Устройство для ультразвуковой обработки жидкости

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 040177 (21) 2443764/18-10 (51) М. с присоединением заявки Но (23) Приоритет

В 06 В 1/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 300980. Бюллетень М9 36 (53) УДК 534. 232 (088.8) Дата опубликования описания 30.09.80 (72) Автор изобретения

П.Ф. Кульбашный (71) Заявитель

Киевский технологический институт легкой промышленности (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОБРАБОТКИ

ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к ультразвуковой технике и может быть использовано для получения устойчивых эмульсий, дисперсионных систем, тонких коллоидных растворов и других плохо 5 смешивающихся жидкостей н химической, фармацевтической и других отраслях промышленности.

Известно устройство для ультразвуковой обработки жидкостей, содержа- 10 щее ванну с расположенными в ней двумя рядами ультразвуковых преобразователей, с.мещенных по длине друг относительно друга 1) .

Недостатками устройства являются 15 неравномерность обработки жидкости, низкая производительность и нагрев жидкости, что в некоторых случаях недопустимо.

Иэвестнб также устройство для 26 ультразвуковой обработки, содержащее ультразвуковой преобразователь и стержневой волновод-излучатель с, тонкой пластиной, укрепленной на его боковой поверхности по винтовой ли- 25 нии, причем излучающая поверхность пластины расположена под острым углом к оси волновода $2(.

Недостатки устройстна заключаются в невозможности обеспечения непре- 30

2 рывной и равномерной обработки жидкости

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для ультразвуковой обработки жидкости, содержащее ультразвуковой вибратор, концентратор-волновод и закрепленную на нем насадку, образующие между своими прилегающими поверхностями реакционную рабочую камеру со штуцерами подвода и отвода жидкости, при этом проточная часть рабочей камеры расположена на торце концентратора-волновода в зоне наибольшей амплитуды калебаний $3) .

Недостатки известного устройства заключаются в малой производительности и равномерности обработки жидкости, вследствие того, что обрабатывасмая жидкость в процессе пропУскания ее через торцовую часть концентратора под ноздействием ультразнуковых колебаний находится незначительное время.

Цель изобретения — повышение производительности и равномерности обработки жидкости путем унеличения времени ее нахождения н зоне ультразвуковой обработки.

766666

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для ультразвуковой обработки жидкости, содержащем ультразвуковой вибратор, концентратор-волновод и закрепленную на.нем насадку, образующие между своими ,прилегающими поверхностями реакцион

Мую рабочую камеру, насадка выполнена в виде цилиндрического стакана с внутренними коицентрично расположенными цилиндрическими перегородками, а в концентраторе-волноводе выполнены соответствующие этим перегородкам полости, причем на прилегающих поверхностях цилиндрического стакана или концентратора-волновода выполнены канавки, расположенные по винтовым линиям и образующие рабочую реакционную камеру в виде пространственного лабиринта.

На чертеже представлено предлагаемое устройство.

Устройство содержит ультразвуковой вибратор 1, который может быть пьезокерамическим, магнитострикционным или ферритовым, концентратор-волновод 2, закрепленную на волноводе насадку, выполненную в виде цилиндрического стакана 3 с внутренними перегородками 4 и с штуцерами подвода 5 и отвода 6 обрабатываемой жидкости.

При этом проточная часть рабочей реакционной камеры выполнена в виде пространственного лабиринта, образованного выполненными на прилегающих поверхностях цилиндрического стакана

3 или концентратора-волновода 2 канавками 7, расположенными по винтовой линии. Канавки 7 наиболее просто выполнить путем нарезки резьбы на концентраторе-волноводе 2 или цилиндрическом стакане 3.

Устройство работает следующим образом.

Обрабатываемая жидкость через входной штуцер 5 подается в цилиндрический стакан 3, проходит по канавкам 7 через лабиринт, в котором подвергается воздействию ультразвуковыми колебаниями, передаваемыми от ультразвукового вибратора 1 через концентратор-волновод 2, работающий в резонансном режиме. Обработанная жидкость выходит через штуцер 6. Порядок входа и выхода жидкости можно изменить на обратный.

Повышение производительности и равномерности обработки жидкости в предложенном устройстве достигается за счет более продолжительного времени нахождения жидкости под воздействием ультразвука и действия на жидкость модулированными по амплитуде колебаниями, так как жидкость продавливается через резьбовый лабиринт вдоль оФи концентратора-волновода, амплитуда колебаний которого изменяется в этом направлении от максимума до минимума. Оптимальный режим работы концентратора-волновода достигается при наличии пучности колебаний на

его конце.

Предлагаемое устройство обеспечивает значительное повышение производительности процессов получения ус15 тойчивых гомогенных эмульсий, дисперсных систем, тонких коллоидных растворов. Особенно эффективно применение устройства в тех случаях, когда проведение указанных процессов

;щ затруднено или невозможно вследствие плохой смешиваемости компонентов, например при получении водных дис.персий полиуретановых латексов.

Формула изобретения

Устройство для ультразвуковой обработки жидкости, содержащее ультразвуковой вибратор, концентратор-вол30 новод и закрепленную на нем насадку, образующие между своими прилегающими поверхностями рабочую реакционную камеру, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производитель35 ности и равномерности обработки, насадка выполнена в виде цилиндрического стакана с внутренними концентрично расположенными цилиндрическими перегородками, а в. концентраторе-волноводе выполнены соответствующие этим перегородкам полости, причем на прилегающих поверхностях цилиндрического стакана или концентратора-волновода выполнены канавки, расположенные по винтовым линиям и образующие рабочую реакционную камеру в виде пространственного лабиринта.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

50 1. Авторское свидетельство СССР

Р 262529, кл. В 06 В 1/00, 1968 °

2. Авторское свидетельство СССР

М 467768, кл. В 06 B 1/06, 1972.

3. Авторское свидетельство СССР

$5 М 359061, кл. В 06 В 1/06, 1971.

766666

Составитель Е.Литвинов

Редактор Т.Рыбалова ТехрЕд А.Ач Корректор И.Муска

Заказ 7046/5 Тираж 565 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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