Устройство для ультразвуковой обработки жидкостей и/или суспензий

Изобретение относится к пищевой промышленности. Предложено устройство для ультразвуковой обработки жидкости и/или суспензий, содержащее корпус, выполненный в виде конусной воронки с гладкими стенками, в верхней части которого тангенциально по касательной к окружности верхнего сечения встроен входной патрубок, в нижней части корпус переходит в цилиндр. На поверхности цилиндра расположены отверстия, а торец цилиндра снабжен выступом с резьбой, на который наворачивается цилиндрическая головка, выполненная в виде колпачка. При этом юбка колпачка выполнена таким образом, что при наворачивании колпачка на резьбовой выступ цилиндра происходит регулировка величины закрывания и/или открывания отверстий на цилиндрической части конуса. Устройство обеспечивает воздействие на жидкость и/или суспензию для интенсификации физико-химических преобразований и повышения эффективности технологических процессов, таких как эмульгирование и/или диспергирование жировых или твердых частиц. 1 ил.

 

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к устройствам для ультразвуковой обработки жидкостей и/или суспензий с целью их эмульгирования и/или диспергирования.

Известен универсальный гидродинамический гомогенизирующий диспергатор, содержащий цилиндрический корпус с рабочей камерой и по крайней мере два средства обеспечения ультразвуковой обработки, установленные последовательно друг за другом соответственно в зоне подвода и в зоне отвода обрабатываемого потока, каждое из которых выполнено в виде цилиндрического распределителя с установленным внутри него рассекателем и излучателя с серповидными лопатками, имеющими форму части Архимедовой спирали и образующими спиралевидные каналы, при этом серповидные лопатки выполнены полыми из гранул с открытой пористостью (RU 2248252 С1, 20.03.2005).

Известно ультразвуковое устройство для получения суспензий и эмульсий, содержащее корпус, патрубок подачи перегретого пара и соосно размещенные в корпусе сопло, вкладыш с винтовой нарезкой и осевым отверстием и вихревую камеру, при этом, с целью повышения надежности в работе и интенсификации процесса диспергирования, сопло закреплено в осевом отверстии вкладыша, а патрубок подачи перегретого пара установлен коаксиально внутри сопла (SU 827139 А1, 07.05.1981).

Известно ультразвуковое устройство для обработки жидкости, содержащее цилиндрический корпус и ряд последовательно установленных струйных ультразвуковых излучателей с входными соплами, ограниченными лопатками, выполненными по форме спирали Архимеда, при этом каждый струйный ультразвуковой излучатель состыкован с кавитатором в виде диффузора с кольцевым завихрителем, снабженным тангенциальными окнами, которые сообщены с входными соплами упомянутых ультразвуковых излучателей, причем во внутренней полости кавитатора смонтирован рассеиватель потока жидкости, а рассеиватель потока выполнен в виде конуса, вершина которого направлена навстречу движущемуся потоку жидкости (RU 32005 U1, 10.09.2003).

Наиболее близким аналогом к заявленному техническому решению является гидроциклон-диспергатор, состоящий из цилиндрического корпуса с тангенциальным вводом компонентов, переходящего в нижней части в конус, с целью совмещения непрерывных процессов разделения и диспергирования наружная цилиндрическая поверхность корпуса снабжена кольцевым магнитострикционным излучателем (SU 182112 А1, 25.05.1966).

Недостатками указанных устройств являются невозможность регулирования частоты излучения ультразвука, а следовательно, невозможность подбора наиболее эффективного энергетического уровня процессов эмульгирования и/или диспергирования и физико-механических преобразований.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение эффективности процесса эмульгирования и/или диспергирования.

Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, заключается в разработке устройства, позволяющего воздействовать на жидкость и/или суспензии для интенсификации физико-химических преобразований и повышения эффективности технологических процессов, таких как эмульгирование и/или диспергирование жировых или твердых частиц.

