Ультразвуковое устройство для внесения частиц загрязнителя в поток жидкости

 

УЛЬТРАЗВУКОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВНЕСЕНИЯ ЧАСТИЦ ЗАГРЯЗНИТЕЛЯ В ПОТОК ЖИДКОСТИ, содержащее вертикальный корпус с вьшолненной в нем рабочей камерой, днищем и крышкой, пьезоэлектрический вибратор, укрепленный в днище по оси корпуса, и штуцеры ввода и вывода жидкости, отличающееся тем, что, с целью интенсификации процесса путем многократной циркуляции жидкости в рабоч€;й камере, оно снабжено трубой Вентури, установленной 3 рабочей камере над вибратором соосно ему и делящей ее на части, с верхней из которых соединены штуцеры.

COOS СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

09) 01) з р В 01 F 11/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 (Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТБУ

ЬКи ыь . (54) (57) УЛЬТРАЗВУКОВОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ВНЕСЕНИЯ ЧАСТИЦ ЗАГРЯЗНИТЕЛЯ

В ПОТОК ЖИДКОСТИ, содержащее вертикальный корпус с выполненной в нем рабочей камерой, днищем и крышкой, пьеэоэлектрический вибратор, укрепленный в днище по оси корпуса, и штуцеры ввода и вывода жидкости, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью интенсификации процесса путем многократной циркуляции жидкости в рабочей камере, оно снабжено трубой Вентури, установленной в рабочей камере над вибратором соосно ему и делящей ее на части, с верх- ней иэ которых соединены штуцеры. (21) 3580576/23-26 (22) 12.04.83 (46) 30.06.84. Бюл . У 24 (72) Е.И. Поминов, Л.М. Логвинов и С.А. Воронов (71) Куйбышевский ордена Трудового

Красного Знамени авиационный институт нм. акад. С.П. Королева. (53) 667.644 (088.8) (56) 1 Авторское свидетельство СССР

Ф 697165, кл. В 01 F 11/02, 1979.

2. Заявка Японии У 54-391, кл. 64 F 1, 9.01.79. доа 9

Изобретение относится к ультра-звуковым устройствам для создания малой управляемой концентрации частиц загряэнителя в потоке жидкости, находящейся преимущественно под избыточным давлением, и мажет быть использовано для градуиравки и периодической поверки датчиков загрязнения жидкостей гидрасистем, а также измерения эффективности IO гидравлических фильтров.

Известны устройства для перемешивания порошковых и пастообразных материалов, получения суспензий и эмульсий с помощью ультразвуковых колебаний, содержащие рабочую камеру, ультразвуковой излучатель г виде магнитостриктара или пьезакерамического преобразователя (1) .

Недостатками этих устройств явля- ;-г, ются невозможность не есения частиц в поток чистой жидкости и работы под избыточным давлением, громоздкость и сложность конструкции из-эа наличия механических перемешивающих р приводов.

Наиболее близким к прецлагаемому по технической сущности является ультразвуковое устройство, соцержащее вертикальный корпус с выпалненI ной в нем рабочей камерой, днищем и крышкой, пьезоэлектри !еский вибрятар, закрепленный в днище па аси корпуса, и штуцеры вва,".,-,а и выводя жидкости (2) .

Недостатками извсстнага устройства являются неваз!мажнасть управления! выносом частиц загрязнителя пато-кам жидкости без дроссе.пирования потока, неконтралируемьг! вынос чяс.46 тиц из устройства при отключенном ультразвуковом воздействии при большой скорости потока, асаждение частиц в выходном трубопроводе и их. последующий неконтролируемый вынос .1 р« при малой скорости потока, малая длительность работы с одной заправки устройства загрязнителем и, следовательно, малая стабильность концентрации частиц в потоке.

И

Цель иообретения — интенсификация процесса путем многократной циркуляции жидкости в рабочей камере.

Поставленная цель достигается тем, что известное ультразвуковое устройство, содержащее вертикальный корпус с выполненной в нем рабочей камерой, днищем и крышкой, пьезо9I 2 электрический вибратор, укрепленный в днище по оси корпуса, и штуцеры ввода и вывода жидкости, снабжено .грубой Вентури, установленной в рабочей камере над вибратором соосно ему и целящей ее на части, с верхней из которых соединены штуцеры, На чертеже изображено ультразвуковое устройство, разрез.

Ультразвуковое устройство для внесения частиц загрязнителя в поток жидкости содержит вертикальный корпус в

1 с выполненной в нем рабочей камерой 2,, днищем 3 и крышкой 4, пьезоэлектрический вибратор 5, закрепленный в днище 3 по оси корпуса, штуцер

«!!h! 0 и / ввода H вывода жицк асги !

