초음파 유화 설비초음파 공화 효과를 이용하여 불상용상 (예: 기름과 물) 이 균일하게 분산되는 전용 설비로, 고효율, 무화학첨가제 의존 등의 우세를 바탕으로 식품, 의약, 일화 등 분야에 널리 응용된다.그 기술 핵심은 작업 원리, 핵심 구성, 핵심 기술 파라미터 및 기술 우위 등 네 가지 측면에서 해석할 수 있다.
1. 핵심 작업 원리
설비의 핵심은 초음파 공화 효과에 의탁한다: 초음파 발생기는 공주파 전신호를 고주파 전신호 (보통 20kHz-100kHz) 로 전환하고, 에너지 교환기를 거쳐 고주파 기계 진동으로 전환하여 유화 챔버의 재료로 전달한다.진동과정에서 재료내부에 무수한 미소기포가 형성되고 신속하게 팽창, 파열되여 국부적인 고온 (약 5000K), 고압 (약 100MPa) 및 강렬한 충격파가 발생하며 분산상 (예를 들면 기름방울) 을 미소립자 (립경은 0.1-10μm까지 가능) 로 격파하는 동시에 립자가 련속상 (예를 들면 물) 에 고르게 분산되도록 추동하여 안정적인 유화체계를 형성한다.
2. 관건적인 구조구성
초음파발생기: 설비"동력원"으로 전신번호전환과 주파수조절을 책임지며 량질발생기는 주파수자동추적을 실현하여 진동의 안정을 확보할수 있다.
에너지 교환기: 핵심 에너지 전환 부품은 압전식과 자기 신축식으로 나뉘는데, 전자는 전환 효율이 높고 (≥ 90%), 부피가 작은 등의 특징으로 인해 더 자주 사용되며, 그 성능은 유화 효과를 직접 결정한다.
변폭대와 유화머리: 변폭대는 기계진동폭을 확대하고 유화머리는 진동을 재료에 전달하며 머리는 대부분 톱니모양 또는 다공구조로 설계하여 공화효과와 재료교반효과를 강화한다.
유화강체: 재료를 수용하는 용기, 일부 설비는 온도제어 메자닌을 배치하여 유화온도를 조절통제할수 있으며 고온이 재료의 성질에 영향을 주지 않도록 할수 있다.
3. 핵심 기술 매개변수
작동 주파수: 저주파 (20-40kHz) 공화 효과가 강하여 굵은 입자 유화에 적합합니다.고주파(60-100kHz)는 유화가 더욱 섬세해 열 민감성 재료에 적합하다.
전력 밀도: 일반 범위 50-500W/L, 전력 밀도가 높을수록 유화 속도가 빠르지만 재료 내성을 일치시켜 과도한 초음파로 인한 재료 분해를 피해야 한다.
유화시간: 재료의 특성에 따라 조정하며 보통 3-30분이며 실험을 통해 최적시간을 확정하고 효률과 유화안정성을 고루 고려해야 한다.
온도 제어: 대부분의 재료 유화 온도는 20-60 ℃ 로 제어되며, 챔버 체온 제어 시스템을 통해 정확하게 조절해야 한다.
4. 기술 우위와 적용 장면
전통적인 기계 유화 설비에 비해 그 우세가 현저하다: 유화 입자가 더욱 균일하고 섬세하며 안정성이 30% 이상 향상되었다;유화제가 필요 없거나 적게 사용되어 비용을 절감하고 친환경적입니다.설비는 부피가 작고 조작이 간편하여 실험실의 작은 시험과 공업화 양산에 적합하다.전형적인 응용에는 식품공업의 소스유화, 의약분야의 연고제조, 일화업종의 화장품유액생산 및 신소재분야의 나노립자분산 등이 포함된다.