Способ создания ультразвуковых колебаний

 

Изобретение относится к технологии создания ультразвуковых колебаний в жидкостях и может использоваться при ультразвуковой обработке жидкостей. Снижение энергозатрат на создание ультразвуковых колебаний достигается тем, что в способе создания ультразвуковых колебаний, предусматривающем введение жидкостного потока в жидкость с созданием фазового перехода в потоке, используют жидкости с разными температурами. В качестве холодной жидкости используют раствор термолабильной соли или смеси термолабильных солей, образующих при термодеструкции газообразные вещества. Ее введение в горячую жидкость осуществляют путем диспергирования. При этом температуру горячей жидкости поддерживают выше температуры термодеструкции солей, содержащихся в холодной жидкости.

Изобретение относится к технологии создания ультразвуковых колебаний в жидкостях.

Известен способ создания ультразвуковых колебаний, предусматривающий введение жидкостного потока в жидкость с созданием фазового перехода в потоке при пропускании его через трубу Вентури (Запорожец Е.П. Математическое моделирование термодинамических процессов) кавитационных, пульсационных, вихревых) и их конструктивное оформление. Автореферат дис. ... д.т.н. - М.: НИФХИ им. Л.Я. Карпова, 1996, с. 16 - 19).

Недостатком этого способа является высокая энергоемкость.

Техническим результатом изобретения является снижение энергозатрат на создание ультразвуковых колебаний.

Этот результат достигается тем, что в способе создания ультразвуковых колебаний, предусматривающем введение жидкостного потока в жидкость с созданием фазового перехода в потоке, согласно изобретению используют жидкости с разными температурами, в качестве холодной жидкости используют раствор термолабильной соли или смеси термолабильных солей, образующих при термодеструкции газообразные вещества, а ее введение в горячую жидкость осуществляют путем диспергирования, при этом температуру горячей жидкости поддерживают выше температуры термодеструкции солей, содержащихся в холодной жидкости.

Это позволяет организовать фазовый переход в жидкости при меньшем перепаде давлений между смешиваемыми жидкостями и сделать его независимым от скорости введения потока, что снижает энергоемкость создания ультразвуковых колебаний в жидкости.

Способ реализуется следующим образом.

Поток холодной жидкости, например водного раствора карбоната натрия, или раствора смеси аммонийных солей угольной кислоты: карбамата, полукарбоната, карбоната и бикарбоната аммония, например, при температуре 22^oC диспергируют, например, путем пропускания через перфорированную или пористую трубку в горячую жидкость, например воду при температуре 90^oC или в масло при температуре 99^oC. В результате теплообмена с каплями раствора последние нагреваются выше температуры термодеструкции солей, что сопровождается разложением карбоната натрия на гидроксид натрия и двуокись углерода или аммонийных солей угольной кислоты на аммиак и двуокись углерода. Возникновение каждого пузырька двуокиси углерода или двуокиси углерода и аммиака в жидкости сопровождается возникновением ударной волны в жидкости. При диспергировании раствора в горячей жидкости возникновение пузырьков газовой фазы по объему смеси происходит с ультразвуковой частотой. Таким образом, достигается создание поля ультразвуковых колебаний в жидкости, частота которых составляет сплошную полосу у нижней границы ультразвукового диапазона, в основном в интервале от 18 до 22 кГц.

Термодеструкция солей происходит независимо от скорости подачи потока раствора и перепада давлений между смешиваемыми жидкостями, поэтому при минимальной скорости подачи и минимальной разнице давлений между смешиваемыми жидкостями в смеси в любом случае возникают колебания давления ультразвуковых частот, что позволяет сделать вывод о снижении энергозатрат на генерирование ультразвука в жидкости.

Формула изобретения

Способ создания ультразвуковых колебаний, предусматривающий введение жидкостного потока в жидкость с созданием фазового перехода в потоке, отличающийся тем, что используют жидкости с разными температурами, в качестве холодной жидкости используют раствор термолабильной соли или смеси термолабильных солей, образующих при термодеструкции газообразные вещества, а ее введение в горячую жидкость осуществляют путем диспергирования, при этом температуру горячей жидкости поддерживают выше температуры термодеструкции солей, содержащихся в холодной жидкости.