Măcinarea solidelor sau a lichidelor cu ajutorul vibrațiilor ultrasonice
Animaţie
Descriere
Dispersie cu ultrasunete - măcinarea fină a solidelor sau lichidelor, de ex. trecerea substanțelor într-o stare dispersată cu formarea unui sol sub influența vibrațiilor ultrasonice. De obicei termenul dispersie denotă zdrobirea solidelor într-un mediu lichid. Dispersia lichidelor în gaze (aer) se numește atomizare, iar dispersia lichidelor în lichide se numește atomizare. emulsionare.
Dispersia cu ultrasunete face posibilă obținerea de amestecuri foarte dispersate (dimensiunea medie a particulelor - microni și fracții de microni), omogene și pure din punct de vedere chimic (suspensii - particule solide în lichide, soluri - picături lichide în mediu gazos, geluri - gaz într-un lichid, emulsii - lichide nedizolvate în lichide) .
Dispersia suspensiilor se realizează prin acțiunea ultrasunetelor asupra agregatelor de particule solide interconectate prin forțe de aderență, sinterizare sau clivaj. Cu dispersia ultrasonică a suspensiilor, dispersia produsului crește cu câteva ordine de mărime în comparație cu măcinarea mecanică tradițională.
Pentru ca dispersia ultrasonică să apară este necesară cavitația, deoarece Măcinarea substanțelor are loc sub acțiunea undelor de șoc care apar în timpul prăbușirii cavităților și cavernelor de cavitație și începe atunci când intensitatea I a ultrasunetelor depășește o anumită valoare de prag I th . Valoarea lui Ith este de obicei de câțiva W/cm2 și depinde de rezistența la cavitație a lichidului, de starea suprafeței fazei solide, precum și de natura și magnitudinea forțelor de interacțiune dintre particulele individuale ale fazei solide. .
Pe măsură ce I crește, crește viteza de dispersie; de asemenea, crește odată cu creșterea fragilității și cu scăderea durității și clivajului particulelor materialului dispersat. Dispersia cu ultrasunete este cea mai eficientă. Apare în timpul prelucrării substanțelor amorfe și al agregării unor substanțe precum solul și rocile, în timpul defalcării materialelor texturate precum celuloza, vata de sticlă, azbest și atunci când acționează asupra celulelor vegetale și animale.
Caolinul, gipsul, mica, sulful, grafitul etc. se dispersează destul de ușor; metalele pure sunt mai greu de dispersat. Pentru a obține suspensii de metale, este rațional să se combine procesele de depunere chimică sau electrolitică a acestora cu dispersia ultrasonică.
Dispersia se intensifică semnificativ dacă, împreună cu presiunea sonoră alternată cu amplitudinea P S, se aplică lichidului o presiune constantă (statică) P 0. În acest caz, valorile presiunii de vârf în unda de șoc cresc semnificativ, iar distrugerea prin cavitație a fazei solide, evaluată prin pierderea de substanță din monolit, care a trecut într-o stare dispersată, accelerează zeci, sute și chiar mii de ori la costuri diferite ale energiei acustice.
Există un raport optim între Р 0 și Р S la care are loc cea mai intensă dispersie a fazei solide (Fig. 1).
Dependențe empirice ale valorii de dispersie a particulelor solide
Orez. 1
D m = f(P 0 ) pentru diferite Р S .
1 - P S = 106 Pa (10 atm).
2-PS = 2*106 Pa (20 atm).
3-PS = 5*106 Pa (50 atm).
Condiția pentru apariția dispersiei este iradierea lichidului cu particulele solide prezente în volumul său cu un câmp sonor de o anumită frecvență și intensitate.
Forma vaselor cu lichid de dispersie poate fi diferită. Câmpurile sonore și de forță sunt aplicate pe suprafața lichidului. Rezultatul influenței lor este un câmp de forță care apare în lichid și mișcarea particulelor de materie solidă situate în lichid.
Caracteristici de sincronizare
Timp de inițiere (log la 0 la 1);
Durata de viață (log tc de la 1 la 6);
Timp de degradare (log td de la -1 la 0);
Timpul de dezvoltare optimă (log tk de la 1 la 5).
