Устройство для ультразвуковой обработки жидкостей и/или суспензий


 


Владельцы патента RU 2629053:

Березовский Юрий Михайлович (RU)

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.
Наверх