УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ Российский патент 2007 года по МПК B01F11/00 

Изобретение относится к области обработки и активации текучих сред, например, нефтепромысловых сточных вод, в частности к устройствам для обработки текучей среды, и может быть использовано в нефтедобывающей, горнодобывающей, нефтеперерабатывающей и химической промышленности для комплексной обработки жидкости (с целью активации и гомогенизации) с любым содержанием газа, мехпримесей и микроорганизмов, причем особенно эффективно в процессах, связанных с эмульгированием и диспергированием примесей, например, в системах подготовки и транспорта сточной воды, а также в системе гомогенизации, например, введенного в жидкость газа.

Изобретение также может быть использовано на водоочистных сооружениях предприятий пищевой, текстильной, химической и других отраслей промышленности.

Известно, что в жидкости, содержащей механические и другие примеси, например, газ, при ее движении по трубопроводу происходит коагуляция этих примесей, с увеличением их в размере. В случае нефтепромысловых сточных вод это приводит к загрязнению призабойной зоны нагнетательной скважины, необходимости ее периодической очистки. А при подаче такой насыщенной газом жидкости в аппараты возможен процесс резкой дегазации жидкости с расслоением фаз газ-жидкость, что не всегда целесообразно.

Расстояние или время, начиная с которого начинают преобладать процессы коагуляции в жидкости указанных примесей, определяется скоростью движения жидкости. Как показано в работе [Неволин В.Г. Использование низкочастотных гидродинамических вибраторов при подготовке нефтепромысловых сточных вод. - Пермь, 1999. - С.15-16], существует интервал скоростей движения среды, внутри которого процессы коагуляции наиболее интенсивны. Причем это явление будет наблюдаться даже тогда, когда средняя скорость движения жидкости в трубопроводе выше этого значения скорости. Это обусловлено тем, что благодаря параболическому или близкому к нему профилю скорости движения жидкости в трубопроводе на некотором расстоянии от стенки всегда будет существовать такой слой жидкости, в котором скорость движения равна этой оптимальной для коагуляции скорости движения жидкости. Чем выше скорость движения жидкости в трубопроводе, тем тоньше этот слой жидкости, где процессы коагуляции превалируют над процессом разрушения примесей и дробления капель нефти.

Турбулизация движения жидкости, обусловленная, например, бегущей звуковой волной, в трубопроводе приводит к увеличению градиента скорости жидкости вблизи стенки трубопровода, а отсюда к уменьшению области движения жидкости, где будут преобладать процессы коагуляции.

Известно устройство для обработки неоднородной текучей среды, содержащее корпус с входным и выходным отверстиями, установленную во входном отверстии диафрагму, имеющую N сопел, каждое из которых по длине выполнено из трех участков, первый из которых имеет конически сходящуюся форму, переходящую во второй участок, выполненный цилиндрическим, который переходит в третий участок, выполненный щелевидным, расположенный в корпусе напротив диафрагмы и консольно закрепленный пакет из N упругих параллельных пластин, каждая из которых размещена напротив соответствующего сопла и имеет на свободном конце обращенную в сторону соответствующего сопла острую фронтальную кромку, образованную двухсторонними скосами, выполненными по толщине каждой пластины и образующими прямой угол, причем длина одного из скосов больше длины другого скоса, а фронтальная кромка каждой пластины размещена с экцентриситетом относительно продольной оси сопла и отстоит от выходного торца этого сопла на расстоянии от 1 до 5 мм (см. Патент РФ №2177824, кл. В01F 11/02, от 2001 г.).

Однако указанное известное устройство при обработке неоднородной текучей среды не обеспечивает необходимого эффекта торможения коагуляции примесей и коалесценции пузырьков газа, так как:

- во-первых, возбуждаемые известным устройством звуковые волны имеют только одну частоту, определяемую упругими свойствами резонансных пластин;

- во-вторых, размещение фронтальной кромки пластины с экцентриситетом относительно продольной оси струи приводит к уменьшению амплитуды колебаний гибкой пластины, а отсюда и к уменьшению амплитуды звуковой волны. Этот недостаток еще более усиливается за счет конструктивного выполнения в известном устройстве фронтальной кромки со скосами разной длины, которые приводят к образованию разнородных вихрей, оказывающих "гасящий" эффект на гидродинамические импульсы.

Вместе с этим, указанное известное устройство не обеспечивает длительность сохранения эффекта обработки в различных средах, в частности, в газосодержащей среде, так как возбуждаемые этим устройством звуковые волны быстро затухают.

