Акустический деаэратор

 

Изобретение относится к акустическому (ультразвуковому) технологическому оборудованию и может быть использовано в химической промышленности, например, для удаления пузырьков газ'а из фотозмульсии перед поливом. Цель изобретения - повы- 1шение эффективонсти.работы устройства. Акустический деаэратор содержит корпус с поперечными перегородками, крышку, первичный и втЬричный источники упругих колебаний, упоры на вторичном источнике, полость с промежуточной ЖИДКОЙ средой. Между первичными источниками установлены вертикальные перегородки с горизонтальными щелевыми пазами для подвода и вывода промежуточной жидкой среды. Устройство обеспечивает деаэрацию поступающей промежуточной жидкости, вследствие чего повышается эффективность передачи акустической энергии. 3 иЛ.•S 'ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)ю В 01 D 19/00

1 аи Ф чяг

Иич ии

° и

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ (21) 4334561/26 (22) 30.11.87 (46) 30.01.91. Бюл. N. 4 (71) Удмуртский государственный университет им. 50-летия СССР и Центральный научно-иссследовательский -и проектно-конструкторский институт по проектированию оборудования для целлюлозно-бумажной промышленности (72) Л.М.Седлов, l0.А.Стерхов, Б.Н.Шульга, А.И.Пантюхин и В.В.Рудевич (53) 66.069,84 (088.8)

{56) Патент США М 3425951. кл. В 01 0 19/02, 1969. (54) АКУСТИЧЕСКИЙ ДЕАЗРАТОР (57) Изобретение относится к акустическому (ультразвуковому) технологическому оборуИзобретение относится к устройствам для удаления газа из жидкостей и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности. . Цель изобретения — повышение эффективности работы устройства за счет снижения потерь при передаче упругих колебаний от первичных источников через промежуточную жидкость и вторичный источник в рабочую жидкую среду.

На фиг. 1 представлен акустический деаэратор, вертикальный продольный разрез; на фиг. 2- то же, вертикальный поперечный разрез; на фиг, 3 — разрез А-А на фиг. 1.

Деаэратор содержит основание 1, к которому через герметизирующую эластичную прокладку 2 присоединена с помощью

„,5U(„1708383 А1 довайию и может быть использовано в химической промышленности, например, для удаления пузырьков газа из фотоэмульсии перед поливом. Цель изобретения — повы1шение эффективонсти-работы устройства.

Акустический деаэратор содержит корпус с поперечными перегородками, крышку, пер- . вичный и вторичный источники упругих колебаний, упоры на вторичном. источнике, полость с промежуточной жидкой средой.

Между первичными источниками установлены вертикальные перегородки с горизонтальными щелевыми пазами для подвода и вывода промежуточной жидкой среды. Устройство обеспечивает деаэрацию поступающей промежуточной жидкости., вследствие чего повышается эффективность передачи акустической энергии. 3 ил. ааеай винтов или шпилек 3 пластина 4, на которой посредством эластичных уплотнительных О) элементов 5 установлены акустически один gy за другим, например девять пьезокерамиче-. ских ультразвуковых преобразователей 6,. выполняющих функцию первичных акустических источников упругих колебаний. Над И первичными акустическими источниками 6 выполнена емкость 7 для промежуточной, согяасуащеа иидкбсти, ограниченная с соков основанием деаэратора, а сверху на расстоянии 10-15 мм вторичным акустическим источником упругих колебаний 8, выполненным в виде пластины из нержавеющей стали толщиной 0,8-1,5 мм. Вторичный акустический источник 8 установлен на основании на эластичных прокладках 9,подвод и вывод

1708383 источникам 6. Основание корпуса деаэратора и. звукозащитный кожух 19 выполнены .40 деаэратора 21. В основании корпуса.деаэратора выполнены каналы 22 и 23 соответственно — для подачи исходной и для вывода 45 деаэрированной рабочей среды 24.

Акустический деаэратор работает следующим образом.

При включении первичных акустиче50.промежуточной согласующей жидкости выполнен посредством патрубком 10 и горизoHTальных щелеBûх пазов 11, выполнЕнных в верхней части вертикальных перегородок между соседними первичными источниками. Высота щелевых пазов составляет 2-4 мм, ширина 20-30 мм. Ко вторичному источнику 8 колебания сверху поджаты стержневые упоры 12 из эластичного звуконепроводящего материала, например, капролактама, закрепленные на поперечных перегородках 13 — разделителях потока рабочей жидкости. Над вторичным источником через эластичные прокладки установлено основание 14 корпуса деаэратора. На основании 14 смонтирован составной корпус деаэратора. Корпус образован стенкой 15, выполняющей функцию стенки рабочей емкости деаэратора и одновременно внутренней стенки камеры защиты от шума и стенкой 16, выполняющей функцию наружной стенки камеры защиты против шума и одновременно наружной стенки деаэратора. Пространство в камере между стенками 15-16 заполнено материалом, обладающим свойством высокоэффективно поглощать,шум, например, ультрасупертонким волокном. Сверху на корпусе деаэратора установлена крышка 17 также выполненная в шумозащищающем исполнении, например, с двойными стенками, между которыми помещено супертонкое волокно. В крышке имеется штуцер 18 для вывода выделяющегося газа. Снизу к основанию деаэратора укреплен звукозащитный кожух 19, через который посредством уплотненного отверстия (не показано) осуществлен подвод питания к первичным съемными с помощью откидных замков 20.

