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超声波清洗新应用-超声防垢(清洗设备超声波)

超声波清洗通常是指零件的清洗,事实上,工业设备也需要清洗,最好是在线清洗。因此,产生了一种新的超声波技术——超声波防垢。或者,超声波防垢是超声波清洗的一种特殊应用。

超声波辐射在液体中有三个方面,具有防垢能力。

1.随着介质的变化,超声波的传播速度较差,从而在界面上形成剪切应力,减弱分子与管壁之间的结合力,防止水垢晶体附着在管壁上。
2.超声波在流体介质中的空化所产生的强压峰可加速Ca2+和Mg2+的沉淀,并可将沉淀的碳酸盐垢和颗粒杂质压碎成小颗粒并悬浮在介质中。
3.超声波在流体中空化造成的高温高压特殊物理环境会加速化学反应,改变结垢条件。

超声防垢和超声清洗一样,其效率的主动力来自于声空化瞬态空化泡沫释放的巨大能量,引起声化反应。在气泡湮灭的瞬间,小气泡产生约4000k和100MPa的局部高温高压环境,使气泡周围的介质受到高压射流的影响。

在强超声波作用下,每个空化气泡都是一个热点,其使用寿命约为0.1ms。爆破时能产生非凡的能量效应,在液固交界面产生速度约为110m/s的微射流。微射流会在界面之间形成剧烈的机械搅拌效应,突破层流边界层的限制,从而加强界面之间的化学反应过程、质量和热传递过程。

超声波不仅可以防止结垢,还可以防止结垢。关键是控制超声波的能量、频率和工作时间。无论超声波是防止结垢物质的沉积,还是去除沉积的结垢物质,都有助于加强生产装置的传热,原因如下:

1)使污垢层脱落或变薄,保持传热表面清洁,从而降低污垢热阻;
2)超声波空化产生的微射流不断冲刷传热表面,增加传热界面流体的湍流程度,降低传热边界层的厚度,从而增加传热系数;
3)当热交换器表面温度高于周围液体的沸点时,热交换器表面发生蒸发,蒸发膜的传热阻力也很大。超声波的微射流可以加速气泡的破裂;
4)超声波具有脱气作用,减少了换热器表面和液体主体中的气泡量,从而加速了液体主体的表面传热率和传热率。

超声波清洗新应用-超声防垢(清洗设备超声波)

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