Diagramă:
Implementări tehnice ale efectului
Implementarea tehnică a fenomenului
Cel mai simplu mod este să turnați un amestec de apă și ulei de floarea soarelui într-o baie cu ultrasunete de laborator și să îl porniți pentru a crea o emulsie. În acest caz, dimensiunea caracteristică a picăturilor de ulei din apă poate fi redusă semnificativ prin încălzirea suplimentară a lichidului la 60-700 C și/sau prin creșterea presiunii statice în amestec (de exemplu, închideți baia cu un capac etanș). și alimentare cu aer la o presiune în exces de 0,1-0,3 atm).
Aplicarea unui efect
Dispersia cu ultrasunete este utilizată pe scară largă în practica de laborator pentru a obține suspensii, pentru a pregăti probe pentru analize mineralogice etc., într-o serie de procese tehnologice din industria chimică, alimentară, farmaceutică, textilă, vopselei și lacurilor și alte industrii. Face posibilă obținerea de materiale dispersate ultrafin care sunt utilizate în metalurgia pulberilor; în tehnologia de fabricare a feritei - măcinarea ultrafină a pulberilor de ferită îmbunătățește caracteristicile de performanță ale miezurilor de ferită; Dispersia cu ultrasunete este, de asemenea, utilizată la fabricarea fosforilor foarte dispersi, care îmbunătățesc calitatea imaginii și cresc puterea de lumină a ecranelor cu tub catodic; Dispersia cu ultrasunete a materialelor semiconductoare crește eficiența termoelectrică a acestora.
În dispersanții ultrasonici existenți, fie emițători hidrodinamici, fie emițători bazați pe materiale electromecanic active, de exemplu, traductoare magnetostrictive, sunt utilizați ca sursă de ultrasunete.
Literatură
1. Ecografie / Ed. I.P. Golyamina - M.: Enciclopedia sovietică, 1979.
2. Brekhovskikh L.M., Goncharov V.V. Introducere în mecanica continuurilor - M.: Nauka, 1982.
3.Măsurători de acusto-polarizare a caracteristicilor de anizotropie ale rocilor (recomandări metodologice). Apatite, 1985.
Cuvinte cheie
- cu ultrasunete
- solid
- lichid
- cavitația
- dispersie
- fin mediu
Secțiuni din domeniile tehnologiei și economiei:
| Biotehnologie | |
| Metalurgia semiconductoarelor | |
| Finisarea și acoperirea suprafeței | |
| Industria alimentară | |
Ecografia uterului și a anexelor vă permite să diagnosticați patologia organelor genitale feminine în stadiile incipiente, să identificați procesele inflamatorii în organele pelvine, să determinați prezența sarcinii și localizarea ovulului fertilizat. Ultrasunetele este o metodă absolut sigură în care examinarea se efectuează folosind unde sonore de înaltă frecvență. Absența contraindicațiilor permite utilizarea fără restricții la o gamă largă de pacienți.
Ecografia este cea mai modernă, informativă și inofensivă metodă de examinare.
Pregătire pentru ecografie în ginecologie
Pregătirea pentru examinare nu este dificilă, dar necesită o dietă. Cu trei zile înainte de ecografie, nu trebuie să mâncați alimente care formează gaze. Un intestin plin de gaze complică foarte mult acest tip de diagnostic.
Trebuie acordată preferință următoarelor produse:
Carne fiartă (vită, vițel, pui)
Pește cu conținut scăzut de grăsimi (copt, abur, fiert)
Terci pe apă (orez, hrișcă, fulgi de ovăz)
Brânză cu conținut scăzut de grăsimi
Legume fierte sau fierte la abur
Pâine albă în cantități limitate
Exclude:
Pâine brună și produse de patiserie dulci
Toate produsele leguminoase și derivatele acestora
Băuturi carbogazoase
Lactate și produse lactate fermentate
Băuturi care conțin cofeină
Băuturi care conțin alcool
Carne prăjită și pește
Legume și fructe crude
De asemenea, ar trebui să evitați fumatul.
În ajunul zilei examinării cu ultrasunete se iau medicamente care pot reduce formarea de gaze: Espumisan, Smecta sau cărbune activ în doza recomandată de medic.
Trei metode de examinare cu ultrasunete în ginecologie
1. Cercetare prin metoda transvaginala: recunoscuta astazi ca cea mai exacta. Pacienta stă întinsă pe o parte, cu genunchii îndoiți spre stomac. În acest caz, un prezervativ este plasat pe senzorul cu ultrasunete și introdus direct în vagin. Este recomandat să vă goliți vezica urinară înainte de examinare.
