УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ИЗДЕЛИЙ Российский патент 1998 года по МПК B08B3/12 

Описание патента на изобретение RU2106210C1

Изобретение относится к оборудованию для очистки изделий с использованием моечных жидкостей в поле акустических колебаний.

Известно устройство для очистки изделий, содержащее ванну для моечной жидкости и электромагнитное средство для создания колебаний и нагрева жидкости.

Недостатком этого устройства является высокая энергоемкость, связанная с низким КПД преобразования энергии электрического тока в энергию колебаний.

Техническим результатом изобретения является снижение энергоемкости.

Этот результат достигается тем, что в устройстве для очистки изделий, содержащем ванну для моющей жидкости и средство создания колебаний, согласно изобретению средство создания колебаний выполнено в виде размещенного в ванне барботера, имеющего выходные сверхзвуковые сопла и сообщенного со средством подачи газа.

Это позволяет сократить энергоемкость за счет повышения КПД преобразования подводимой энергии в энергию ультразвуковых колебаний по меньшей мере в 50 раз.

В предпочтительном варианте на входах в сопла барботера установлены завихрители.

Это позволяет дополнительно снизить энергоемкость за счет повышения мощности генерируемых колебаний при неизменном энерговводе.

В другом предпочтительном варианте между средством подачи газа и барботером установлен пульсатор.

Это приводит к достижению аналогичного результата по аналогичной причине.

Последним предпочтительным вариантом воплощения настоящего изобретения предусмотрена установка между средством подачи газа и барботером нагревателя.

Это позволяет осуществлять очистку изделий при регулируемом температурном режиме, что расширяет технологические возможности устройства, при этом достигается КПД теплопередачи выше, чем в наиболее близком аналоге.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 показаны варианты выполнения сопел барботера.

Устройство для очистки изделий содержит ванну 1 для моющей жидкости, размещенный в ней барботер 2, соединенный со средством 3 подачи газа непосредственно, или через пульсатор 4 и/или нагреватель 5. Выходные отверстия барботера 2 выполнены в виде сверхзвуковых сопел 6, на входах в которые могут быть установлены завихрители 7.

При работе устройства очищаемые изделия размещают в ванне 1, заполненной моющей жидкостью, а средством 3 создают подачу газа в барботер 2. В соплах 6 газ достигает сверхзвуковой скорости и на выходе из них создает турбулентный срыв, сопровождающийся образованием и схлопыванием кавитационных полостей, особенно интенсивными при пульсирующем режиме подачи газа, который создается при наличии пульсатора 4. При наличии завихрителей 7 сверхзвуковые закрученные потоки газа на некотором расстоянии от выхода из сопел 6 сохраняют бочкообразную форму и создают регулярные скачки уплотнений в узлах бочек до дробления на отдельные пузырьки. КПД преобразования энергии в энергию ультразвуковых колебаний при таком способе их создания согласно расчету и данным опытной проверки достигает 40-60%, в то время как создание акустических колебаний с использованием высокочастотного тока не превышает 1,5%.

При необходимости нагрева моющей жидкости, в частности при очистке металлических изделий от масел в щелочном растворе перед нанесением гальванических покрытий или при мойке в мыльной воде молочных фляг, между средством 3 подачи газа и барботером 2 целесообразна установка нагревателя 5. В этом случае газ используется в качестве теплоносителя. В процессе барботирования за счет высокой скорости обновления поверхности контакта фаз и интенсификации теплообмена в поле ультразвуковых колебаний газ достигает равновесной температуры, то есть полностью передаст полученное количество теплоты жидкости. Это подтверждается теоретическим расчетом, согласно которому при характерных для данного процесса контакта фаз числах Рейнольдса в интервале от 100 до 1000 осредненные по времени числа Нуссельта достигают значений 15-20. В то же время следует отметить, что диссипативные тепловыделения в электромагнитных вибраторах передаются моющей жидкости максимально на 45%.