Также известно устройство для обработки текучей среды, содержащее корпус с входным и выходным отверстиями, установленную во входном отверстии диафрагму, имеющую N сопел, каждое из которых по длине состоит из двух участков, первый из которых имеет конически сходящуюся форму, переходящую во второй участок, выполненный щелевидным, расположенный в корпусе напротив диафрагмы и закрепленный пакет из N упругих параллельных пластин, каждая из которых имеет на своем свободном конце острую фронтальную кромку, образованную двухсторонними равной длины скосами, выполненными по толщине пластины и образующими между собой острый угол, каждая из упомянутых пластин размещена напротив соответствующего сопла так, что фронтальная кромка пластины и продольная ось сопла расположены в одной плоскости, при этом корпус и пластины выполнены из материала с одинаковыми магнитными свойствами (Патент РФ №2225749, кл. В01F 11/02, от 2002 г.).

К недостаткам указанного известного устройства-излучателя относится то, что в обработанной таким устройством жидкости, например, в нефтепромысловых сточных водах, спустя некоторое, хотя и большее, время, или, что то же самое, на некотором, хотя и большем, расстоянии от аппарата, происходит коагуляция находящихся в жидкости механических частиц, капель и пузырьков.

Недостаточная эффективность обработки жидкости этим известным устройством-излучателем связана с тем, что звуковая волна, возбуждаемая излучателем (а именно упругими пластинами излучателя), быстро затухает. Действительно, например, при частоте излучения 10 кГц звуковая волна в дегазированной соленой воде распространяется на 1,1 км, при частоте 3 кГц - 6 км, а при частоте 0,1 кГц - уже на расстояние более 100 км. [Физическая энциклопедия. - М.: Большая Российская энциклопедия, Т3, 1992. - С.655-657.]. Однако наличие пузырьков, растворенного газа (даже в малом количестве ˜0,3 м³/м³) может существенно (на порядок) уменьшить это расстояние. А в сточной воде нефтепромыслов содержится большое количество газа. То есть видим, что чем меньше частота (т.е. больше длина волны) излучения, тем на большее расстояние проходит она.

Вследствие этих недостатков указанное известное устройство не может быть использовано, например, для обработки закачиваемой в нагнетательную скважину воды, так как обработанная таким устройством вода, подойдя к забою скважины, потеряет эффект обработки.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по совокупности признаков является устройство для обработки текучей среды, содержащее корпус с входными и выходными отверстиями, установленную во входном отверстии диафрагму, имеющую N сопел, каждое из которых по длине состоит из двух участков, первый из которых имеет конически сходящуюся форму, переходящую во второй участок, выполненный щелевидным, расположенная в корпусе напротив диафрагмы мембрана с выходными отверстиями и закрепленный в ней консольно пакет из N упругих пластин разной толщины, каждая из которых имеет на своем свободном конце острую фронтальную кромку, образованную двухсторонними скосами, образующими между собой острый угол, каждая из упомянутых пластин размещена напротив соответствующего сопла с возможностью смещения при этом фронтальной кромки пластины при воздействии текучей среды относительно продольной оси сопла до ±2 мм, расстояние между срезом кромок сопел и острием упругих пластин оставляет не более 1,5 мм (Патент РФ на полезную модель №50867, Кл. В01F 11/02, от 2005 г.).

Однако указанное известно устройство является малоэффективным при обработке текучей среды ввиду недостаточно результативных процессов торможения коагуляции и коалесценции и кратковременного эффекта сохранения обработки. Это объясняется следующим.

Наличие упругих пластин разной толщины в известном устройстве позволяет получить многочастотное воздействие.

Однако эта упругая гибкая пластина не настроена на резонанс с автоколебаниями натекающей струи жидкости (текучей среды), поскольку щелевые участки сопла в торцевой передней стенке (диафрагме) выполнены одного размера, поэтому амплитуда собственной частоты колебаний этой пластины по сравнению с собственной частотой колебаний соседней пластины будет мала. Поэтому результирующая звуковая волна разностной частоты также мала. Отсюда и эффективность торможения процессов коагуляции и коалесценции на больших расстояниях от известного устройства также малоэффективна.

Технический результат, достигаемый предлагаемым изобретением, заключается в обеспечении длительности сохранения эффекта обработки в различных средах, в том числе в газосодержащей среде, во времени и пространстве, при одновременном торможении процесса коагуляции примеси, твердых частиц, капель нефтепродуктов и пузырьков газа.

