы достичь равных показателей при применении гидродинамической магнитно-импульсной кавитации необходимо затратить приблизительно 32,0кВт.ч/м³. Процесс смешивания при помощи мешалки с большими сдвиговыми усилиями  потребует около 4,4кВт.ч/м³.

Из этих цифр можно сделать вывод, что применение гидродинамической импульсной кавитации потребует примерно в 23 раза больше электроэнергии, применение мешалки с большими сдвиговыми усилиями в 3 раза больше, чем применение ультразвукового прибора Hielscher для получения одного и того же результата. Первые две технологии приведут к более высоким ежегодным расходам на электроэнергию. Такой весомый фактор должен учитываться при выборе технологии производства и покупке оборудования.

Внести изменения просто

Ультразвуковые приборы компании Hielscher могут быть легко испытаны при малых объемах. Обычно прибор UIP1000hd (1kW) используется при производственных процессах, поток которых не превышает 0.5л -1000л в час. При таких объемах можно легко настроить эффективность работы приборы, регулируя амплитуду, давление и мощность потока. В результате, Вы получите показатель энергопотребления для Вашего процесса производства. В ультразвуковых приборах Hielscher заложен запас мощности с учетом увеличения скорости потока, т.е. они работают при любом масштабе производства. При этом Вы всегда будете знать уровень энергопотребления и затрат на электроэнергию.