脱气膜脱气的原理与其他的膜不同,在脱气膜的结构里不存在连续性透过微型孔的流动 液体,它可以使气相和液相能够直接接触而不需要分散,相间物质的转以几乎都是由气相侧 压力来控制的。
由于脱气膜的特点是疏水性,所以它可以使液相和气相接触且具备分离它们的能力,液 体在膜的一侧流动而另一侧却流动的是气体,膜的疏水性及微孔使得水不能够透过膜,膜允 许水和气体通过微孔相互接触,通过控制气体的压力来产生使气体从水相进入气相的驱动力, 同时由于微孔直径较小使得气体侧的杂质同样不能够通过微孔进入液相来污染水体。脱气膜 为其中的流动液体和气体营造了一个不受液体流量影响的环境,从而实现了即使在对脱气膜 中的液相流进行较大范围内的调整后,脱气膜依然能够稳定运行,调整主要是包括流量大小 调整,同时这种接触性界面即使在较小的体积内也能够提供很大的接触面积,这样脱气膜较 传统的脱气塔等具有更高的效率,同时却具有更小的体积[12]。
图 1 脱气膜结构示意图
2。4 脱气处理对于超声波治疗的意义
聚焦超声波治疗系统往往需要采用脱气水来与人体进行耦合,这主要是由于超声波的传 播特性所决定的。主要表现为空化效益以及超声波衰减。
空化效应主要是超声波在普通水中传播时产生的,其产生过程如下:在超声条件下,液 体往往会在受到负压时表现出局部断裂现象,容易产生空腔,而空腔最容易发生在有气泡或 者杂质的地方,因为在这些部位其液体的强度相对较低,容易被拉断产生空化效应,从而影响超声波的传播过程[10]。
超声波衰减的原因有很多,但大量研究表明其主要由以下情况导致衰减:
(1)散射现象:超声波在传播过程中,如果有气泡的存在,那么其中一部分的超声波会 受到气泡的散射作用,使得其传播方向发生改变,形成了散射衰减。
(2)吸收现象:气泡对超声波吸收的原因主要有两个:来-自~优+尔=论.文,网www.youerw.com +QQ752018766-
1)气泡变形过程中的热传导损耗
2)气泡在振动时,其产生的粘性阻力使得小气泡会把部分超声波能量转化为液体分 子的无规则热运动,如果超声波的频率刚好达到气泡分子的共振频率,此时气泡均处于共振 状态,其对超声波能量的衰减作用最强。
实际上,除了气泡对超声波的衰减作用外,液体物质也会对超声波的能量产生粘性吸收, 从而导致超声波能量衰减[10]。
所以,在高强度聚焦超声治疗设备的水处理中,脱气处理是必不可少的,因为水体是否 脱气对于超声波的传播有着十分重要的影响,水体脱气是超声波治疗能够实现预期治疗效果 的基础。