Для достижения указанного технического результата предложено устройство для ультразвуковой обработки жидкостей и/или суспензий, состоящее из корпуса, выполненного в виде конусной воронки с гладкими стенками, в верхней части которого тангенциально по касательной к окружности верхнего сечения встроен входной патрубок, в нижней части корпус переходит в цилиндр, на поверхности которого расположены отверстия, торец цилиндра снабжен выступом с резьбой, на который наворачивается цилиндрическая головка, выполненная в виде колпачка, при этом юбка колпачка выполнена таким образом, что при наворачивании колпачка на резьбовой выступ цилиндра происходит регулировка величины закрывания и/или открывания отверстий на цилиндрической части конуса.

На фиг. 1 представлена схема устройства.

Устройство для ультразвуковой обработки жидкостей и суспензий состоит из:

1 - патрубок для подачи жидкости в конусную воронку;

2 - резьбовое соединение колпачка с цилиндрической оконечностью конуса;

3 - отверстия на цилиндрической поверхности;

4 - торец цилиндра, снабженный выступом с резьбой;

5 - цилиндрическая головка, выполненная в виде колпачка;

6 - корпус.

Устройство для ультразвуковой обработки жидкостей и/или суспензий работает следующим образом.

В корпус (6), выполненный в виде конусной воронки с углом наклона наружных стенок 12-15°С относительно вертикальной оси, через входной патрубок (1), расположенный тангенциально по касательной к окружности верхнего сечения, под давлением 10-30 кПа и со скоростью 5-7 м/с, образуя в воронке вихревое движение с ускорением к сужающейся части конуса, вводят обрабатываемую жидкость, например молоко. При этом предварительно при помощи цилиндрической головки (5), выполненной в виде колпачка, регулируют величину щелевидных отверстий (3), расположенных на цилиндрической поверхности конуса, частично открывая и/или закрывая отверстия так, чтобы размер отверстий (d=2-5 мм) обеспечивал наибольший эффект при обработке жидкости. После прохождения сужающейся части конуса обрабатываемая жидкость поступает в цилиндрическую часть корпуса (2) и истекает через образованные отверстия (3). В процессе прохождения жидкости через зону истечения из щелевидных отверстий в ней генерируются колебания давления с частотой, соответствующей ультразвуковым колебаниям 20- 3 тыс. Гц, тем самым осуществляя обработку жидкости за счет использования энергии акустического резонансного возбуждения потока жидкости, возникающей за счет генерации управляемого кавитационного процесса, усиливаемого высокими скоростями и резкими перепадами в отверстиях.

Предложенное устройство обеспечивает высокоэффективную обработку жидкостей и/или суспензий, ультразвуковым воздействием, осуществляя тем самым процесс эмульгирования и/или диспергирования жировых или твердых частиц.

Устройство для ультразвуковой обработки жидкости и/или суспензий, характеризующееся тем, что оно содержит корпус, выполненный в виде конусной воронки с гладкими стенками, в верхней части которого тангенциально по касательной к окружности верхнего сечения встроен входной патрубок, в нижней части корпус переходит в цилиндр, на поверхности которого расположены отверстия, торец цилиндра снабжен выступом с резьбой, на который наворачивается цилиндрическая головка, выполненная в виде колпачка, при этом юбка колпачка выполнена таким образом, что при наворачивании колпачка на резьбовой выступ цилиндра происходит регулировка величины закрывания и/или открывания отверстий на цилиндрической части конуса.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к гидродинамическим системам. В способе генерирования колебаний жидкостного потока жидкость из магистрали (6) разделяют на потоки, подают в каналы закрутки (4) и (5) и закручивают в вихревой камере (2) в противоположных направлениях.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для повышения нефтеотдачи продуктивных пластов. Способ генерирования волнового поля на забое нагнетательной скважины с автоматической настройкой постоянной частоты генерации заключается в формировании колебаний давления в потоке жидкости, закачиваемой в продуктивный пласт по насосно-компрессорной трубе (НКТ) путем ее прокачивания через струйный резонатор Гельмгольца (СРГ).

