Исследователи Уральского федерального университета и их зарубежные коллеги разработали технологию бесконтактной очистки сложного промышленного оборудования (трубопроводов, теплообменников, технических резервуаров).
В обычных условиях, чтобы очистить труднодоступные участки таких устройств, приходится либо останавливать все производство, либо направлять ультразвуковые волны повышенной мощности одновременно в разных направлениях, «наугад».
Новый метод очистки оборудования с использованием ультразвуковых волн позволяет сфокусировать сигнал и таким образом оптимизировать очистку. Соответственно, оборудование очищается лучше: максимально аккуратно, точно, качественно, экологически безопасно, менее энергоемко и, как следствие, более экономично.
Новый метод проверен экспериментально. Ученые подвергли воздействию ультразвуковых волн прозрачные трубки, на которые была нанесена кальциевая паста, имитирующая промышленное загрязнение.
Объем удаленных загрязнений оказался в три раза больше, чем при первом, «стандартном» подходе.
Этот метод уже широко применяется в медицине, но для ультразвуковой очистки сложных промышленных объектов от загрязнений он был применен впервые.
«Обращение времени — это метод фокусировки волновой энергии в выбранной точке пространства и времени. Обычно, когда нужно направить ультразвуковую волну в определенную точку в пространстве, необходимо сначала выяснить состояние среды, в которой она находится, — наличие и конфигурацию неоднородностей, препятствий. И описать их в волновых уравнениях. Это непростая задача.
Метод Финка избавляет от необходимости исследовать и характеризовать окружающую среду, а также проводить громоздкие вычисления», — рассказала Мария Грицевич, участник исследования и соавтор статьи, адъюнкт-профессор Университета Хельсинки, старший научный сотрудник УрФУ.
Статья о новой технологии опубликована в журнале Ultrasonics Sonochemistry.