Устройство для ультразвуковой обработки жидкостей и/или суспензий Российский патент 2017 года по МПК B01F11/02 B06B1/20 

Описание патента на изобретение RU2629053C1

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к устройствам для ультразвуковой обработки жидкостей и/или суспензий с целью их эмульгирования и/или диспергирования.

Известен универсальный гидродинамический гомогенизирующий диспергатор, содержащий цилиндрический корпус с рабочей камерой и по крайней мере два средства обеспечения ультразвуковой обработки, установленные последовательно друг за другом соответственно в зоне подвода и в зоне отвода обрабатываемого потока, каждое из которых выполнено в виде цилиндрического распределителя с установленным внутри него рассекателем и излучателя с серповидными лопатками, имеющими форму части Архимедовой спирали и образующими спиралевидные каналы, при этом серповидные лопатки выполнены полыми из гранул с открытой пористостью (RU 2248252 С1, 20.03.2005).

Известно ультразвуковое устройство для получения суспензий и эмульсий, содержащее корпус, патрубок подачи перегретого пара и соосно размещенные в корпусе сопло, вкладыш с винтовой нарезкой и осевым отверстием и вихревую камеру, при этом, с целью повышения надежности в работе и интенсификации процесса диспергирования, сопло закреплено в осевом отверстии вкладыша, а патрубок подачи перегретого пара установлен коаксиально внутри сопла (SU 827139 А1, 07.05.1981).

Известно ультразвуковое устройство для обработки жидкости, содержащее цилиндрический корпус и ряд последовательно установленных струйных ультразвуковых излучателей с входными соплами, ограниченными лопатками, выполненными по форме спирали Архимеда, при этом каждый струйный ультразвуковой излучатель состыкован с кавитатором в виде диффузора с кольцевым завихрителем, снабженным тангенциальными окнами, которые сообщены с входными соплами упомянутых ультразвуковых излучателей, причем во внутренней полости кавитатора смонтирован рассеиватель потока жидкости, а рассеиватель потока выполнен в виде конуса, вершина которого направлена навстречу движущемуся потоку жидкости (RU 32005 U1, 10.09.2003).

Наиболее близким аналогом к заявленному техническому решению является гидроциклон-диспергатор, состоящий из цилиндрического корпуса с тангенциальным вводом компонентов, переходящего в нижней части в конус, с целью совмещения непрерывных процессов разделения и диспергирования наружная цилиндрическая поверхность корпуса снабжена кольцевым магнитострикционным излучателем (SU 182112 А1, 25.05.1966).

Недостатками указанных устройств являются невозможность регулирования частоты излучения ультразвука, а следовательно, невозможность подбора наиболее эффективного энергетического уровня процессов эмульгирования и/или диспергирования и физико-механических преобразований.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение эффективности процесса эмульгирования и/или диспергирования.

Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, заключается в разработке устройства, позволяющего воздействовать на жидкость и/или суспензии для интенсификации физико-химических преобразований и повышения эффективности технологических процессов, таких как эмульгирование и/или диспергирование жировых или твердых частиц.

Для достижения указанного технического результата предложено устройство для ультразвуковой обработки жидкостей и/или суспензий, состоящее из корпуса, выполненного в виде конусной воронки с гладкими стенками, в верхней части которого тангенциально по касательной к окружности верхнего сечения встроен входной патрубок, в нижней части корпус переходит в цилиндр, на поверхности которого расположены отверстия, торец цилиндра снабжен выступом с резьбой, на который наворачивается цилиндрическая головка, выполненная в виде колпачка, при этом юбка колпачка выполнена таким образом, что при наворачивании колпачка на резьбовой выступ цилиндра происходит регулировка величины закрывания и/или открывания отверстий на цилиндрической части конуса.

На фиг. 1 представлена схема устройства.

Устройство для ультразвуковой обработки жидкостей и суспензий состоит из:

1 - патрубок для подачи жидкости в конусную воронку;

2 - резьбовое соединение колпачка с цилиндрической оконечностью конуса;

3 - отверстия на цилиндрической поверхности;

4 - торец цилиндра, снабженный выступом с резьбой;

5 - цилиндрическая головка, выполненная в виде колпачка;

6 - корпус.

Устройство для ультразвуковой обработки жидкостей и/или суспензий работает следующим образом.

В корпус (6), выполненный в виде конусной воронки с углом наклона наружных стенок 12-15°С относительно вертикальной оси, через входной патрубок (1), расположенный тангенциально по касательной к окружности верхнего сечения, под давлением 10-30 кПа и со скоростью 5-7 м/с, образуя в воронке вихревое движение с ускорением к сужающейся части конуса, вводят обрабатываемую жидкость, например молоко. При этом предварительно при помощи цилиндрической головки (5), выполненной в виде колпачка, регулируют величину щелевидных отверстий (3), расположенных на цилиндрической поверхности конуса, частично открывая и/или закрывая отверстия так, чтобы размер отверстий (d=2-5 мм) обеспечивал наибольший эффект при обработке жидкости. После прохождения сужающейся части конуса обрабатываемая жидкость поступает в цилиндрическую часть корпуса (2) и истекает через образованные отверстия (3). В процессе прохождения жидкости через зону истечения из щелевидных отверстий в ней генерируются колебания давления с частотой, соответствующей ультразвуковым колебаниям 20- 3 тыс. Гц, тем самым осуществляя обработку жидкости за счет использования энергии акустического резонансного возбуждения потока жидкости, возникающей за счет генерации управляемого кавитационного процесса, усиливаемого высокими скоростями и резкими перепадами в отверстиях.