Указанный технический результат достигается предлагаемым устройством для обработки текучей среды, содержащим корпус с входными и выходными отверстиями, установленную во входном отверстии диафрагму, имеющую N сопел, каждое из которых по длине состоит из двух участков, первый из которых имеет конически сходящуюся форму, переходящую во второй участок, выполненный щелевидным, расположенный в корпусе напротив диафрагмы и закрепленный пакет из N упругих пластин, каждая из которых имеет на своем свободном конце острую фронтальную кромку, образованную двухсторонними скосами, образующими между собой острый угол, каждая из упомянутых пластин размещена напротив соответствующего сопла так, что фронтальная кромка пластины и продольная ось сопла расположены в одной плоскости, при этом новым является то, что в пакете из N упругих пластин, по меньшей мере две из них, расположенные рядом, выполнены отличающимися собственной частотой колебаний, причем разность собственных частот колебаний указанных пластин отвечает условию

Δf≤f_П/2,

где Δf - разность собственных частот колебаний упругих пластин, расположенных рядом;

f_П - собственная частота колебаний одной из рядом расположенных упругих пластин,

а площадь поперечного сечения щелевидного участка, размещенного перед упругой пластиной, или расстояние между указанным соплом и фронтальной кромкой этой пластины выбирается из условия обеспечения резонансного взаимодействия автоколебаний в натекающей на упругую пластину струе текучей среды с собственной частотой колебаний указанной упругой пластины.

В пакете из N упругих пластин в качестве пластин, отличающихся собственной частотой колебаний, используют пластины с различной толщиной.

В пакете из N упругих пластин в качестве пластин, отличающихся собственной частотой колебаний, используют пластины с различной длиной.

В пакете из N упругих пластин в качестве пластин, отличающихся собственной частотой колебаний, используют пластины с различной геометрической формой.

В пакете из N упругих пластин в качестве пластин, отличающихся собственной частотой колебаний, используют пластины с различным способом крепления пластин.

В пакете из N упругих пластин в качестве пластин, отличающихся собственной частотой колебаний, используют пластины с разным уровнем закалки.

В пакете из N упругих пластин в качестве пластин, отличающихся собственной частотой колебаний, используют пластины, выполненные из материала с различной плотностью.

В пакете из N упругих пластин в качестве пластин, отличающихся собственной частотой колебаний, используют пластины, выполненные из материала с различным модулем упругости.

Для объяснения механизма действия предлагаемого изобретения и достигаемого технического результата следует рассмотреть процессы, происходящие при обработке текучей среды, проходящей через предлагаемое устройство.

Поток текучей среды подается в предлагаемое устройство через диафрагму, имеющую входные сопла, при прохождении через которые формируются струи, натекающие на расположенные напротив сопел гибкие препятствия - гибкие упругие пластины. В этих натекающих струях возникают гидродинамические колебания с частотой f_С=kV/l, где k - коэффициент пропорциональности, зависящий от формы струи; V - скорость струи, l - расстояние между соплом и пластиной. Под действием такой струи в каждом гибком препятствии - упругой пластине возбуждаются изгибные (вертикальные) колебания, определяемые выражением f_П=(ah/L²)·(E/Δ)^1/2, где L и h - длина и толщина пластины; Е - модуль упругости материала пластины; Δ - плотность материала пластины. При совпадении частоты гидродинамических колебаний струи жидкости (текучей среды) f_C и собственной частоты колебания гибкого препятствия (упругой пластины) f_П, т.е. при f_C=f_П наступает явление резонанса, в результате чего амплитуда колебаний пластины резко возрастает. В этих условиях колебания пластин одновременно сопровождаются излучением звука в окружающую пластины текучую среду. Звук и резонансные колебания пластин приводят к возникновению в обрабатываемой среде явления кавитации, т.е. к образованию кавитационных (парогазовых) пузырьков. Эти газовые пузырьки меняют свойства жидкости. Эта среда приобретает специфические (нелинейные) свойства. В результате здесь возникает явление, согласно которому взаимодействие волн с различными частотами (указанные волны создаются при натекании текучей среды на упругие пластины) приводит к возникновению волн с суммарной и разностной частотами [Кобелев Ю.А., Сутин А.М. Генерация звука разностной частоты в жидкости с пузырьками различных размеров / Акустический журнал. 1980. - Т26, №6. - С.860-865.]. Причем, чем больше газа в текучей среде, тем выше значение нелинейного параметра жидкой среды и тем больше амплитуда этих волн. В случае, если частоты взаимодействующих звуковых волн близки, то их разностная частота будет малой и она будет распространяться на большие расстояния, а волны суммарной частоты (будут локализованы вблизи излучателя) будут относительно быстро затухать.

