Instalare cu ultrasunete uzu. Echipament cu ultrasunete. Instalatii electrochimice si mecanice, instalatii cu ultrasunete (UZU)

Instalație cu ultrasunete pentru măcinarea fină a materialelor în mediu apos sub acțiunea unei unde ultrasonice în procesul de cavitație.

Instalare cu ultrasunete este destinat dispersării materialelor de diferite grade de duritate într-un mediu lichid până la scară nanometrică, omogenizare, pasteurizare, emulsionare, intensificare a proceselor electrochimice, activare etc.

Descriere:

Unitatea cu ultrasunete „Hammer” este concepută pentru dispersarea materialelor de diferite grade de duritate într-un mediu lichid până la scară nanometrică, omogenizare, pasteurizare, emulsionare, intensificare a proceselor electrochimice, activare etc. Unitatea cu ultrasunete este folosită ca: dispersant (măcinat), omogenizator, emulgator, pasteurizator etc.

Este o cavitație ultrasonică setare tip flux... Părțile principale și căptușeala interioară a reactorului sunt realizate din material rezistent la cavitație.

Mulțumită caracteristici de proiectareși unicitate generator vibrații ultrasonice, șoc ultrasonic simultan în interior zonă de muncă camera de cavitație a tuturor elementelor piezoelectrice. Dacă aceste condiții sunt îndeplinite, forța de impact devine suficientă pentru a sparge chiar și cele mai dure minerale, cum ar fi nisipul de cuarț, baritul etc., până la nivel nanoscal. Pentru substante mai moi si materiale organice(cum ar fi pământ de diatomee, rumeguș etc.) capacitatea instalației variază.

Un calcul individual și fabricarea unei unități cu ultrasunete este posibil, în funcție de cerințele pentru rezultatul final. Pentru fiecare producție individuală, este posibil un calcul suplimentar. caracteristici tehnologice integrarea unității într-o linie de producție existentă.

Schema de lucru de instalare:

Avantaje:

- absenta proces mecanic unități și piese de șlefuire, frecare,

– unitatea cu ultrasunete este ușor de instalat și operat,

- o unitate cu ultrasunete permite măcinarea materialelor într-un mediu lichid la dimensiuni comparabile cu cele ale moleculelor (~ 10 nm),

– vă permite să măcinați materiale cu o capacitate de până la 3 m 3 de amestec fin dispersat pe oră,

- a redus costul liniilor de producție a materialelor de construcție(sunt excluse costurile de aprovizionare cu gaz, costurile de consum de energie sunt reduse, costurile de reparații și întreținere sunt reduse),

– lungime redusă linie de producțieși zona ocupată,

- proces tehnologic accelerat,

– este exclusă arderea unei părți a produsului,

- nivelul de siguranță la incendiu și explozie a instalației a fost crescut,

– siguranță (absența completă a prafului, Substanțe dăunătoare),

- numărul personalului de service a fost redus,

– fiabilitate crescută a elementului de șlefuire datorită absenței pieselor și mecanismelor în mișcare și frecare.

Aplicație:

– macinarea materialelor pentru producerea de hidrodispersabile vopsele si lacuri,

– prepararea cerealelor, a rumegușului în industria alcoolului,

– pasteurizarea laptelui,

– extracţie ierburi medicinale,

– producție de înaltă performanță, fără deșeuri, de sucuri, piureuri, gemuri,

– dezinfecție și tratarea apelor uzate,

– prelucrarea dejecțiilor de pasăre și gunoi de grajd,

– producția de fluide de foraj barite,

– primirea șlamurilor de ciment,

– eliminarea deșeurilor de radiații,

– extragerea vanadiului din petrolul din sudul Rusiei,

– prepararea argilei în producția de ceramică,

– obținerea betonului cu adaos de barit,

– obținerea de acoperiri ignifuge cu adaos de barit,

– producția de șampoane auto pe bază de dioxid de titan,

– producția de adezive ceramice pentru unelte abrazive,

– producerea de lichide de răcire pe bază de parafină pentru motoare.