Предложенное устройство обеспечивает высокоэффективную обработку жидкостей и/или суспензий, ультразвуковым воздействием, осуществляя тем самым процесс эмульгирования и/или диспергирования жировых или твердых частиц.

Похожие патенты RU2629053C1

название год авторы номер документа
Устройство для обработки пищевых жидких сред 2017
  • Березовский Юрий Михайлович
  • Дергачев Петр Петрович
  • Сиамашвили Теймураз Самсонович
  • Андреев Владимир Николаевич
  • Никишин Юрий Николаевич
  • Гаврикин Александр Сергеевич
RU2650269C1
Ультразвуковое устройство для полученияСуСпЕНзий и эМульСий 1979
  • Шаутенов Мэлс Рахимович
  • Жаворонок Константин Иванович
  • Байшулаков Аубакир Ашубаевич
  • Малахов Юрий Васильевич
SU827139A1
АППАРАТ ДЛЯ ДИСПЕРГИРОВАНИЯ И ЭКСТРАГИРОВАНИЯ ПЛОДОВО-ЯГОДНОГО И РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ 2007
  • Попов Анатолий Михайлович
  • Кравченко Сергей Николаевич
  • Рогалев Николай Николаевич
RU2340383C1
Ультразвуковое устройство для обработки суспензий и эмульсий 1978
  • Жаворонок Константин Иванович
  • Малахов Юрий Васильевич
  • Байшулаков Аубакир Ашубаевич
  • Шаутенов Мэлс
SU716576A1
СПОСОБ ЭМУЛЬГИРОВАНИЯ И ВИХРЕВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2022
  • Фиалкова Евгения Александровна
  • Куленко Георгий Владимирович
  • Куленко Александр Владимирович
RU2783097C1
ГАЗОЖИДКОСТНОЙ РЕАКТОР 2000
  • Хафизов Ф.Ш.
  • Хафизов Н.Ф.
  • Андреев В.С.
  • Зязин В.А.
  • Морошкин Ю.Г.
  • Хафизов И.Ф.
RU2176929C1
УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДИСПЕРГАТОР ДОЛГОПОЛОВА 2012
RU2497580C1
Устройство для смешения и диспергирования жидкостей 1988
  • Кузьмичев Григорий Михайлович
  • Садкин Валерий Семенович
SU1599078A1
Ультразвуковой гидродинамический излучатель 1982
  • Шаутенов Мэлс Рахимович
  • Байшулаков Аубакир Ащубаевич
  • Малахов Юрий Васильевич
SU1045949A1
НАСАДКА АКУСТИЧЕСКОГО СМЕСИТЕЛЯ 2016
  • Галактионов Станислав Александрович
  • Чугунова Александра Алексеевна
  • Гузев Виталий Валерьевич
RU2618828C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 629 053 C1

Реферат патента 2017 года Устройство для ультразвуковой обработки жидкостей и/или суспензий

Изобретение относится к пищевой промышленности. Предложено устройство для ультразвуковой обработки жидкости и/или суспензий, содержащее корпус, выполненный в виде конусной воронки с гладкими стенками, в верхней части которого тангенциально по касательной к окружности верхнего сечения встроен входной патрубок, в нижней части корпус переходит в цилиндр. На поверхности цилиндра расположены отверстия, а торец цилиндра снабжен выступом с резьбой, на который наворачивается цилиндрическая головка, выполненная в виде колпачка. При этом юбка колпачка выполнена таким образом, что при наворачивании колпачка на резьбовой выступ цилиндра происходит регулировка величины закрывания и/или открывания отверстий на цилиндрической части конуса. Устройство обеспечивает воздействие на жидкость и/или суспензию для интенсификации физико-химических преобразований и повышения эффективности технологических процессов, таких как эмульгирование и/или диспергирование жировых или твердых частиц. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 629 053 C1

Устройство для ультразвуковой обработки жидкости и/или суспензий, характеризующееся тем, что оно содержит корпус, выполненный в виде конусной воронки с гладкими стенками, в верхней части которого тангенциально по касательной к окружности верхнего сечения встроен входной патрубок, в нижней части корпус переходит в цилиндр, на поверхности которого расположены отверстия, торец цилиндра снабжен выступом с резьбой, на который наворачивается цилиндрическая головка, выполненная в виде колпачка, при этом юбка колпачка выполнена таким образом, что при наворачивании колпачка на резьбовой выступ цилиндра происходит регулировка величины закрывания и/или открывания отверстий на цилиндрической части конуса.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2017 года RU2629053C1

ГИДРОЦИКЛОН-ДИСПЕРГАТОР 0
  • И. А. Малаховский В. Д. Петрушкин
SU182112A1
Способ приема изображения на расстоянии 1931
  • Волков Ю.С.
  • Катаев С.И.
SU32005A1
Ультразвуковое устройство для полученияСуСпЕНзий и эМульСий 1979
  • Шаутенов Мэлс Рахимович
  • Жаворонок Константин Иванович
  • Байшулаков Аубакир Ашубаевич
  • Малахов Юрий Васильевич
SU827139A1
УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ ГОМОГЕНИЗИРУЮЩИЙ ДИСПЕРГАТОР 2004
  • Изотов А.В.
  • Кожаринов В.М.
  • Деринг С.Н.
RU2248252C1
FR 2822083 A1, 20.09.2002
US 6506584 B1, 14.01.2003.

RU 2 629 053 C1

Авторы

Березовский Юрий Михайлович

Андреев Владимир Николаевич

Гаврикин Александр Сергеевич

Никишин Юрий Николаевич

Даты

2017-08-24Публикация

2016-12-05Подача