Что такое дегазация и зачем она нужна
Дегазация — это удаление растворённых газов и микропузырьков из жидкой фазы. Газы в жидкости бывают двух видов: растворённые молекулы и включённые пузырьки разного размера. Первые не видны и выходят только при создании условий, вторые видны глазом, но часто слишком мелкие, чтобы отфильтровать.
Проблема возникает не при хранении, а в момент применения. Растворённый газ выходит из раствора при понижении давления, повышении температуры или испарении растворителя — то есть ровно тогда, когда материал наносят на поверхность, разливают в ёмкость или сушат.
При нанесении краски или клея газ поднимает пузырьки, которые при подсыхании оставляют кратеры и поры. При заполнении упаковки — пузырьки у стенок и вязкие хвосты по шву. При нагреве — вспенивание с выбросом продукта.
Чем ультразвуковая дегазация отличается от вакуумной
Вакуумный метод снижает давление над жидкостью, и газ выходит из раствора по закону Генри. Метод рабочий, но требует герметичной камеры, насоса и протяжки раствора через неё — а значит, производительность ограничена оборудованием вакуумной линии.
Ультразвук работает иначе. Колебания формируют кавитационные полости — микропузырьки, которые при схлопывании создают импульсное давление. В жидкости появляется множество зон активного обмена, и растворённый газ переходит в пузырьки. Далее пузырьки растут, сливаются друг с другом и всплывают.
Отсюда три практических отличия:
- Аппарат погружается в ёмкость или работает как проточный узел — отдельная вакуумная камера не нужна.
- Работа при обычной температуре. Нагрев не требуется, поэтому термолабильные продукты не страдают.
- Непрерывный режим. В линию, где газ выделяется постоянно, аппарат работает непрерывно, а не циклами с перерывами.
Что происходит с включёнными пузырьками
Крупные пузырьки ультразвук, наоборот, дополнительно измельчает: колебания дробят их на более мелкие. Затем мелкие пузырьки сливаются под действием акустических потоков и поднимаются к поверхности. То есть аппарат работает с обеими формами газа — растворённым и включённым.
Отдельный эффект — дегазация в пенном слое. Если на поверхности жидкости уже образовалась пена, в неё вносят излучатель, и пена разрушается быстрее, чем при механическом перемешивании. Это отдельная задача, решаемая тем же аппаратом в другом режиме.
Какие задачи решаются дегазацией
- Лакокрасочные материалы и чернила. Пузырьки приводят к кратерам, снижению укрывистости и браку по адгезии.
- Полимерные и эпоксидные системы. Воздух в композиции даёт пористость отверждённого слоя.
- Масла и смазки. Молоко эмульсии, выделение газа, кавитационное разрушение — всё ухудшает работу узла.
- Напитки и пищевые растворы. Пеногасители меняют вкус и требуют контроля остатков; дегазация без химии.
- Стекло, оптические материалы. Пузырьки в стекле недопустимы, и их удаляют перед отжигом.
Объём и производительность
Аппараты выпускаются от лабораторных на 250 мл до промышленных с производительностью до 20 л/мин. Погружные модели работают в уже подготовленной ёмкости, проточные включаются в линию через штуцеры.
Производительность определяется не мощностью, а площадью излучающей поверхности и объёмом обрабатываемой жидкости: чем больше объём, тем дольше газ выходит в поверхностный слой.
Мы проектируем и производим ультразвуковое оборудование с 1994 года и поставляем дегазаторы с подобранными параметрами и настроенной акустической системой.