Грубу 8 Вентури, установленную в

paä0 lål1 кам ре 2 саасна нац вибратором 5 -I,ц=ляцей ее на части 9 и

10, с. верхи!сй 9 из которь.х соединены ятуиере!;. и 7 .

Устройства работает следующим образом.

Рабочая камера 2 заполнена рабочей жидкостью. Внешний поток жидкости протекает через рабочую камеру 2 в

1-..ерхнай ее части 9 {показана

C:! IIC !III!Oll жИРНай ЛИНИСЙ) . IBCTHLlI!I эаг!рязнителя „предназначенные для в L!;- c= III!ÿ в поток, находятся в осад;.е .а поверхности пьезоэлектрического вибратора 5. При одаче напряжения ня его обкладки вибратор 5 вибрирует с ультразвуковой частотой.

Пад действием вибр-.".öèé частицы эягрязнителя переходят ва взвешенное состояние и увлекаются возникшим течением жьтдкасти. В рабочей ка-:epe 2 устанавливается циркуляция жидкости и частиц, показанная на чертеже пунктирными линиями.

Ультразвуковое пале нижней конической частью трубы 8 Вентури фокусируется вдаль аси в верхней ее части {хад лучей показан сплошными тонкими линиями), где интенсивность движения частиц и жидкости цас.сигает максимума. Здесь же сосредотачивается облако взвешенных †:астиц. Часть частиц, выносимых кз =-тога облака, уносится внешним

-:îòîêîì жидкости. Варьируя угол канусности верхней части трубе 8 и диаметр сечения отверстия, можно сбеспе"-пить ту или иную канцентраиеию частиц ва внешнем потоке беэ изменения скорости потока. При

3 1099 уменьшении угла конусности верхней части трубы 8 число частиц в облаке и концентрация выносимых потоком частиц уменьшаются. Оперативное изменение концентрации частиц достигается изменением интенсивности ультразвукового поля. При снятии напряжения ультразвуковые колебания прекращаются, частицы выпадают на поверхность вибратора 5 и вынос 10 частиц внешним потоком прекращается.

Наличие трубы Вентури, разделяющей рабочую камеру на две части, установка штуцеров в верхней ее части и загрузка частиц загрязнителя 15 в нижнюю часть позволяют устранить неконтролируемый вынос частиц из устройства при выключенном ультразвуковом преобразователе даже при относительно большой скорости пото- 20 ка. Такая скорость потока. позволяет исключить осаждение частиц в выходном трубопроводе при работе ультразвукового преобразователя и последующее неконтролируемое движение частиц 25 по трубопроводу. Поэтому в достаточно большом диапазоне скоростей внешнего потока управления выносом частиц может осуществляться регулирование интенсивности колебаний ультра-З0 звукового преобразователя без дросселирования потока жидкости.

Фокусирование трубой Вентури ультразвукового поля и облака частиц вдоль оси позволяет уменьшить распространение частиц по всему объему рабочей камеры и поэтому уменьшить количество выносимых пото991 4 ком частиц. Вследствие этого увеличивается время работы устройства с одной засыпки (зарядки) загрязнители и повышается долговременная стабильность концентрации частиц эа период работы. Кроме того, частицы быстрее выпадают в осадок после отключения ультразвукового преобразователя из концентрированного облака, чем из всего объема. Таким образом, повышается оперативность управления концентрацией частиц в потоке.

Наличие верхней конической части трубы Вентури позволяет уменьшить высоту подъема частиц над полым цилиндром и количество выносимых потоком частиц. Это также повышает долговременную стабильность концентрации частиц в потоке и время работы устройства с одной засыпки . (зарядки) эагрязнителя. Дополнительное повышение стабильности может осуществляться смещением потока от оси рабочей камеры к периферии что достигается поворотом штуцеров на уголь, отличающийся от 180 или их смещением от оси рабочей камеры.

Предлагаемое устройство обеспечивает долговременную стабильность концентрации частиц загрязнителя в потоке жидкости, позволяет автоматизировать и ускорить процесс контроля и поверки датчиков загрязнения под большим избыточным давлением (в том числе и на месте применения датчиков в гидросистемах и гидростендах).

) 09999 1

Тираж 576 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

i13035, Москва, E-35, Раушская наб,, д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4

Составитель А. Тарасов

Редактор В. Ковтун Техред Л.Бабинец Корректор Л.Шеньо

Заказ 4458/7