2. Metoda abdominală. Pacienta stă întinsă pe spate. Gelul se aplică pe abdomenul expus și senzorul este plasat pe suprafața acestuia. Specialistul mișcă dispozitivul cu mâna, apăsând-o strâns pe corp. Pacientul trebuie să bea cel puțin 1 litru de lichid cu 1 oră înainte de procedură pentru a menține vezica urinară plină.
3. Examinare internă. Folosit din motive medicale (dacă diagnosticul este neconfirmat). O sondă sterilă subțire cu un dispozitiv de transmitere este introdusă în cavitatea uterină. Înainte de procedură, trebuie să vizitați toaleta.
4. Examen transrectal. Această metodă de diagnostic este aplicabilă numai fecioarelor. În timpul examinării, fata stă întinsă pe partea stângă, iar un senzor subțire într-un prezervativ cu un gel special aplicat este introdus în rectul gol. Pacientul trebuie să facă o clismă cu 6-8 ore înainte de examinare, să bea un laxativ sau să pună un supozitor laxativ cu glicerină.
Ecografia este o metodă de diagnostic foarte informativă și accesibilă. O examinare pelviană poate detecta neoplasme benigne și maligne ale uterului, anomalii cervicale și chisturi ovariene, inflamația trompelor uterine, sarcina extrauterină și multe altele.
Dispersant cu ultrasunete tipul de curgere poate fi utilizat pentru omogenizarea amestecurilor lichide, combustibililor grei, laptelui, prepararea emulsiilor alimentare, suspensiilor etc. Vă permite să creșteți semnificativ tratamentul prin cavitație a lichidelor și, de asemenea, să aveți o performanță energetică bună. În plus, un dispersant cu flux continuu poate fi utilizat cu succes pentru tratarea prin cavitație a lichidelor fierbinți.
Dispersant cu ultrasunete – în ce constă?
Această instalație constă din traductor piezoelectric cu tampoane, membrane rezonante, sisteme de focalizare, activatori de cavitație, atașamente semi-undă și emițători suplimentari de înaltă frecvență.
Esența lucrării dispersant ultrasonic tipul de curgere se rezumă la următoarele. Tot lichidul procesat curge de cel puțin patru ori peste suprafața de inițiere a vibratorului și în apropierea suprafețelor solide. Componenta activă a radiației este crescută în mod deliberat, iar vibratorul în sine este adaptat optim la sarcină.
Sunt cunoscute și modele în care se pot obține efecte pozitive suplimentare prin trecerea fluidului de lucru prin două puncte focale, care sunt situate la intrarea și ieșirea dispozitivului, precum și prin două rezonatoare cu semiundă. Alte caracteristici care îmbunătățesc eficiența operațională dispersant ultrasonic tip flux, sunt aplicarea dublă a vibrațiilor sonore de înaltă frecvență asupra mediului de lucru și izolarea termică a vibratorului prin piezoceramice de lichid fierbinte.
 |  |  |  |
|
| Vedere generală a dispersantului in varianta standard | Vedere generală a dispersantului rezistent la praf | Dispersant tipul fluxului | Dispersant de masă tip UDSG-2-20-200 | Dispersant cu extins ghid de undă UDSG-2-30-500 |
Videoclipuri:
Procesoare de dispersare cu ultrasunete:
Producem dispersanți cu ultrasunete în exemplare unice de mult timp. Recent, acestea au devenit din ce în ce mai solicitate de clienții noștri.
Din 2015, stăpânim producția în serie de procesoare cu ultrasunete (dispersanți), în conformitate cu specificațiile înregistrate și cu Declarația Uniunii Vamale.
PROCESOR ULTRASONIC, de ce se numește așa?
Deoarece organul său de lucru, așa-numitul ghid de undă (sonotrod), care efectuează vibrații mecanice cu o frecvență de câteva zeci de mii de ori pe secundă și o amplitudine de câteva zeci de microni, poate produce o varietate de lucrări utile în funcție de obiectivele stabilite. și materialele utilizate pentru prelucrare.
Un procesor cu ultrasunete este cel mai adesea folosit pentru a transforma mediile solide și lichide într-o stare dispersată (măcinare și atomizare ultrafină), de aceea se numește DISPERSATOR ULTRASONIC și este folosit pentru a măcina solide în lichide în prepararea suspensiilor, lichide în lichide - emulsii sau lichide în gaze – atomizare.