Specificații:

Specificații:	Sens:
Greutate complet incarcata, kg	nu mai mult de 28
Consumul de energie al instalatiei complet cu generator cu o productivitate de 1-2 m3/h a suspensiei finite, kW/h.	nu mai mult de 5,5
Procentul de substanță uscată față de lichid înainte de tratamentul cu ultrasunete	poate ajunge la 70:30

Principalele caracteristici ale instalației la prelucrarea materialelor (de exemplu, calcit de micromarmură):

Notă: descrierea tehnologiei pe exemplul unui dispozitiv cu ultrasunete pentru șlefuirea materialelor „Ciocan”.

instalație automată cu ultrasunete
producție fără deșeuri în Rusia
afacere de producție fără deșeuri
ciclu de producție fără deșeuri
tipuri de șlefuire a materialelor
tipuri de măcinare a materialelor reologice
combustibil cărbune-apă
dispersarea materialelor
adaos de barit
extragerea vanadiului
strivirea materialului
măcinarea materialelor reologice
zdrobirea materialelor în vrac
zdrobirea materialelor solide
unitate de cavitație
echipamente de cavitație
cumpărați echipament de cavitație
metoda cavitatii
mașină de tocat material
metode de măcinare
metode de măcinare a materialelor solide
metode de pasteurizare a laptelui
echipamente pentru slefuirea materialelor
echipamente pentru slefuirea materialelor solide
echipamente de prelucrare a gunoiului de pasăre
curățarea de bază și curățarea dezinfectării Ape uzate
tratarea si dezinfectarea apelor uzate
purificarea motorinei
pasteurizarea și standardizarea laptelui
prelucrarea excrementelor de pasăre și a gunoiului de grajd
prepararea cerealelor pentru prelucrare
pregătirea cerealelor pentru depozitare
principiul de funcționare al instalației cu ultrasunete
producerea de legături ceramice
procese de măcinare a materialelor solide
reducerea consumului de energie pentru măcinarea materialelor
tehnologii moderne de producție fără deșeuri
metode de măcinare a materialelor
tehnologie de producție ecologică și fără deșeuri
măcinarea fină a materialelor
unitate de cavitație cu ultrasunete
pasteurizarea laptelui cu ultrasuneteciocan
dispersia ultrasonică a materialelor sub formă de pulbere
dispozitive cu ultrasunete și aplicarea acestoraacțiuneprincipiul de funcționare al domeniului de aplicare
aparat cu ultrasunete pt măcinare fină materiale pentru presterilizare curatare duze instrumente medicale detalii procesare debitmetre vpu ccm presterilizare control sudare pret cumparare spălare dentară ginecologică scaner circuit senzor de undă uz spălătorie operator scaler

Coeficientul cererii 928

Sondaje

Țara noastră are nevoie de industrializare?

• Da, da (90%, 2.486 voturi)
• Nu, nu este necesar (6%, 178 voturi)
• Nu știu (4%, 77 voturi)

Caută tehnologii

Instalația constă dintr-un rack de laborator, un generator de ultrasunete, un traductor magnetostrictiv de înaltă eficiență, Q înaltă și trei emițători de ghid de undă (concentratoare) către traductor. are o reglare treptată a puterii de ieșire, 50%, 75%, 100% din puterea nominală de ieșire. Controlul puterii și prezența în setul a trei emițători de ghid de undă diferiți (cu un câștig de 1: 0,5, 1: 1 și 1: 2) vă permite să obțineți amplitudini diferite de vibrații ultrasonice în lichidele și mediile elastice investigate, aproximativ, de la 0 la 80 microni la o frecvență de 22 kHz.

Ani de experiență în fabricarea și vânzarea de echipamente cu ultrasunete confirmă necesitatea percepută de a echipa toate tipurile de producție modernă de înaltă tehnologie cu facilități de laborator.

Producția de nanomateriale și nanostructuri, introducerea și dezvoltarea nanotehnologiilor este imposibilă fără utilizarea echipamentelor cu ultrasunete.

Cu ajutorul acestui echipament cu ultrasunete este posibil:

• obţinerea de nano-pulberi de metale;
• utilizați atunci când lucrați cu fullerene;
• investigarea cursului reacțiilor nucleare în condiții de câmpuri ultrasonice puternice (fuziune la rece);
• excitarea sonoluminiscenței în lichide, în scopuri industriale și de cercetare;
• crearea de emulsii directe și inverse normalizate fin dispersate;
• sonda de lemn;
• excitarea vibrațiilor ultrasonice în topituri de metal pentru degazare;
• si multi multi altii.