Под действием ультразвуковых колебаний жидкости в очищаемых изделиях возникают автоколебания, частота которых зависит от физических свойств изделий, в частности от плотности и модуля упругости. Загрязнения, как правило, резко отличаются по этим параметрам от материала очищаемых изделий, поэтому происходит отслаивание загрязнений от изделий в силу несинфазности собственных колебаний их сопряженных поверхностей. Это приводит к увеличению скорости отделения загрязнений выше значения, определяемого растворимостью загрязнителя в используемой моющей жидкости с учетом ускорения массообмена в поле ультразвуковых колебаний. При этом следует отметить, что с поверхности изделий удаляются даже загрязнения, не растворимые в используемой моющей жидкости. В частности, в воде происходит смывание со стекла минеральных масел, растительных и животных жиров, со стали в горячей воде происходит смывание минеральных масел и окалины.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет снизить энергоемкость очистки изделий, повысить производительность и качество очистки, осуществлять очистку при регулируемых температурных условиях.

Похожие патенты RU2106210C1

название год авторы номер документа
УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ С ГАЛЬВАНИЧЕСКИМИ ПОКРЫТИЯМИ 1997
  • Квасенков О.И.
  • Андреев В.Г.
  • Ратников А.Ю.
  • Юрьев Д.Н.
RU2124075C1
СПОСОБ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ ПЕРЕД НАНЕСЕНИЕМ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ 1997
  • Квасенков О.И.
  • Андреев В.Г.
  • Юрьев Д.Н.
  • Ратников А.Ю.
  • Егоров А.Д.
RU2090662C1
СПОСОБ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТИ ПОДЛОЖЕК И ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ 1997
  • Квасенков О.И.
  • Ратников А.Ю.
  • Юрьев Д.Н.
  • Андреев В.Г.
RU2133559C1
МОЕЧНАЯ МАШИНА 1995
  • Квасенков О.И.
RU2088124C1
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ МЕГАЗВУКОВОЙ ОЧИСТКИ ПОДЛОЖЕК 2002
  • Комаров В.Н.
  • Комаров Р.В.
RU2243038C2
СТАТИЧЕСКИЙ СМЕСИТЕЛЬ 1996
  • Байсултанова Е.П.
  • Мазуркевич В.И.
  • Квасенков О.И.
  • Андреев В.Г.
  • Ратников А.Ю.
  • Юрьев Д.Н.
RU2090254C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОЧИСТКИ 2000
  • Корнев Н.П.
  • Поваренкин Н.Н.
  • Соломаха В.Н.
RU2184625C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОГНЕТУШАЩЕЙ СМЕСИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2000
  • Тарадайко В.П.
  • Бор А.М.
  • Надубов Владимир Александрович
RU2176925C1
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ВИХРЕВОГО ЭНЕРГОРАЗДЕЛЕНИЯ ПОТОКА РАБОЧЕГО ТЕЛА 2008
  • Новиков Илья Николаевич
  • Чигрин Валентин Семенович
RU2371642C1
Устройство пьезоэлектрическое для ультразвуковой очистки авиационных и фильтроэлементов и фильтродисков и способ очистки с его использованием 2015
  • Вдовин Анатолий Иванович
RU2621801C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 106 210 C1

Реферат патента 1998 года УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение предназначено для очистки изделий с использованием жидкостей в поле ультразвуковых колебаний. Устройство содержит ванну для моющей жидкости, размещенный в ней барботер с выходными сверхзвуковыми соплами, сообщенный со средством подачи в него газа. 3 з.п.ф-лы, 3 ил.

Формула изобретения RU 2 106 210 C1

1. Устройство для очистки изделий, содержащее ванну для моющей жидкости и средство создания колебаний, отличающееся тем, что средство создания колебаний выполнено в виде размещенного в ванне барботера, имеющего выходные сверхзвуковые сопла и сообщенного со средством подачи газа. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на входах в сопла барботера установлены завихрители. 3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что между средством подачи газа и барботером установлен пульсатор. 4. Устройство по любому из пп.1 - 3, отличающееся тем, что между средством подачи газа и барботером установлен нагреватель.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1998 года RU2106210C1

Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
SU, авторское свидетельство, 1126339, кл
Топка с несколькими решетками для твердого топлива 1918
  • Арбатский И.В.
SU8A1

RU 2 106 210 C1

Авторы

Квасенков О.И.

Юрьев Д.Н.

Андреев В.Г.

Ратников А.Ю.

Даты

1998-03-10Публикация

1997-03-11Подача