Генератор гидродинамических колебаний
Владельцы патента RU 2269386:
Сибирский государственный университет путей сообщения (СГУПС) (RU)
Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано для интенсификации процессов, проходящих в жидких средах, в частности при очистке природных и сточных вод. Генератор гидродинамических колебаний содержит корпус, в котором выполнены входное и выходное сопла, кавитационная тороидальная камера, а также проточка, в которой размещен элемент вторичной кавитации, выполненный в виде кольца. В корпусе выполнены отверстия для подсоса воздуха (газа) или жидкости, или того и другого одновременно. Входное сопло выполнено со смещением относительно оси вращения кавитационной тороидальной камеры, что позволяет увеличить количество жидкости, попадающей в тороидальную камеру, и приводит к косоструйности внутри камеры. Это увеличивает длину контакта транзитной струи с водоворотными областями, увеличивает силу трения, закручивающую жидкость в полости генератора, и, как следствие, приводит к снижению числа кавитации. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано для интенсификации процессов, проходящих в жидких средах, в частности при очистке природных и сточных вод.
Известен вихревой генератор (см. а.с. №1796278, МПК В 06 В 1/20), содержащий корпус, последовательно выполненные в нем коническое сопло, тороидальную камеру и конический диффузор, при этом генератор снабжен элементом вторичной кавитации в виде пластин с заостренными к оси камеры кромками, размещенными радиально к оси вращения в тороидальной камере с равным угловым шагом.
Недостатком этого генератора является низкая степень газонасыщения рабочей жидкости, что важно при осуществлении таких процессов как флотация.
Известен генератор гидродинамических колебаний (см. патент РФ №2053029, МПК 6 В 06 В 1/20, 1/8), содержащий корпус с крышкой, входным и выходным соплами, а также с цилиндрическими кавитациионными камерами и расположенными в них элементами вторичной кавитации, выполненными в виде двух эксцентрично установленных в цилиндрической камере криволинейных выступов. В крышке могут быть выполнены отверстия под камерами для подсоса еще одной среды.
Недостатком этого вихревого генератора является то, что он не обладает достаточной мощностью излучения вследствие того, что большая часть жидкости под давлением не попадает в цилиндрические камеры, а напрямую проходит через выходное сопло и не участвует в генерировании ультразвуковых колебаний.
Техническая задача - повышение эффективности работы генератора гидродинамических колебаний путем увеличения доли потока рабочей жидкости, участвующей во вращательном движении в кавитационной камере.
Поставленная задача достигается тем, что генератор гидродинамических колебаний, содержащий корпус с входным и выходным коническими соплами и кавитационной камерой, с расположенным в ней элементом вторичной кавитации, последний выполнен в виде кольца, размещенного радиально к ее оси в проточке. Кроме того, в предложенном генераторе гидродинамических колебаний входное сопло выполнено со смещением относительно оси кавитационной камеры.
На чертеже представлена схема генератора гидродинамических колебаний в разрезе.
Генератор гидродинамических колебаний содержит корпус 1, в котором выполнены входное сопло 2, торообразная кавитационная камера 3, выходное сопло 4, а также проточка 5, в которой размещен элемент вторичной кавитации, выполненный в виде кольца. В корпусе 1 выполнены отверстия 7 для подсоса воздуха (газа) или жидкости, или и того и другого одновременно.
Устройство работает следующим образом. Поток рабочей жидкости, нагнетаемой насосом под давлением, подается в сопло 2. Часть потока попадает в тороидальную кавитационную камеру 3, оставшаяся часть выходит через сопло 4. В полости, образованной стенкой кольца 6 и стенкой проточки 5, формируется область пониженного давления, в которую через отверстия 7 всасывается воздух (газ) или другая жидкость или и то и другое одновременно. Увеличение количества жидкости, попадающей в кавитационную камеру 3, из-за смещения оси входного сопла 2 приводит к косоструйности внутри камеры, что увеличивает длину контакта транзитной струи с водоворотными областями, увеличивая силу трения, закручивающую жидкость в полости генератора, и, как следствие, приводит к снижению числа кавитации.
Выполнение генератора гидродинамических колебаний в указанном виде приводит к увеличению интенсивности колебаний, тем самым интенсифицируя технологический процесс за счет увеличения доли потока рабочей жидкости, участвующей во вращательном движении в кавитационной камере.
1. Генератор гидродинамических колебаний, содержащий корпус с входным и выходным соплами и кавитационной камерой с расположенным в ней элементом вторичной кавитации, отличающийся тем, что элемент вторичной кавитации выполнен в виде кольца, размещенного в проточке камеры.
2. Генератор по п.1, отличающийся тем, что входное сопло выполнено со смещением относительно оси кавитационной тороидальной камеры.
