در این مقاله به شما خواهم آموخت که چگونه در ابعاد آزمایشگاهی یا حتی برخی از صنایع بتوانید نانو حباب تولید کنید.
روش اول: تنش برشی بالا
اگر گاز و مایع را، بتوانید در یک مخلوط کن با سرعت بالا بهم بزنید و در عین حال فشار مخزن مخلوط کن را هم بالا نگه دارید میکرو حباب های بسیار ریزی برای شما بوجود خواهد آمد که با تکرار این کار و افزایش مدت زمان مخلوط کردن، می توانید به نانو حباب دست پیدا کنید. یک شرکت ایرانی و چندین شرکت خارجی تجهیزاتی برای تولید میکرو-نانو حباب تولید می کنند که دقیقاً از همین روش بهره می برند. برای این کار به تجهیزات ساده ایی نیاز دارید. فقط یک پمپ توربینی.
پمپ های توربینی با دور بالا می چرخند و می توانند همزمان آب و گاز را با هم مخلوط کنند. این پمپ دقیقاً همان میکسری است که لازم داریم. کافی است آب و گاز را به نسبت 20 به 1 حجمی به آن وارد کنیم و این کار را چندین بار تکرار کنیم. میکرو حباب های بسیار ریزی بوجود می آیند که از دیدن آن ها لذت می برید اما آیا نانو حباب هم خواهیم داشت؟ بله در اثر چرخش بسیار شدید آب داخل پمپ و تکرار چندین باره ی آن، تعدادی نانو حباب هم در آب خروجی پمپ وجود خواهد داشت.
اما این تمام ماجرا نیست! ساده ترین روشی که می توان برای دست یابی به نانو حباب بیان کرد همین روش تنش برشی است. یعنی آنقدر مایع و گاز را با سرعت بایکدیگر مخلوط می کنیم که نانو حباب تولید شود.
تجهیزات لازم برای ساخت دستگاه میکرو- نانو حباب
- پمپ توربینی/خورشیدی از بازار تهیه کنید. تصویر این پمپ را در زیر قرار داده ام. کله گی این پمپ کوچک است ولی می تواند فشار های زیادی تولید کند.
- شیرفلکه مناسب خروجی پمپ ( معمولاً یک اینچی)
- کپسول هوا/ اکسیژن یا هر گاز دیگر
- روتامتر گاز ( با محدوده ی کمتر از 5 لیتر بر دقیقه)
- مخزن ذخیره ی آب ( حداقل 50 لیتر)
روش اتصال تجهیزات
مخزن را به پمپ متصل کنید به نحوی که کاملاً هوا بند باشد. سعی کنید تا می توانید مخزن بالاتر از پمپ باشد.( این کار به شما اجازه می دهد که بتوانید گاز بیشتری را به داخل پمپ هدایت کنید)
حالا کافی است در خروجی پمپ یک شیر فلکه نصب کنید تا بتوانید میزان آب ورودی را کاهش بدهید. به خاطر داشته باشید در این روش هرچه جریان آب کمتر باشد، کیفیت میکرو نانو حباب ها بیشتر خواهد شد.
کپسول را به روتامتر متصل کنید تا بدانید که چه حجمی از گاز را به داخل پمپ هدایت می کنید سپس از روتامتر یک شیلنگ بلند خارج کنید تا از طریق مخزن ذخیره ی آب وارد لوله ی ورودی پمپ کنید.
به عبارت دیگر، گاز را می توانید با آبی که به داخل پمپ کشیده می شود به سمت پره ی پمپ هدایت کنید. با این کار سریعتر به نتیجه می رسید ( می توانید از یک سه راهی هم بر سر راه پمپ استفاده کنید و گاز را به ابتدای پمپ وصل کنید)
روش راه اندازی و کار
مدار تولید نانو حباب آماده است. فقط کافی است پمپ را روشن کنید و دبی آن را با شیر فلکه کاهش دهید. آب خروجی از پمپ را دوباره به مخزن برگردانید تا سیرکولاسیون کامل گردد.
حالا کم کم دبی گاز را افزایش دهید، در همین حال می بینید که گاز به سمت پمپ مکیده می شود و صدای پمپ تغییر یافته است. اگر پمپ به صورت منقطع کار می کند بدانید که گاز زیادی را وارد پمپ کرده اید ( نسبت مناسب گاز به آب حدود 5% است). پس شیر روتامتر را ببندید تا دبی گاز کم و کم تر شود.
نویسنده: دکتر سید عبدالکریم پیمبرپور
طراح و مبدع دستگاه های نانوحباب فشار پایین