Отсюда такой излучатель будет с одной стороны воздействовать на большие расстояния за счет разностной волны, затрудняя процессы коагуляции, а с другой стороны, благодаря наличию волн с суммарными частотами, увеличивается эффективность диспергирования примесей.

Для осуществления этого достаточно установить в гидродинамическом излучателе - предлагаемом устройстве, по меньшей мере, две рядом расположенные пластины с различной собственной частотой колебаний (например, с различной толщиной, геометрией, закалкой и т.д.). Действительно, поскольку частота колебаний пластины (а отсюда и частота излучения звуковых волн) связана, с толщиной пластины h выражением вида:

f_П1=(ah/L²)(E/ρ)^1/2,

видим, что изменение толщины пластины на величину Δh, приведет к тому, что ее частота изменится на величину Δf_П, равную

f_П2=f_П1±Δf_П=[a(h±Δh)/L²](E/ρ)^1/2=(ah/L²)(E/ρ)^1/2±(aΔh/L²)(E/ρ)^1/2.

Отсюда наличие в предлагаемом устройстве-излучателе пластин с толщиной h и h±Δh приведет к тому, что при работе излучателя в развитом кавитационном режиме (но не суперкавитационном) в трубопроводе появятся колебания с частотами, равными

Δf_1П=[a(2h±Δh)/L²](E/ρ)^1/2,

Δf_2П=(aΔh/L²)(E/ρ)^1/2.

Здесь а - коэффициент пропорциональности, зависящий от способа крепления пластин. Так, при консольном креплении пластин а=0,162, а при креплении пластин в узлах изгибных колебаний а=2,82, т.е. это доказывает, что при различном способе крепления пластин их собственные части колебаний будут отличаться друг от друга.

Причем затухание звуковой волны с частотой Δf_2П малы, если Δh<h, а колебания с частотой Δf_1П затухают быстрее. Однако эти колебания пусть даже вблизи излучателя будут эффективно воздействовать, например, на примеси, находящиеся в обрабатываемой излучателем жидкости.

Различия в собственной частоте колебаний резонансных пластин можно добиться и через изменение геометрии пластин. Например, устанавливая одновременно прямоугольные и трапециевидные пластины или используя пластины с одинаковой геометрией, но с разным уровнем закалки или используя различные материалы, как, например, сталь и титан, т.е. через различие в плотности материала и модуля упругости материала пластины Е. Кроме того, этого можно добиться и используя разные способы крепления пластин, т.е. через значение коэффициента а.

Благодаря тому, что в пакете упругих пластин по меньшей мере две пластины, расположенные рядом, выполнены отличающимися по собственной частоте колебаний на Δf, обеспечивается возбуждение слабо затухающей звуковой волны с разностной частотой, которая может далеко распространяться по трубопроводу и тормозить процессы коагуляции и коалесценции пузырьков, капель нефти, масел и твердых взвешенных в жидкости частиц.

Хороший результат получается, когда Δf=f_П/2. Поскольку в этом случае возможно возникновение параметрических колебаний упругих пластин. И тогда колебания упругих пластин (собственная частота колебаний которых f_П) будут происходить с большей амплитудой, что усилит как амплитуду исходной звуковой волны, так и амплитуду разностной звуковой волны. Причем амплитуда звуковой волны с частотой f_П/2 будет складываться из амплитуды звуковой волны, обусловленной колебаниями пластины с собственной частотой колебаний f_П/2, и разностной волной с частотой f_П/2, порожденной нелинейным взаимодействием звуковых волн с частотой f_П и f_П/2. Одновременно с этим обеспечение условий резонансного взаимодействия автоколебаний струи текучей среды с собственной частотой колебаний указанной упругой пластины достигается в этом случае уменьшением скорости натекания на пластину в два раза или же увеличением расстояния между соплом и кромкой резонансной пластины в два раза.

Это приведет к тому, что, хотя глубина воздействия вырастет в зависимости от собственной частоты колебания упругой пластины всего лишь в 2-2,5 раза, зато с большей интенсивностью воздействия на жидкость - текучую среду, т.е. с большей эффективностью торможения коагуляции примесей и коалесценции пузырьков газа, что указывает на возможность достижения поставленного технического результата.

