Johdatus ultraäänikaasunpoistoon:
Ultraäänikaasunpoisto on prosessi, jossa liuenneet kaasut ja/tai mukanaan jääneet pienet kuplat poistetaan nesteestä. Erilaisista nesteistä poistetut kaasut, mukaan lukien vesi, kynttilävaha, polymeeri, epoksihartsi, silikoniöljy, liimat, pinnoitteet, juomat, musteet, pinnoitteet, muuntajaöljyt, emulsiot ja suspensiotuotteet, moottoriöljy jne. Kaasunpoisto voi parantaa merkittävästi öljyn laatua. lopputuote (vikojen vähentäminen, esteettisen ulkonäön parantaminen jne.), toisin kuin tyhjiökaasunpoisto jaksottaisilla menetelmillä, ultraäänikaasunpoisto voidaan suorittaa jatkuvassa virtaustilassa.
Toimintaperiaate:
Ultraääni etenee äänen lähettimestä nestemäiseen väliaineeseen tuottaen vuorotellen positiivisen ja negatiivisen paineen vaiheita. Alipainevaiheessa (laimennusvaiheessa) riittävän korkean intensiteetin ultraääni voi voittaa molekyylien välisen adheesion ja synnyttää suuren määrän lähes tyhjiömikrokuplia nesteeseen. Kuplat hengittävät enemmän kaasua laajeneessaan ja vapauttavat sitä supistumisen aikana, mikä johtaa nopeaan tilavuuden kasvuun. Tätä prosessia kutsutaan "ohjatuksi" tai "oikaistuksi" diffuusioksi. Johtuen kuplien tasaisesta jakautumisesta nesteessä ja suuresta kokonaispinta-alasta kaasufaasiakustisen kavitaation aikana, liuenneiden kaasujen kulkeutumisnopeus vaikutuksen alaisen nestetilavuuden läpi on nopeaa ja tasaista. Tuloksena muodostuu suuri määrä värähteleviä kuplia, jotka sisältävät aiemmin nestemäisiin väliaineisiin liuenneita kaasuja. Kun kuplat hyppäävät ultraäänikentässä, ne kiihtyvät ja sulautuvat toisiinsa muodostaen suurempia kuplia. Tämä prosessi etenee nopeasti, kunnes kuplat saavuttavat riittävän kelluvuuden, kelluvat nesteen päällä ja vapauttavat aiemmin loukkuun jääneen kaasun ympäristöön.
Kavitaatioilmiöt:
Ultraäänikaasunpoisto johtuu kavitaatioilmiöstä. Nesteen läpi kulkeva ultraääni puristaa ja laajentaa sitä jatkuvasti. Korkean intensiteetin ultraääni tuottaa nestefaasin hajottamiseen tarvittavan energian. Kun maksimipaine saavutetaan, neste repeytyy kohdissa, joissa koheesio on heikko. Tämän repeämisen jälkeen repeämäkohtaan ilmaantui ylipainetta ja havaittiin joitain onteloita. Näissä onteloissa nesteeseen liuennut kaasu räjähtää kuplien muodossa lyhyen ajan kuluttua.
Ultraäänikaasunpoistokoe:
1. Liuenneiden kaasujen poistaminen (kaasunpoisto)
Kaada neste lasiastiaan ("alkunäyte") (kuplia tahallisesti lisäämättä, on joitain suspendoituneita kuplia, mutta suurin osa poistettavasta kaasusta sisältää liuenneita haihtuvia aineita (1,5 %)). Tämän jälkeen näyte altistetaan ultraäänelle noin 1 minuutiksi ja 15 sekunniksi ("ultraäänialtistus"), jonka aikana liuennut kaasu uutetaan nesteestä suurten suspendoituneiden kuplien muodossa. Anna sen jälkeen seistä noin 5 minuuttia, jotta kuplat, joissa on uuttanutta kaasua, nousevat pintaan ja repeytyvät ("kuplapinta ja repeämä"), jolloin tuloksena on seuraavassa kuvassa näkyvä "kaasuttunut näyte". Kavitaatiovoimakkuudessa tapahtuu merkittäviä muutoksia ultraääniprosessin aikana, ja joskus tätä "intensiteettihypyä" käytetään automaattisena menetelmänä kaasunpoistoprosessin lopettamiseksi.
Syy sen esiintymiseen on seuraava: ultraäänigeneraattori toimii vakioamplituditilassa: kun ultraääniamplitudi on asetettu, se pysyy aina samalla tasolla. Generaattorin tuottamaa tehoa säädetään automaattisesti samanlaisilla periaatteilla kuin auton vakionopeudensäätimessä, mikä lisää moottorin tehoa tasaisen nopeuden (esimerkissämme amplitudin) ylläpitämiseksi ylämäkeen ajettaessa. Kun haihtuvat jakeet poistetaan kokonaan öljystä, niiden ominaisuudet muuttuvat äkillisesti: kavitaatio siirtyy tyhjökuplatilaan täytetyn kuplan tilan sijaan. Samalla amplitudiasetuksella tämä johtaa korkeampaan virrankulutukseen, mikä johtaa "hyppyyn" kavitaatiovoimakkuudessa.
2. Poista suspendoituneet kuplat (kaasunpoisto)
Käytä ensin kädessä pidettävää sekoitinta kuplien lisäämiseen nesteeseen ("kuplien lisääminen"). Tämän jälkeen näyte altistetaan ultraäänelle noin 1 minuutiksi ja 15 sekunniksi ("ultraäänialtistus"), jonka aikana pienet suspendoituneet kuplat sulautuvat suurempiin kupliin, joilla on korkeampi kelluvuus. Tämän vaiheen jälkeen on noin 5 minuutin seisontajakso, jotta suuret kuplat nousevat pintaan ja repeytyvät ("kuplan pinta ja repeämä"), mikä johtaa seuraavassa kuvassa näkyvään "kaasuttomaan näytteeseen".
Etu:
1. Verrattuna muihin prosesseihin ultraäänikaasunpoisto ei vaadi korkeaa lämpötilaa, korkeaa painetta, hyvää turvallisuutta, yksinkertaista käyttöä ja kätevää huoltoa.
2. Perinteisiin menetelmiin verrattuna ultraäänilaitteet ovat yksinkertaisia, tuotantokustannukset ovat alhaiset ja niillä on merkittäviä kokonaisvaltaisia taloudellisia etuja.
3. Sillä on laaja kirjo ja laaja käyttökelpoisuus, ja suurin osa nesteistä voidaan poistaa kaasut ultraäänellä.
4. Pidä nestemäisen materiaalin vaikutus johdonmukaisena.
5. Poista liuenneet kaasut ja/tai mukana kulkeneet kuplat, jotka häiritsevät nesteen aiottua käyttöä.
6. Paranna ulkonäköä samalla, kun se poistaa kaasut, homogenisoi ja pidentää nesteen säilyvyyttä.