Группа изобретений относится к нефтедобывающей промышленности и предназначена для повышения нефтеотдачи продуктивных пластов. Способ генерирования волнового поля на забое нагнетательной скважины с автоматической настройкой резонансного режима генерации заключается в формировании колебаний давления в потоке жидкости, закачиваемой в продуктивный пласт по насосно-компрессорным трубам (НКТ), путем ее прокачивания через струйный резонатор Гельмгольца (СРГ).

Группа изобретений относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для повышения нефтеотдачи продуктивных пластов. Представлен способ генерирования волнового поля на забое нагнетающей скважины и настройки струйного резонатора Гельмгольца на поддержание постоянной частоты колебаний давления в потоке жидкости, нагнетаемой в пласт, при изменении пластового давления.

Группа изобретений относится к гидродинамическим системам и может быть использована в областях промышленности, применяющих пульсирующий режим течения жидкости. В способ генерирования колебаний жидкостного потока жидкость из напорной магистрали (11) предварительно разделяют на два потока снаружи вихревой камеры (1), внутри нее их закручивают с помощью каналов с разными скоростями в противоположных направлениях и при этом разделяют с помощью перегородки (4) со сквозным каналом (5).

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для повышения нефтеотдачи продуктивных пластов. .

Изобретение относится к области теплотехники, в частности к плавильным и нагревательным агрегатам, в которых образуется химический недожог топлива и имеет место значительная эмиссия оксидов азота.

Изобретение относится к резанию труднообрабатываемых металлов и может быть использовано при чистовой отделочной алмазно-абразивной обработке отверстий, например, при хонинговании.

Изобретение относится к резанию труднообрабатываемых металлов и может быть использовано при чистовой отделочной алмазно-абразивной обработке отверстий, например при хонинговании.

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к устройствам для ввода ультразвуковых колебаний в жидкий металл, а также может быть использовано в тех областях промышленности, где возникает необходимость в применении регулируемых интенсивных ультразвуковых колебаний.

Изобретение относится к устройствам для смешивания, гомогенизации и диспергирования систем с жидкой средой и может быть использовано для приготовления водотопливных, маловязких и вязких эмульсий.

Изобретение относится к области приготовления эмульсий и суспензий и может быть использовано в топливной, энергетической и нефтеперерабатывающей отраслях промышленности при изготовлении водотопливных, маловязких и вязких эмульсий.

Изобретение относится к установке для крекинга нефти, а также к способу крекинга нефти, осуществляемому на данной установке. Установка содержит устройство для обработки сырья, выполненного в виде ультразвукового активатора, сообщенного с нагревателем и устройством для выделения конечных продуктов.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности. Устройство для определения влагосодержания нефти содержит первичный измерительный преобразователь, выполненный в виде СВЧ-генератора с волноводом, в полости которого размещен контрольный участок трубопровода, выполненный из материала, прозрачного для волн СВЧ, ультразвуковой проточный реактор-диспергатор, установленный на трубопроводе до его контрольного участка, и блок контроля и обработки параметров, к входам которого подключены датчик расхода транспортируемого по трубопроводу нефтепродукта, установленный до ультразвукового проточного реактора-диспергатора, и датчики температуры нефтепродукта, размещенные до и после контрольного участка трубопровода.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложен ультразвуковой смеситель компонентов биоминерального топлива, содержащий ультразвуковой пьезоизлучатель 2, размещенный в полости корпуса 3 смесителя биологического и минерального компонентов топлива, электронный блок управления 5 с питанием постоянным напряжением (+12 В), состоящий из стабилизатора напряжения 4, задающего генератора импульсов 9, трансформатора 8 и высокочастотного генератора импульсов 7, соединенного электропроводами 4 с излучателем 2.

Изобретение относится к биохимии. Предложен способ изготовления жидких стерильных питательных сред.

