Ультразвуковое устройство для смешения жидких компонентов

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ ООЛ Л

РЕСПУБЛИН

А ае (11) а)ф В 01 F 11/02

ГОО ДД СТВЕННЦЙ НОНИТЕТ ОСС

flO ДЕЛАН ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЗ (21) 3661729/23-26 (22) 15.11.83

-(46) 15.01.86. Бюл. В 2 (71) Ленинградский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового

Красного Знамени технологический институт им. Ленсовета (72) Л.Н.Евдокимов, Ю.В.Дронов, В.П.Сидякова, О ° О.Карапетян, M.С.Тризно, Е.А.Петров и В.А.Орлов (53) 66.084(088.8) (56) Патент США У 4168295, кл. 423-111, 1979.

Патент Великобритании Ф 1140781, кл. В 01 F 11/02, 1969.

Патент ГДР Ф 143864, «л, В 01 F 11/02, 1980.

Авторское свидетельство СССР

В 230542, кл. В 06 В 1/00, 1967. (54)(57) УЛЬТРАЗВУКОВОЕ УСТРОИСТВО

ДЛЯ СМЕШЕНИЯ ЖИДКИХ КОМПОНЕНТОВ, содержащее смесительную камеру, вы .полненную в виде цилиндра, ультразвуковой преобразователь, концентратор, жестко соединенный со смесительной камерой, о т л и ч а ю щ е— е с я тем, что, с целью повышения производительности процесса, диаметр D> и высоту h< цилиндра опредес - с ляют по формулам Ря = —, h ар где с - скорость ультразвука в жидкостной смеси, f — частота изгибных колебаний концентратора, f частота продольных колебаний концентратора, при этом отношение диаметра к высоте цилиндра составляет

Du >

> 10, а концентратор выполнен в g

Ьц виде плоского клина с размерами

Do

Н

> 8 и Н -d где D — ширина Э 0 большего основания клина, d — ширина меньшего основания клина, и закреплен на торце цилиндра меньшим основанием.

1 1204245

Изобретение относится к ультразвуковой аппаратуре, предназначенной для переработки жидких веществ, и может быть использовано для получения устойчивых эмульсий и суспензий в различных химико-технологических процессах,,s том числе при переработке пенополиуретанаметодами заливки и напыления. Предлагаемое изобретение может найти широкое применение в строительстве, сельском хозяйстве, судостроении, электротехнической промьпппенности и т.д.

Целью изобретения является повышение производительности процесса.

На фиг. 1 изображена блок-схема. ультразвукового устройства для смешения жидких компонентов", на фиг.2— схема смесительной камеры.

Устройство (фиг. 1) состоит из расходных емкостей 1 и 2, насосов

3 и 4 ультразвукового генератора

5, ультразвукового преобразователя

6, экспоненциального концентратора

7 и смесительной камеры 8. Расходные емкости 1 и 2, насосы 3 и 4 и ультразвуковой генератор 5 смонтированы стационарно на одном общем основании. Ультразвуковой преобразователь 6 и экспоненциальный концентратор 7 жестко соединены со смесительной камерой 8, образуя отдельную сборочную единицу, которую можно перемещать по технологическому назначению.

Концентратор ультразвукового преобразователя выполнен в виде плоского клина, а смесительная камера— в виде цилиндра, причем диаметр ,цилиндра определяется из условия образования стоячих волн, возбуждаемых изгибными колебаниями кон. центратора, а высота — из условия образования стоячих волн, возбуждаежи продольными колебаниями концентратора ультразвукового преобразователя

Ц где сf и с с

9 у 9

4 в скорость ультразвука в жидкостной смеси; частота изгибных колебаний концентратора; частота продольных колебаний концентратора;

Э вЂ” диаметр смесительной камеры;

Ь„ — высота смесительной камеры.

При этом должно соблюдаться усI ловие > 10. и„

Ч

Выполнение этого условия накладывает соответствующие ограничения на резонансные частоты изгибных и продольных колебаний. Концентратор

1О ультразвукового преобразователя,,выполненный в виде плоского клина с экспоненциальными образующими, обеспечивает требуемое соотношение резонансных частот при

По

Ъ 8, НЙ,9 где D †.ширина большего основания клина;

d, — ширина меньшего основания клина;

Н вЂ” толщина клина.

Устройство работает следующим образом.

Исходные компоненты (фиг. 1) из емкостей 1 и 2 насосами 3 и 4 по шлангам подаются в смесительную амеру 8. Ультразвуковой преобразователь 6, работающий от ультразвукового генератора 5, через экспоненциальный концентратор 7, усиливающий продольные и изгибные колебания, передает их смесительной камере 8 через ее стенку.

Эти колебания при их распространении по концентратору являются колебаниями разного вида: низкочастотные — иэгибными, а высокочастотные — продольными.

40 В жидкостях в отличие от твердых тел распространяются только продольные колебания, и скорость их постоянна независимо от направления распространения. Поэтому изгибные коле45 бания концентратора трансформируются в продольные колебания жидкости в направлении нзгибных колебаний концентратора, т.е. перпендикулярно направлению продольных колебаний (в диаметральном направлении). Но поскольку частота изгибных колебаний в 10 раз меньше частоты продольных, то и частота продольных колебаний в диаметральном направлении в 10 раз

55 меньше частоты продольных колебаний в осевом направлении камеры.

1204245

Тираж 586 Подписное .

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 8456/6

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

Составитель Т.Круглова

Редактор Л.Кастран Техред О.Ващишина Корректор С.Шекмар