Dispersia cu ultrasunete creează amestecuri foarte dispersate (particule – până la fracțiuni de microni) și omogene (suspensii – suspensii de microparticule solide în lichide, emulsii – microparticule insolubile ale unui lichid în altul, soluri – micropicături de lichid în mediu gazos).
Dispersia suspensiilor se efectuează sub influența ultrasunetelor asupra agregatelor de particule solide, interconectate prin forțe de aderență, sinterizare sau clivaj.
Cu dispersia ultrasonică a suspensiilor, dispersia produsului este cu câteva ordine de mărime mai mare în comparație cu măcinarea mecanică tradițională, iar crearea de emulsii de înaltă calitate pentru multe lichide nu este, în general, posibilă fără tratament cu ultrasunete.
În timpul funcționării, ghidul de undă excită cavitație puternică și curenți acustici în lichide, amestecând lichide care nu pot fi amestecate în niciun alt mod (de exemplu, ulei cu apă).
Se gătește rapid și eficient emulsii, suspensii de înaltă calitate, conduce extracția substanței uscateîn lichid, accelerează coagularea de zeci de ori, curăță și sterilizează orice produs într-o soluție de spălare, îndepărtând rapid și eficient contaminanții de pe suprafața acestuia.
În multe ramuri ale industriei chimice, farmaceutica, parfumeria, bio și nanotehnologiile nu se mai pot face fără tratament cu ultrasunete.
Dar în industria alimentară nu sunt încă suficient de familiarizați cu beneficiile și avantajele tehnologii cu ultrasunete.
Dacă, de exemplu, laptele este procesat doar un minut, acesta va dobândi o structură mai omogenă datorită dispersării grăsimii din lapte și, cel mai important, timpul de păstrare a laptelui fără tratament termic va crește semnificativ.
Emulsiile de uleiuri vegetale cu apă create de dispersant pot reduce semnificativ consumul de uleiuri vegetale în producția de panificație.
Tratamentul cu ultrasunete acționează foarte eficient asupra materialelor vinicole, crescând calitatea și viteza de maturare a vinului, accelerând de zeci de ori depunerea tartrului.
Un procesor cu ultrasunete poate suda materiale plastice și materiale sintetice nețesute, poate topi sau arde instantaneu o gaură sau un semn pe plastic sau lemn, poate coase găuri de diferite forme în materiale dure și fragile (piatră, ceramică, sticlă etc.) În aceste scopuri, trebuie doar să înlocuiți ghidul de undă pe instrumentul de lucru cu forma dorită, iar pentru firmware, adăugați o suspensie abrazivă în timpul procesului de lucru.
Dispersanții cu ultrasunete sunt asamblați pe baza emițătoarelor piezoceramice moderne și a generatoarelor de ultrasunete cu control cu microprocesor.
Uneltele de lucru de schimb special concepute și optimizate (ghidurile de undă) sunt fabricate din aliaje de titan.
Toate acestea asigură o eficiență ridicată, o eficiență de cel puțin 90% și fiabilitatea dispersorului cu ultrasunete.
Generatorul se adaptează automat la sarcină; cu cât densitatea lichidului procesat este mai mare, cu atât emițătorul emite mai multă energie.
Dispersanții noștri vor procesa orice lichid, chiar și cel mai vâscos.
Dispersanții sunt produși în diferite configurații de frecvență și putere.
Producem laborator dispersanți pentru manipularea lichidelorîn volume închise de diferite dimensiuni şi dispersanți de tip flux, unde lichidele sunt procesate pe măsură ce curg.
Informațiile despre funcționarea dispersorului sunt afișate pe LCD. ecran, poate funcționa atât la comanda operatorului, cât și la o oră programată, sau după un ciclu programat.
Ultrasunetele fac posibilă accelerarea fluxului proceselor tehnologice de multe ori și creșterea eficienței proceselor tehnologice. Intensificarea proceselor tehnologice folosind tehnologia ultrasonică (impregnarea lemnului, intensificarea proceselor galvanice, învechirea vinurilor și a coniacului etc.) vă permite să obțineți un efect ridicat, economii semnificative de timp și bani.
Specialistii nostri, care au multi ani de experienta in crearea de echipamente cu ultrasunete, va vor ajuta sa va rezolvati eficient problemele tehnologice.
Încărcare...