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超聲波振動棒

超聲波振動棒也叫超聲波震動棒，相較于傳統(tǒng)的超聲波振板，具有應(yīng)用范圍更廣泛，使用壽命更長的特點(diǎn)。工業(yè)應(yīng)用方面利用超聲波振動棒進(jìn)行清洗、萃取、化學(xué)反應(yīng)、防垢、水處理等等，是一種非常成熟且有廣泛應(yīng)用的技術(shù)。

超聲波振動棒是利用超聲波在傳遞過程中存在著的正負(fù)壓強(qiáng)交變周期，在正相位時，對介質(zhì)分子產(chǎn)生擠壓，增加介質(zhì)原來的密度；負(fù)相位時，介質(zhì)分子稀疏、離散，介質(zhì)密度減小。超聲波振動棒可以在周圍360°均勻的產(chǎn)生超聲波，并且能量的輸出不受液位，溫差等負(fù)載變化的影響，超聲波振動棒一般包括大功率超聲波換能器、變幅桿、工具頭（發(fā)射頭），用于產(chǎn)生超聲波振動，并將此振動能量向液體中發(fā)射。換能器將輸入的電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，即超聲波。其表現(xiàn)形式是換能器在縱向作來回伸縮運(yùn)動，振幅一般在幾個微米。這樣的振幅功率密度不夠，是不能直接使用的。變幅桿按設(shè)計(jì)需要放大振幅，隔離反應(yīng)溶液和換能器，同時也起到固定整個超聲波振動系統(tǒng)的作用。工具頭與變幅桿相連，變幅桿將超聲波能量振動傳遞給工具頭，再由工具頭將超聲波能量發(fā)射到化學(xué)反應(yīng)液體中[1]  。

特點(diǎn)編輯

1、超聲波空化在振動棒的周圍產(chǎn)生，超聲波能量非常均勻的分布在棒的周圍；

2、超聲波振動棒的功率輸出不受液位，槽體容量及溫差等負(fù)載變化的影響，功率輸出穩(wěn)定均勻；

3、超聲波振動棒是傳統(tǒng)超聲振板使用壽命的1.5倍以上；

4、超聲波振動棒圓管型設(shè)計(jì)可使振動棒安裝使用方便；

5、超聲波振動棒密封防水，使用安全。

超聲波振動棒在防垢中的應(yīng)用

我們以換熱器為例，超聲波振動棒一般安裝于換熱器的進(jìn)液口，采用法蘭連接、控制閥控制，可以做到在檢修、維護(hù)保養(yǎng)超聲設(shè)備不停工停產(chǎn)。主要原理是超聲波在傳遞過程中因共振傳遞和產(chǎn)生能量，水垢、水、金屬換熱面等物質(zhì)分子在振動過程中獲得能量，換熱管中的水在獲取能量的同時產(chǎn)生振動和激烈的碰撞，使本身不穩(wěn)定的含有各種無機(jī)鹽的水分子產(chǎn)生無數(shù)的空化氣泡（空化作用），形成水分子空化腔。這些氣泡在迅速膨脹和突然閉合時，產(chǎn)生上千個大氣壓的局部沖擊和時速高達(dá)400km/h的高速射流以及5000k以上的高能量，這些能量破壞了正負(fù)離子與酸根的結(jié)合，破壞了形成垢的條件，從而實(shí)現(xiàn)了防垢。

超聲波振動棒在水處理中的應(yīng)用

超聲波振動棒聚能式的超聲探頭使能量集中,在超聲波輻射端面上可以獲得強(qiáng)大的聲強(qiáng)，由于變幅桿的聚能作用,聲能密度大大提高；可以根據(jù)聲能密度的大小精確設(shè)計(jì)反應(yīng)器;探頭的發(fā)射端面一般設(shè)計(jì)為可拆卸式,這樣就可以根據(jù)所需聲強(qiáng)隨時選用端面大小合適的探頭,同時,當(dāng)探頭被空化嚴(yán)重腐蝕后,只需更換端部,而不必更換價格昂貴的整個振棒。超聲波振動棒可用于處理各種難降解的有機(jī)廢水，已用于含單環(huán)芳香族化合物、多環(huán)芳烴、酚類、氯化烴、氯代烴、有機(jī)酸、染料、醇類、酮類等廢水處理的研究,并取得良好的效果。在實(shí)際的工業(yè)廢水中,該設(shè)備已用于處理造紙廢水、印染廢水、制革廢水、焦化廢水、制藥廢水、垃圾滲濾液等,并取得較好的效果。

另外，在一些景觀湖、河道超聲波振動棒還可以用于滅藻，抑藻。超聲波的機(jī)械效應(yīng)、空化效應(yīng)、熱效應(yīng)和聲流作用等特性,使藻類細(xì)胞破裂、物質(zhì)分子中的化學(xué)鍵斷裂作用于水藻的外壁并使之破裂、死亡，達(dá)到藻類液泡提升破碎、細(xì)胞滅亡或生長抑制等作用,引起一系列生物效應(yīng)，空化作用使存在于液體中的微氣泡迅速膨脹后突然閉合，產(chǎn)生沖擊波和射流以達(dá)到消滅水藻平衡水環(huán)境生態(tài)的目的。低強(qiáng)度的超聲破壞了藻膽體的結(jié)構(gòu)功能,干擾了葉綠素的合成途徑,從而達(dá)到抑制藻類生長的目的。