Dispersatoare ultrasunete moderne cu generatoare digitale seria I10-840

Unitatea cu ultrasunete (dispersor, omogenizator, emulgator) ​​I100-840 este concepută pentru studii de laborator ale efectului ultrasunetelor asupra mediilor lichide cu control digital, cu reglare lină, cu selecție digitală a frecvenței de operare, cu un cronometru, cu capacitatea pentru a conecta sisteme oscilatoare de diferite frecvențe și putere și pentru a înregistra parametrii de procesare în memoria nevolatilă.

Instalația poate fi completată cu sisteme de vibrații magnetostrictive sau piezo-termice cu ultrasunete cu o frecvență de funcționare de 22 și 44 kHz.

Dacă este necesar, este posibilă echiparea dispersantului cu sisteme oscilante pentru 18, 30, 88 kHz.

Se folosesc instalatii de laborator cu ultrasunete (dispersanti):

• pentru studii de laborator ale efectului cavitației ultrasonice asupra diferitelor lichide și probe introduse într-un lichid;
• a dizolva substanțe și lichide dificile sau puțin solubile în alte lichide;
• pentru testarea diferitelor lichide pentru rezistența la cavitație. De exemplu, pentru a determina stabilitatea vâscozității uleiurilor industriale (a se vedea GOST 6794-75 pentru uleiul AMG-10);
• pentru a studia modificările ratei de impregnare a materialelor fibroase sub influența ultrasunetelor și pentru a îmbunătăți impregnarea materialelor fibroase cu diferite materiale de umplutură;
• pentru a exclude agregarea particulelor minerale în timpul hidrosortării (pulberi abrazive, geomodificatori, diamante naturale și artificiale etc.);
• pentru curățarea cu ultrasunete a produselor complexe ale echipamentelor de combustibil pentru autovehicule, duze și carburatoare;
• pentru cercetarea rezistenței la cavitație a pieselor și mecanismelor de mașini;
• iar în cel mai simplu caz - ca o baie de spălare cu ultrasunete foarte intensă. Sedimentele și depunerile de pe sticlă și sticlă sunt îndepărtate sau dizolvate în câteva secunde.

Orice ultrasonic unitate tehnologică, inclusiv compoziția dispozitivelor multifuncționale includ o sursă de energie (generator) și un sistem de vibrații cu ultrasunete.

Sistemul de vibrații cu ultrasunete în scopuri tehnologice este format dintr-un traductor, un element de potrivire și un instrument de lucru (emițător).

În traductorul (elementul activ) al sistemului vibrațional, energia vibrațiilor electrice este transformată în energia vibrațiilor elastice de frecvență ultrasonică și se creează o forță mecanică alternativă.

Elementul de potrivire al sistemului (concentrator pasiv) transformă vitezele și asigură potrivirea sarcinii externe și a elementului activ intern.

Instrumentul de lucru creează un câmp ultrasonic în obiectul prelucrat sau acționează direct asupra acestuia.

Cea mai importantă caracteristică a sistemelor oscilatoare ultrasonice este frecvența de rezonanță. Acest lucru se datorează faptului că eficiența proceselor tehnologice este determinată de amplitudinea vibrațiilor (valorile deplasărilor vibraționale), iar valorile maxime ale amplitudinilor sunt atinse atunci când sistemul vibrațional ultrasonic este excitat la frecvența de rezonanță. . Valorile frecvenței de rezonanță a sistemelor de vibrații cu ultrasunete trebuie să fie în intervalele permise (pentru dispozitivele cu ultrasunete multifuncționale, aceasta este frecvența 22 ± 1,65 kHz).

Raportul dintre energia acumulată în sistemul oscilator ultrasonic și energia utilizată pentru impactul tehnologic pentru fiecare perioadă de oscilație se numește factor de calitate al sistemului oscilator. Factorul de calitate determină amplitudinea maximă a oscilațiilor la frecvența de rezonanță și natura dependenței amplitudinii oscilațiilor de frecvență (adică lățimea intervalului de frecvență).

Aspect Un sistem tipic de vibrații cu ultrasunete este prezentat în Figura 2. Acesta constă dintr-un traductor - 1, un transformator (concentrator) - 2, un instrument de lucru - 3, un suport - 4 și o carcasă - 5.