При Δf=f_П/4, то есть когда, например, f_П1=2 кГц и f_П2=1,5 кГц имеем увеличение дальности воздействия в 5 раз. При этом необходимо уменьшить скорость натекания (увеличить площадь поперечного сечения щелевидного участка сопла) на пластину с собственной частотой колебаний f_П2 или увеличить расстояние между соплом и фронтальной кромкой упругой пластины в 1,33 раза.

Если же используются пластины с f_П1=2 кГц и f_П2=1,8 кГц, то есть Δf=f_П/10, получаем увеличение дальности воздействия в 27 раз. При этом необходимо уменьшить скорость натекания (увеличить площадь поперечного сечения щелевидного участка сопла) на пластину с собственной частотой f_П2 или, что то же самое, увеличить расстояние между соплом и фронтальной кромкой упругой пластины в 1,11 раза.

Вышеприведенные объяснения физики явлений еще раз подтверждают тот факт, что благодаря совокупности указанных признаков заявляемого устройства обеспечивается достижение приведенного технического результата.

Заявляемое устройство иллюстрируется чертежом, где изображен его продольный разрез для случая консольного закрепления резонансных пластин.

Предлагаемое устройство содержит корпус 1, функцию одной из торцевых стенок которого выполняет диафрагма 2, формирующая N входных сопел 3, где N≥1. Количество сопел 3 зависит от объема потока обрабатываемой среды и скорости ее прохождения через сопло. Входные сопла 3 могут быть размещены в диафрагме 2 по ее диаметру или равномерно распределены по ее поперечному сечению, например, в шахматном порядке. Каждое из сопел 3 по длине выполнено из двух участков. Первый из участков 4 имеет конически сходящуюся форму, переходящую во второй участок 5, выполненный щелевидным.

В корпусе 1 напротив сопел 3 закреплен пакет плоскопараллельных упругих пластин 6, 7 и 8, количество которых соответствует количеству сопел 3, при этом каждая пластина 6, 7 и 8 размещена напротив соответствующего сопла 3. Пластины 6 и 7, расположенные рядом, выполнены отличающимися по собственной частоте колебаний на величину не более чем f_П/2. Каждая из пластин 6, 7 и 8 на своем свободном конце имеет обращенную в сторону сопла 3 фронтальную кромку 9, которая размещена напротив продольной оси а-а сопла 3 и в одной плоскости и образована двусторонними скосами 10 равной длины, образующими между собой острый угол, т.е. меньше 90°. Расстояние от выходного щелевидного торца каждого сопла 3 до фронтальной кромки 9 соответствующей пластины 6, 7 и 8 составляет, например, не более 5 мм. При этом площадь поперечного сечения щелевидного участка сопла и расстояние между соплом и фронтальной кромкой упругой пластины выбирается из условия резонансного взаимодействия автоколебаний в набегающей на пластину струе жидкости (текучей среды) с собственной частотой колебаний самой упругой пластины. Например, при использовании пластин с f_П1=2 кГц и f_П2=1,7 кГц, то есть Δf=300 Гц, получаем увеличение дальности воздействия в 12 раз. При этом необходимо уменьшить скорость натекания (увеличить площадь поперечного сечения щелевидного участка сопла) на пластину с собственной частотой f_П2 или, что то же самое, увеличить расстояние между соплом и фронтальной кромкой упругой пластины в 1,18 раза. Тогда при исходных размерах щелевого отверстия 6×3 мм его размеры изменятся, например, до величин, равных 6,4×3,3 мм. Или, что то же самое, при неизменной площади поперечно сечения щелевидного отверстия изменить расстояние между торцом щелевидного отверстия с 2,5 мм до 3 мм.

Указанный пакет пластин 6, 7 и 8 может быть закреплен, например, посредством мембраны 11, расположенной в корпусе 1 напротив места расположения диафрагмы 2. На указанной мембране имеются выходные отверстия 12, предназначенные для вывода обработанной текучей среды из зоны обработки 13.