Изобретение относится к ультразвуковым устройствам для обработки суспензий, гелей и жидкостей и может быть использовано для получения путем организации процессов перемешивания, эмульгирования и диспергирования, высокогомогенных нанодисперсий, а также прямых и обратных эмульсий, состоящих из взаимно нерастворимых жидкостей.

Группа изобретений относится к области биотехнологии и может быть использована для получения адьювантов для вирусных вакцин. Способ получения стабильных ультрадисперсных водных лиозолей терпентинного масла с заданными дисперсионными параметрами заключается в том, что терпентинное масло диспергируется в два этапа: на первом этапе готовится маточная дисперсия с помощью ультразвукового диспергирования 1 мл терпентинного масла в 500 мл дистиллированной воды; на втором этапе маточная дисперсия фильтруется путем продавливания под давлением 0,2-0,3 МПа через пористую мембрану из полиэфирсульфона в основную дисперсионную среду, которая предварительно барботирована ионизированным газом.

Изобретение относится к смешиванию жидкостей и может быть использовано для обработки жидких сред, а именно: для диспергирования, эмульгирования, гомогенизации. Ультразвуковой проточный реактор содержит рабочую камеру в виде трубы, на наружной поверхности которой по периметру и вдоль продольной оси трубы закреплены и акустически связаны с ней ультразвуковые преобразователи.

Изобретение относится к области кавитационной обработки жидких сред, а также предметов, находящихся в обрабатываемой жидкой среде. Способ заключается в размещении жидких сред и расположенных в среде предметов внутри механической колебательной системы-канала, имеющего нелинейную зависимость частоты резонансных колебаний от амплитуды, в которой осуществляют максимальное совмещение резонансных кривых возбудителя ультразвуковых колебаний и нелинейной резонансной кривой самой системы-канала путем определения нелинейной резонансной кривой системы-канала как зависимости амплитуды механических колебаний от частоты, определения разницы между частотой возбудителя и резонансной частотой системы-канала при необходимой амплитуде колебаний и изменения исходя из этой разницы резонансной частоты системы-канала путем изменения геометрических размеров сторон, при этом, если разница в частотах превышает ~1,5-2,0 ширины резонансной характеристики возбудителя, применяют возбуждение колебаний на двух или более разных частотах.

Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано в двухтопливных системах питания автотракторных дизелей при смешивании минерального и растительного компонентов смесевого топлива. Ультразвуковой смеситель компонентов дизельного смесевого топлива содержит излучатель 1 высокочастотных колебаний в виде дисковых пьезоэлементов 7, размещенных в направляющих 8 крепежного приспособления 9, расположенного в полости корпуса 2 смесителя, имеющего два входных 4, 5 и один выходной 3 каналы и электронный блок управления 6, формирующий импульсы напряжения высокочастотных колебаний и электрически соединенный с излучателем 1. Питание электронного блока управления осуществляется постоянным током 12 В. Под действием высокочастотных колебаний минеральный и растительный компоненты, поступающие через входные каналы в полость корпуса смесителя, тщательно смешиваются и приготовленное смесевое топливо через выходной канал отводится из полости смесителя. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к пищевой промышленности. Предложено устройство для ультразвуковой обработки жидкости иили суспензий, содержащее корпус, выполненный в виде конусной воронки с гладкими стенками, в верхней части которого тангенциально по касательной к окружности верхнего сечения встроен входной патрубок, в нижней части корпус переходит в цилиндр. На поверхности цилиндра расположены отверстия, а торец цилиндра снабжен выступом с резьбой, на который наворачивается цилиндрическая головка, выполненная в виде колпачка. При этом юбка колпачка выполнена таким образом, что при наворачивании колпачка на резьбовой выступ цилиндра происходит регулировка величины закрывания иили открывания отверстий на цилиндрической части конуса. Устройство обеспечивает воздействие на жидкость иили суспензию для интенсификации физико-химических преобразований и повышения эффективности технологических процессов, таких как эмульгирование иили диспергирование жировых или твердых частиц. 1 ил.

Наверх