Figura 2 - Sistem oscilator cu două jumătăți de undă și distribuția amplitudinilor de oscilație A și a tensiunilor mecanice care acționează F

Distribuția amplitudinii oscilațiilor A și a forțelor (tensiuni mecanice) F în sistemul oscilator are formă de unde staționare (cu condiția ca pierderile și radiațiile să fie neglijate).

După cum se poate observa din figura 2, există planuri în care deplasările și tensiunile mecanice sunt întotdeauna zero. Aceste planuri se numesc nodale. Planurile în care deplasările și tensiunile sunt minime se numesc antinoduri. Valorile maxime ale deplasărilor (amplitudinilor) corespund întotdeauna cu valorile minime ale tensiunilor mecanice și invers. Distanțele dintre două planuri nodale sau antinoduri adiacente sunt întotdeauna egale cu jumătate din lungimea de undă.

Există întotdeauna conexiuni în sistemul oscilant care asigură conexiunea acustică și mecanică a elementelor sale. Conexiunile pot fi dintr-o bucată, totuși, dacă este necesară schimbarea instrumentului de lucru, conexiunile sunt filetate.

Sistemul oscilator cu ultrasunete, împreună cu carcasa, dispozitivele de alimentare cu tensiune de alimentare și deschiderile de ventilație, este de obicei realizat ca o unitate separată. În cele ce urmează, folosind termenul de sistem oscilator american, vom vorbi despre întreaga unitate în ansamblu.

Sistemul oscilant folosit la aparatele cu ultrasunete multifunctionale in scop tehnologic trebuie sa satisfaca o serie de cerinte generale.

1) Lucrați într-un interval de frecvență dat;

2) Lucrați cu toate modificările posibile de sarcină în timpul procesului tehnologic;

3) Asigurați intensitatea radiației sau amplitudinea vibrației necesare;

4) Să aibă cea mai mare eficiență posibilă;

5) Părțile sistemului de vibrații cu ultrasunete în contact cu substanțele prelucrate trebuie să aibă rezistență la cavitație și chimic;

6) Să aibă o montură rigidă în carcasă;

7) Trebuie să aibă dimensiuni și greutate minime;

8) Trebuie îndeplinite cerințele de siguranță.

Sistemul oscilant cu ultrasunete prezentat în Figura 2 este un sistem oscilant cu două semi-unde. În el, traductorul are o dimensiune rezonantă egală cu jumătate din lungimea de undă a vibrațiilor ultrasonice din materialul traductorului. Pentru a crește amplitudinea vibrațiilor și pentru a potrivi traductorul cu mediul de prelucrat, se folosește un concentrator, care are o dimensiune rezonantă corespunzătoare jumătate din lungimea de undă a vibrațiilor ultrasonice din materialul concentratorului.

Dacă sistemul oscilant prezentat în figura 2 este realizat din oțel (viteza de propagare a vibrațiilor ultrasonice în oțel este mai mare de 5000 m / s), atunci dimensiunea sa longitudinală totală corespunde cu L = C2p / w ~ 23 cm.

Pentru a îndeplini cerințele de compactitate ridicată și greutate redusă, se folosesc sisteme oscilatoare cu jumătate de undă, constând dintr-un convertor cu un sfert de undă și un concentrator. Un astfel de sistem oscilator este prezentat schematic în Figura 3. Denumirile elementelor sistemului oscilator corespund denumirilor din Figura 3.

Figura 3 - Sistem oscilator cu două sferturi de undă

În acest caz, este posibil să se asigure dimensiunea și masa longitudinală minimă posibilă a sistemului de vibrații cu ultrasunete, precum și reducerea numărului de conexiuni mecanice.

Dezavantajul unui astfel de sistem oscilator este conectarea convertorului cu concentratorul în planul celor mai mari solicitări mecanice. Cu toate acestea, acest dezavantaj poate fi eliminat parțial prin deplasarea elementului activ al convertorului din punctul de solicitare maximă de funcționare.

Aplicarea aparatelor cu ultrasunete

Ultrasunetele puternice sunt un mijloc unic ecologic de stimulare a proceselor fizice și chimice. Vibrații cu ultrasunete cu o frecvență de 20.000 - 60.000 Herți și o intensitate de peste 0,1 W / sq.cm. poate provoca modificări ireversibile în mediul de distribuţie. Acest lucru predetermina posibilitățile uz practic ultrasunete puternice în următoarele zone.