Устройство, размещенное, например, в трубопроводе, по которому перемещается текучая среда, работает следующим образом. Поток обрабатываемой текучей среды, например поток нефтепромысловой сточной воды, подается насосом по трубопроводу на диафрагму 2 устройства. Проходя через входные сопла 3 диафрагмы 2, поток разделяется на N струй, каждая из которых при прохождении диафрагмы 2 двукратно изменяет форму и площадь ее поперечного сечения на участках 4 и 5 входного сопла 3 и при этом в зону обработки 13 попадает в виде струи плоскопараллельной формы с возбужденными в ней гидродинамическими колебаниями. Учитывая, что в зоне обработки напротив каждого сопла 3 размещено гибкое с фронтальной кромкой 9 на свободном конце закрепленное препятствие 6, 7 и 8, например, пластина или стержень, по крайней мере два из которых рядом расположенных, отличаются друг от друга, например, по толщине, или по геометрии, или по материалу и т.д., то струя указанной формы натекает на это гибкое препятствие 6, 7 и 8, причем ее продольная ось а-а находится в одной плоскости с фронтальной кромкой 9 соответствующего гибкого препятствия 6, 7 и 8. Под действием гидродинамических колебаний струй возникают колебания гибких пластин 6, 7 и 8 (при этом фронтальная кромка упругой пластины может несколько отклоняться от продольной оси под действие силы удара среды) с возбуждением в последних изгибных (вертикальных) колебаний, в результате чего происходит явление резонанса между колебаниями пластин и колебаниями обрабатываемой среды и, как следствие, - резкое увеличение амплитуды колебаний в жидкой среде с образованием кавитационной зоны в виде мельчайших кавитационных пузырьков во всем объеме обрабатываемой среды, т.е. будет обеспечиваться гомогенизация среды. Затем обработанную среду выводят из зоны обработки 13 через выходные отверстия 12 и направляют, например, в систему для поддержания пластового давления (ППД).

Также предлагаемое устройство можно расположить и на устье нагнетательной скважины для обработки закачиваемой в скважину для поддержания пластового давления воды. Благодаря тому, что эффект обработки воды заявляемым устройством сохраняется длительное время, то такая активированная вода дойдет до забоя достаточно глубокой скважины.

Предлагаемое устройство было опробовано в системе ППД на одной из нагнетательных скважин Пермского Прикамья глубиной 1520 м. После обработки заявляемым устройством сточной воды, предназначенной для закачки в скважину, указанная вода приобрела молочный цвет, что указывало на образование гомогенной эмульсии. После закачки указанной эмульсии в скважину произошла стабилизация приемистости указанной скважины, что доказывает факт сохранения эффекта обработки в течение длительного времени, а также исключение процесса коагуляции в обработанной воде.

Изобретение относится к области комплексной обработки текучих сред, содержащих мехпримеси, газ или микроорганизмы, например, нефтепромысловых сточных вод. Устройство содержит корпус, во входном отверстиии которого установлена диафрагма, имеющая несколько входных сопел. Напротив диафрагмы расположен пакет упругих пластин, каждая из которых расположена напротив отверстия диафрагмы. Пластины, расположенные рядом, выполнены отличающимися по собственной частоте колебаний на величину не более чем f_П/2, где f_П - собственная частота колебаний одной из соседних пластин. Площадь поперечного сечения щелевого участка или расстояние между соплом и кромкой пластины выбирают из условия резонансного взаимодействия автоколебаний в набегающей на пластину струе жидкости с собственной частотой колебаний пластины. Технический результат состоит в обеспечении длительности сохранения эффекта обработки в различных средах, в том числе в газосодержащей среде, во времени и пространстве, при одновременном торможении процесса коагуляции примесей, твердых частиц, капель нефтепродуктов и пузырьков газа. 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для обработки текучей среды, содержащее корпус с входными и выходными отверстиями, установленную во входном отверстии диафрагму, имеющую N сопел, каждое из которых по длине состоит из двух участков, первый из которых имеет конически сходящуюся форму, переходящую во второй участок, выполненный щелевидным, расположенный в корпусе напротив диафрагмы, и закрепленный пакет из N упругих пластин, каждая из которых имеет на своем свободном конце острую фронтальную кромку, образованную двухсторонними скосами, образующими между собой острый угол, каждая из упомянутых пластин размещена напротив соответствующего сопла так, что фронтальная кромка пластины и продольная ось сопла расположены в одной плоскости, отличающееся тем, что в пакете из N упругих пластин, по меньшей мере две из них, расположенные рядом, выполнены отличающимися собственной частотой колебаний, причем разность собственных частот колебаний указаннйх пластин отвечает условию

Δf≤f_П/2,

где Δf - разность собственных частот колебаний упругих пластин, расположенных рядом;

f_П - собственная частота колебаний одной из рядом расположенных упругий пластин,

а площадь поперечного сечения щелевидного участка, размещенного перед упругой пластиной, или расстояние между указанным соплом и фронтальной кромкой этой пластины выбирается из условия обеспечения резонансного взаимодействия автоколебаний в натекающей на упругую пластину струе текучей среды с собственной частотой колебаний указанной упругой пластины.