Акустический излучатель Советский патент 1985 года по МПК B06B1/18 

Изобретение относится к технике создания акустических колебаний в проточной жидкой среде и может быт использовано в химической, нефтяной машиностроительной и других отрасля промьшшенности для интенсификации химических и физико-химических процессов, диспергирования, эмульгирования и т.д. Известно устройство для создания акустических колебаний в проточной жидкой среде, содержащее размещенные в рабочей камере статор, ротор с выполненными по их образующим щелями и привод вращения ротораCl3 Недостатками данного устройства являются узкий диапазон частот и незначительная интенсивность акусти ческого поля. Наиболее близким к изобретению является акустический излучатель, содержащий цилиндрический корпус с каналами для подвода и отвода среды установленные в нем коаксиально цилиндрические ротор и статор со щелями на их рабочих поверхностях, крышку, образующую с корпусом и со статором рабочую камеру, и привод вращения ротора 2. Недостатком известного устройств является отсутствие отражающих и направляющих поверхностей для фокусирования и концентрации энергии акустических колебаний. Цель изобретения - концентрация энергии акустических колебаний и по вышение интенсивности акустического поля. Поставленная цель достигается тем, что в акустическом излучателе, содержащем корпус с каналами для подвода и отвода среды, установленные в нем коаксиально ротор и стато со щелями на их рабочих поверхностя крышку, образующую с корпусом и со статором рабочую камеру, .и привод вращения ротора, корпус и статор выполнены в виде конусов, образующи коническими поверхностями рабочий канал, сечение которого в плоскости перпендикулярной оси излучателя, представляет собой кольцо, внутри корлуса у вершины со стороны канала подвода рабочей среды вьшолнена сферообразная полость, а у основа}О1я - полутороидальная поверхность, в крышке выполнена также полутороидальная поверхность, образующая 762 с полутороидальной поверхностью корпуса полость, радиус окружности которой в поперечном сечении и радиус сферы одинаковы и центры этих радиусов расположены на центральной линии рабочего канала на одинаковом расстоянии от рабочих поверхностей ротора и статора, расположенных в рабочем канале перпендикулярно его центральной линии. На чертеже изображен акустический излучатель, продольный разрез. Акустический излучатель содержит корпус 1 с каналами для подвода 2 и отвода 3 среды, ротор А и статор 5 со щелями в и 7 соответственно, крьш1ку 8, образующую с корпусом 1 и со статором 5 рабочую камеру 9 и лривод10 вращения ротора, при этом конические поверхности корпуса Iи статора 5 образуют рабочий канал 11, являющийся частью рабочей камеры 9, а внутри корпуса 1 со стороны, канала 2 для подвода среды выполнена сферообразная полость 12, которая соединена рабочим каналом IIс тороидальной полостью 13, образованной полутороидальной поверхностью корпуса 1 и крышки 8. Радиус сферообразной полости 12 и радиус в поперечном сечении полости 13 одинаковы и равны кратному числу 1/4 длины волны, причем центры этих радиусов находятся на одинаковом расстоянии L равного 1/4 длины волны от рабочих поверхностей ротора 4 и статора 5. Отражающие поверхности сферообразнсй 12 и тороидальной 13 полостей работают как рефлекторы, причем соотношение ширины рабочего канала 11 и радиусов сферообразной полости 12 и. полости 13 выбираются из условия V)/и i 0,87, где h - ширина рабочего канала 11, R - радиус полостей 12 и 13. Акустический излучатель работает следующим образом. По каналу 2 подается под давлением рабочая среда. Ротор 4, посредством привода 10 приводится во .вращение. При это щели 6 ротора и щели 7 статора 5 периодически совпадают и перекрываются, что приводит к возбуждению в проточной среде акустических колебаний. В сферообразной 12 и тороидальной 13 полостях концентрируется энергия акустических колебаний, через которые проходит рабочая среда. Таким образом, рабочая среда подвергается воздействию сконцентрированной энергии акустического поля.

Наличие зон концентрации энергии акустического поля позволяет расширить класс технологических процессов, выполняемых с помощьюпредлагаемого устройства, без увеличения энергетических затрат на увеличение интенсивности акустического поля.

АКУСТИЧЕСКИЙ ИЗЛУЧАТЕЛЬ, содержапщй корпус с каналами для подвода и отвода среды, установленные в нем коаксиально ротор и статор со щелями на их рабочих поверхностях, крышку, образующую с корпусом и со статором рабочую камеру, и привод вращения ротора, о т л ичающийс я тем, что, с целью концентрации энергии акустических колебаний и повышения интенсивности акустического поля, корпус и статор выполнены в виде конусов, образующих коническими поверхностями рабочий канал, сечение которого в плоскости, перпендикулярной оси излучателя, представляет собой кольцо, внутри корпуса у вершины со стороны канала подвода рабочей среды вьтолнена сферообразная полость, а у основания - полутороидальная поверхность., в крьш1ке вьтолнена также полутороидальная поверхность, образующая с полутороидальной поверхностью корпуса полость, радиус окружности которой в поперечном сечении и радиус сферы одинаковы и (Л центры этих радиусов расположены на центральной линии рабочего канала на одинаковом расстоянии от рабочих поверхностей ротора и статора, расположенных в рабочем канапе перпендикулярно его центральной линии.