Procese tehnologice: prelucrarea materiilor prime minerale, valorificarea si procesele de hidrometalurgie a minereurilor metalice etc.

Ulei și industria gazelor: recuperare puțuri de petrol, extracția uleiului vâscos, procesele de separare în sistemul nisip - ulei greu, creșterea fluidității produselor petroliere grele etc.

Metalurgie și inginerie mecanică: rafinarea topiturii metalice, zdrobirea structurii unui lingot / turnare, prelucrarea unei suprafețe metalice pentru a o întări și a ameliora tensiunile interne, curățarea suprafețelor exterioare și a cavităților interne ale pieselor mașinii etc.

Tehnologii chimice și biochimice: procese de extracție, sorbție, filtrare, uscare, emulsionare, obținere de suspensii, amestecare, dispersare, dizolvare, flotare, degazare, evaporare, coagulare, coalescență, procese de polimerizare și depolimerizare, obținerea de nanomateriale etc.

Energie: arderea lichidului și combustibil solid, prepararea emulsiilor de combustibil, producerea de biocombustibili etc.

Agricultura, alimentația și industria ușoară: procese de germinare a semințelor și creșterea plantelor, prepararea aditivilor alimentari, tehnologia cofetăriei, prepararea băuturilor alcoolice și nealcoolice etc.

Servicii comunale: recuperarea fântânilor de apă, prepararea apei potabile, îndepărtarea depunerilor de pe pereții interiori schimbătoare de căldură etc.

Protecţie mediu inconjurator: epurarea apelor uzate contaminate cu produse petroliere, metale grele, compuși organici persistenti, epurarea solurilor contaminate, epurarea fluxurilor de gaze industriale etc.

Reciclarea materiilor prime secundare: devulcanizarea cauciucului, curățarea calcarului metalurgic de contaminarea cu ulei etc.

Unitatea de laborator SonoStep combină procesarea cu ultrasunete, amestecarea și manipularea probelor; cu toate acestea, are un design compact. Este ușor de operat și poate fi folosit pentru a livra probe sonicate la dispozitive analitice, cum ar fi măsurătorile dimensiunii particulelor.

Tratamentul cu ultrasunete ajută la dispersarea particulelor aglomerate pentru prepararea lor și analiza dispersiei și emulsiilor. Acest lucru este important atunci când se măsoară dimensiunea particulelor, de exemplu utilizând împrăștierea dinamică a luminii sau difracția cu laser.

Eficient și simplu

Recircularea probei standard, generator ultrasonic - generator ultrasonic, agitator - agitator, traductor ultrasonic - traductor ultrasonic, pompă - pompă, dispozitiv analitic - instrument analitic Recircularea probei cu SonoStep, generator și traductor ultrasonic - generator și traductor ultrasonic, motor cu cap de pompă - motor cu pompă, dispozitiv analitic - instrument analitic

Utilizarea ultrasunetelor pentru a recircula o probă necesită patru componente: un vas de amestecare, un generator de ultrasunete și un traductor (transductor) și o pompă. Toate aceste componente sunt interconectate prin furtunuri sau tuburi. Instalare tipică prezentată în diagramă (recirculare standard).

Instrumentul SonoStep include o sursă de ultrasunete și o pompă centrifugă într-un pahar din oțel inoxidabil (vezi figura „Recircularea unei probe utilizând Sonostep”).

Dispozitivul SonoStep este conectat la instrumentul analitic.

Tratament cu ultrasunete secvenţial pentru cele mai bune rezultate

Procesarea cu ultrasunete îmbunătățește acuratețea măsurătorilor dimensiunii particulelor și morfologiei, deoarece SonoStep îndeplinește trei funcții importante:

• circulaţie

Ultrasunetele elimină aerul din lichid și astfel elimină efectul de interferență al bulelor asupra măsurătorii. Pompează volumul probei la un debit controlat și dispersează particulele în lichid. Puterea ultrasonică este aplicată direct sub rotorul pompei pentru a pulveriza particulele aglomerate înainte de măsurare. Acest lucru oferă un rezultat mai complet și mai repetabil.