Акустический гомогенизатор

 

Изобретение относится к акустическим гомогенизаторам и позволяет повысить качество обрабатываемых сред за счет удаления газов, сопутствующих процессу гомогенизации. В устройство, содержащее корпус с наклонным каналом, подается обрабатываемая жидкость. Жидкость, перемещаемая по наклонному каналу, верхняя стенка которого наклонена под острым углом к оси корпуса для создания объема скапливания газа, подвергается акустическим колебаниям. Источники упругих колебаний установлены вдоль канала и снабжены коммутирующим устройством, кратковременно последовательно отключающим их в восходящем направлении, что позволяет выделяемый при работе газ перемещать по верхней линии наклонного канала в газосъемник. 3 ил.

g ф g °

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) (И) А1 (51) 4 B 01 F 11/02, В 01 D 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ вЂ”. 1Ь. j", ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4338566/3 1-26 (22) 08.09.87 (46) 15 ° 07 ° 89. Бюп, Р 26 (71) Удмуртский государственный университет им. 50-летия СССР и Центральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по проектированию оборудования для целлюлозно-бумажной промьпштенности (72) Л.М.Седлов, 10,А.Стремоусов, 10.А.Стрехов, А.И,Пантюхин и Ф.С,Валеев (53) 66.063 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N9 1261700, кл. В 01 F 11/02, 1984. (54) АКУСТИЧЕСКИЙ ГОМОГЕНИЗАТОР (57) Изобретение относится к акустическим гомогениэаторам и позволяет

Изобретение относится к устройствам диспергирования, эмульгирования, смешения жидкостей и может быть использовано для получения сред с равномерным распределением составляющих компонент. Область применения устройства — химическая, в частности химиКо-фотографическая промышленность и другие отрасли народного хозяйства.

Устройство может быть использовано, например, для диспергирования компонент магнитного лака в химико-фотографической промышленности и т.п.

Целью изобретения является повышение качества готовой продукции за счет удаления газов, сопутствующих процессу гомогенизации. повысить качество обрабатываемых сред за счет удаления газов, сопутствующих процессу гомогениэации. В устройство, содержащее корпус с наклонным каналом, подается обрабатываемая жидкость. Жидкость, перемещаемая по наклонному каналу, верхняя стенка которого наклонена под острым углом к оси корпуса для создания объема скапливания газа, подвергается акустическим колебаниям. Источники упругих колебаний установлены вдоль канала и снабжены коммутирующим устройством, кратковременно последовательно отключающим их в восходящем направлении, что позволяет выделяемый при работе гаэ перемещать по верхней линии наклонного канала в газосъемник. 3 ил.

На фиг. 1 изображен гомогенизатор, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. t; на фиг. 3 — узел I на фиг.2.

Акустический гомогениэатор содержит корпус 1 (прямоугольный или цилиндрический). В корпусе по периферии выполнен наклонный канал 2 (зигзагообразный) или по спирали. Вдоль канала установлены источники упругих колебаний 3, например пьезоэлектрические преобразователи типа ПП1/0118, мощностью 100 Вт, например 12 шт, на расстоянии один от другого по осям 100-150 мм. Преобразователи уплотняются к каналу через резиновую прокладку 4. В вертикальном сечении канал выполнен в форме четырехугольника с боковыми вертикальными сторо1493

299 4 колебаний образуются скопления отдельных пузырьков, либо благоприятные условия для их оптимальной эвакуации. Однако источники упругих колебаний являются непреодолимым пренами, расположенными на расстоянии один от другого 5-8 мм при высоте . наружной стороны, равной 50 мм. Нижняя сторона горизонтальна, а верхняя

5 наклонена под острым углом к оси корпуса. Угол наклона 15-30 . Ввод исходной рабочей среды в канал осуществлен через патрубок 4, вывод гомогенизированной среды — через патрубок

5, вывод газа — через патрубок 6.

