Устройство для ультразвуковой обработки жидких продуктов

 

(ii)716624

Союз Советсиик

Соцнвлистичесиик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(51)М. Кл.

B 06 В 1/00 (22) Заявлено 17.07.78(21) 2645690/18-10 с присоединением заявки М— (23) Приоритет— бввудврствввнМ кввктвт

СССР ав авлвц извбрвтввий к втврытвв

Опубликовано 25.02.80. Бюллетень М 7

Дата опубликования описания 28.02.80 (53) УДК 534.232 (088.8) В. H. Гинин, В. И. Дрожалова, Н. В. Селезнев, и Б. Т. Мамет (72) А вторы изобретения

1 (7I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ

ОБРАБОТКИ ЖИДКИХ ПРОДУКТОВ

Изобретение относится к ультразвуковой технике и может быть использовано в химической, машиностроительной и дру гих отраслях промышленности, где необходима обработка жидкостей в непрерывном потоке.

Известны устройства для обработки жидкостей ультразвуковыми колебаниями, представляющие собой трубопроводы, на которых установлены ультразвуковые эмульгаторы (11.

16

Однако это устройство не может быть применено для обработки широкого класса сред.

Наиболее близким по технической суш35 ности к изобретению является устройство, содержашее вибратор, жестко соединенный с волноводом, который, в свою оче-, редь, жестко соединен со стенкой рабочей камеры (2).

Однако это устройство недостаточно эффективно из-за одностороннего воздействия колеблющейся оболочки на о6рабатываемую среду.

Цель изобретения — увеличение эффективности устройства.

Для этого в предлагаемом устройстве рабочая камера выполнена из двух коаксиальных цилиндрических труб, при этом внутренняя труба жестко соединена с торцом волновода, укрепленного на наружной трубе.

Плошади сечения внутренней трубы и пространства. между трубами равны.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, возбуждаемое тремя вибраторами; на фиг. 2 —. предлагаемое устройство возбуждаемое одним вибратором.

К вибратору 1 жестко прикреплен волновод 2, акустически связанный с внутренней трубой 3. Ультразвуковой волновод фланцем 4 соединен с наружной трубой 5.

Устройство работает следующим образом.

При включении ультразвука колебания вибратора 1 передаются через волновод

2 внутренней трубе 3. Собственная час3 71662 тота волновода близка или равна частоте колебаний вибратора.

Внутренняя труба -является акустически настроенным элементом и возбуждается ультразвуковыми вибраторами на резо нансной частоте, соответствующей часто те одной из изгибных мод колебаний сво

"бодной цилиндрической оболочки.

Цилиндрическая акустически настроенная оболочка, внутренняя труба, возбуж- .10 даемая по образующей ультразвуковыми

: вибраторами, является излучателем для двухсторонней генерации ультразвуковых ,: Волн в жидкость. Изгибные колебания внутренней трубы создают в жидких про- 15 дуктах, поступающих в рабочую камеру устройства и омывающих внутреннюю и наружную поверхности внутренней трубы, эффекты, способствующие, например, снижению вязкости, диспергированию и т.п. 20

Большая поверхность пластины, контак- . тирующей с обрабатываемой жидкостью, обеспечивает хорошее согласование со

-средой, что улучшает КПД. Так как дли. на" пластины является нерасчетной, ее

: можно выбрать достаточно большой, например,- диаметр (Д) акустически наст роенного элемента рассчитывается на

:резонанс по условию.

А. .. 30

Q =2.К

Ъ где К - целое число; . длина изгибной волны в материале ° акустического элемента.

Акустический элемент может возбуждаться как одним ультразвуковым вибра"1 тором, так и большим их количеством (например тремя), при. условии согласования их по частоте.

Внутренняя труба работает в режиме 4о двухстороннего излучения-наружной и внутренней поверхностям, что значительно повышает КПД системы. с

4,4

Плошадь обработки жидкости на проход определяется суммой плошадей сечения внутренней трубы и пространства между трубами. Эти площади, исходя из условий создания в них одинаковой интенсивности ультразвукового поля, должны быть равны.

Внешняя труба, на которой размещены узлы крепления, может быть облицована теплоизолируюшим материалом для уменьшения потерь тепла при транспортировке жидкостей, имеющих повышенные температуры.

Эффективность обработки жидкостей в зависимости or их физико-химических свойств можно регулировать путем изменения амплитуды колебаний акустического элемента и скорости потока жидкостей.» . Формула изобретения

1. Устройство для ультразвуковой обработки жидких продуктов, содержащее вибратор, жестко соединенный с волноводом, торец которого соединен со стойкой рабочей камеры, отл и ч аюше ес я тем, что, с целью увеличения .эффективности, рабочая камера выполнена из двух коаксиальных цилиндрических труб, при этом внутренняя труба жестко соединена с торцом волновода,i укрепленным на наружной трубе.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а юш е е с я тем, что плошади сечения внутренней трубы и пространства между трубами равны.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ж::204549, кл. В 29 7/ОО, 1967.

2. Ультразвуковые методы интенсификации технологических процессов, "Металлургия, 1970, с. 386-389 (прототип).