На основаниидеаэратора укреплены ножки ских источников 6, например, акустических ультразвуковых преобразователей, колеба-. ния от них распространяются через промежуточную согласующую. жидкость, поступающую в емкость 7 между первичным и вторичным акустическим источником 8.

Поступающая и. выводимая посредством патрубков 10 промежуточная среда, например,. вода от термостата, поступает через щелевые пазы к расположенным с боков участкам над первичными источниками. Под

35 действием акустического поля жидкость деаэрируется на подходе к первичному источнику так, что значительно повышается ее звукопрозрачность, что и предотвращает потери акустической энергии в промежуточной среде до 60-80, Далее колебания через вторичный источник передаются рабочей среде 24. Стержневые упоры 12, поджатые сверху ко вторичному источнику предотвращают образование поверхностных мод колебаний, повышают "звукопрозрачность" и исключают бомбаж, и еще снижают потери энергии примерно на 10 .

Рабочая исходная среда поступает в деаэратор через канал 22, проходит. над вторичным источником под перегородками 13, деаэрируется и поступает к потребителю через канал 23. Перегородки 13 гарантированно отделяют нижнюю более качественно продеаэрированную часть потока по мере продвижения его к выходу от верхней части, в которой могут содержаться пузырьки газа.

Камера защиты шума, образованная стенками 15 и 16, крышка 17 и кожух 19 обеспечивают защиту от высокочастотного шума, возникающего внутри рабочей емкости и по месту установки первичных источников.

Замки 20, обеспечивающие возможность легкого съема корпуса деаэратора, вместе с основанием и кожуха 19 создают условия для профилактического обслуживания деаэратора.

Вместе с промежуточной жидкостью поступает большое количество свободного газа в виде пузырьков. Кроме того, в свободное состояние под действием акустического поля переходит до 50 растворенного газа. Этот газ, если не принять специальных мер,как это имеет место в известном деаэраторе, до

60-80 поступившей от первичных источников акустической -энергии может отразить, рассеять и привести к поглощению промежуточной жидкости. При этом наклон. вторичного источника и проточной жидкости, если скорость ее движения не велика. лишь в определенной степени исключают накапливание газа и полное экранирование вторичного источника. При выполнении же подвода и отвода промежуточной жидкости, согласно изобретению, через патрубки 10 и щелевые пазы 11 в результате того, что щелевые пазы по отношению к излучающей поверхности первичных источников расположены сбоку и вверху, над первичными источниками образуется эона относительно застойной. жидкости. Жидкость здесь обменивается медленно (частично заходит по касательной линии тока и так же выходит), при этом при подходе жидкости к первичному источнику в результате встречного действия

1708383

20 акустического давления и акустических потоков она освобождается от свободного газа в, виде пузырьков, так как последние затормаживаются полем (даже отталкиваются и уносятся потоком). 5

На подходе ко вторичному источнику выделяется 20-30 растворенного газа, после чего в зоне над первичным источником крайне медленно образуются лишь одиночные пузыри, которые сразу же выталкивают- 10 ся полем в щеловой поток и не оказывают практического влияния на передачу энергии. Количество свободного газа, поступающего с жидкостью, на 1-2 порядка больше количества свободного газа, образующего- 15 ся в результате перехода его из растворенного состояНия.

Таким образом, при входе на первичный источник из щелевого паза жидкость деазрируется до такой степени, что остав- 20 шийся газ уже не может оказать заметного влияния на передачу энергии. Стержневые упоры 12 сверху над вторичным источником предотвращают образование изгибных и других колебаний, Они исключают также 25 бомбаж, т.е. выпуклость вторичного источника от давления промежуточной жидкости.

Технико-экономический. эффект заключается в снижении потерь энергии и повышении . ° эффективности устройства.

Формула изобретения

Акустический деаэратор жидких сред. включающий установленные в корпусе.поперечные перегородки, первичные источники упругих колебаний, емкость для промежуточной жидкости с патрубками подвода и отвода, вторичный источник упругих колебаний в аиде пластины, о-т л и ч а юшийся тем, что. g целью повышения эффективности работы устройства, первичные источники упругих колебаний установлены в емкости с промежуточной жидкостью, при этом деаэратор снабжен установленными под пластиной между первичными источниками вертикальными перегородками, в верхней части которых выполнены горизонтальные щелевые пазы, и стержневыми упорами из звуконепроводящего материала, установленными между пластиной и перегородками.

1708383

Составитель О.Калякина

Редактор И.Сегляник Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Т.Палий . Заказ 380 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101