Питание к источникам упругих колебаний подается от высокочастотного электрического генератора 7 через коммутирующее устройство 8, которое обеспечивает их последовательное кратковременное отключение в восходящем направлении. Время отключения на 3-5 с через каждые 60-300 с, В

Акустический гомогенизатор работа- 20 ет следующим образом.

Включают источники упругих колебаний 3 (преобразователи) и через патрубок 4 по каналу 2 подают подлежащую гомогенизации жидкую рабочую 25 среду, которая проходит мимо всех преобразователей, подвергается гомогенизации и поступает на выход по патрубку 5. Гомогенизация осуществляется в результате комплексного дейст- 30 вия акустического поля на жидкую среду, в основе которого находятся энакопеременные давления, знакопеременные смещения, значительные колебательные скорости, колебательные уско- З5 рения, возникающие при этом эффекты кавитации, диспергирования, дегазации, интенсификации диффузионных процессов и др. Имеющиеся в жидкой среде пузырьки газа всплывают до верх- 40 ней стенки канала, Поскольку эта стенка наклонна,„ сила всплытия пузырьков раскладывается на ней на нормальную и тангенциальную составляющие. Так как подъем стенки выпол- 45 нен к оси корпуса, то и тангенциальная составляющая направлена в ту же сторону. С силы всплытия тангенциальной составляющей складываются силы радиационного давления излучения и акустических потоков. Возникает суммарная сила, которая локализует пузырьки в противоположном верхнем углу канала. При этом обеспечивается еще один момент в локализации. Источники упругих колебаний радиационным давлением влево, вправо от себя по каналу, так что примерно на 1/2 расстояния между источниками пятствием на пути пузырьков, поскольку радиационное давление излучения и акустические потоки создают встречные силы и превьппающие силу всплытия коммутирующее устройство 8 последовательно снизу — вверх выключает на 3-5 с каждый источник упругих колебаний (преобразователь). При этом силы, препятствующие всплытию пузырьков, исчезают, и пузырьки беспрепятственно проходят мимо одного, а затем второго, третьего, четвертого и т,п, Через каждые 60-300 с кратковременное последовательное отключение повторяют. Прохождение пузырьков мимо каждого отключенного источника характеризуется ускоренным дви- . жением, поскольку оно проходит под влиянием попутного действия радиационного давления излучения и акустических потоков от ниже расположенного источника. Таким образом, имеющийся в гомогенизируемой среде газ эффективно удаляется по верхней части канала и удаляется через патрубок 6.

Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в том, что в отличие от прототипа здесЬ решен вопрос с удалением газа из гомогенизируемой среды, что повьппает качество продукции, так как исключается возможность попадания и:эырьков в готовую продукцию и образование в ней различного рода несплошностей.

Выполнение гомогенизатором одновременно цеаэрирующей функции исключает необходимость установки отдельных деаэраторов, а следовательно, снижает стоимость комплекса оборудования, позволяет уменьшить производительные площади и др °

Кроме того, следующие эа отключением преобразователей включения положительно сказывается на процессе гомогениэации.

Формула изобретения

Акустический гомогенизатор, содержащий корпус с наклонным каналом по периферии, сообщенным с патрубками ввода и вывода среды, и источник

5 1 упругих колебаний, размещенный снаружи корпуса, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повьппения качества обрабатываемой среды эа счет удаления газов, сопутствующих процессу гомогенизации, он снабжен дополнительными источниками упругих колебаний и коммутирующим устройством, при этом все источники располо493299 б жены вдоль канала и соединены с последовательно отключающим их в восходящем направлении коммутирующим устройством, а канал выполнен в вертикальном сечении в форме четырехугольника с боковыми вертикальными сторбнами, нижней горизонтальной стороной и наклоненной под острым углом к оси корпуса;верхней стороной, 1493299

Фив. 3

Составитель Н.Федорова

Редактор Н.Горват Техред М.яндык Корректор Т.Малец

Заказ 3917/10 Тираж 547 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101