Ультразвуковой гидродинамический излучатель Советский патент 1989 года по МПК B06B1/20 

Изобретение относится к ультразвуковой технике, а именно к гидродинамическим генераторам, и может быть использовано в химической, нефтяной отраслях промышленности для интенсификации различных технологических процессов, протекающих в жидких.средах, получения мелкодисперсных эмульсий, а также для пено- образования и газонасыщения жидкостей.

Цель изобретения - повышение эффективности работы за счет дополнительной закрутки потока и ввода в поток жидкости газа.

На чертеже изображен излучатель, продольный разрез (стрелками указаны направления движения газа и жидкости) .

Ультразвуковой гидродинамический излучатель содержит вихревую камеру 1 , образованную корпусом 2 с тангенциальным входным отверстием 3 дЛя ввода жидкости и крьппкой 4 с выходным соплом 5, выполненным в виде цилиндрического витого насадка. В центральной части 6 днища вихревой камеры 1 расположен пористый вкладьпи 7 для осевого ввода газо- воздушного компонента.

Выходное сопло 5 выполнено в внде цилиндрического ритого насадка длиноГ 0,75 L и диаметром 0,33 D, причем направление закрутки витого насадка совпадает с направлением закрутки потока жидкости в вихревой камере, тангенциальное входное отверстие расположено в средней части вихревой

камеры и имеет диаметр (0,2-0,4) D, а в днище вихревой камеры, соосно витому выходногу соплу, расположен пористый диспергг тор для осевого ввода газовоздушного компонента, причем отношение диаметров пористого диспергатора и вихревой камеры равно 1/8-1/12, где D - диаметр вихревой камеры; L - длина вихревой камеры.

Ультразвуковой гидродинамический излучатель работает следующим образом.

Жидкость поступает в вихревую камеру 1 излучателя через входное тангенциальное отверстие 3 и под действием центробежных сил образует в вихревой камере 1 закрученный жидкостный вшсревой поток. Вращающийся с больптой скоростью вихревой поток жидкости образует в центральной полости части вихревой камеры 1 зону разрежения в виде вакуумной цилиндрической полости, расположенной соосно выходному соплу 5 и соприкасающейся с пористым вкладышем 7, закрепленным в днище 6 для осевого ввода газо- воздупного компонента. Под действием создавшегося перепада давлений режим самовсасывания в вакуумную цилиндрическую полость через пористый вкладыш 7 вводится газовоздушный компонент, который захватывается вра П1ающейся с большой скоростью поверхностью жидкости, образующей боковую поверхность вакуумной цилиндрической полости, смепивается с ней и под действием возникающих в излучателе акуЬ тических колебаний интенсивно диспергируется. Из вихревой камеры 1 газонасыщенный жидкостный поток попадает в выходное сопло 5, выполненно из отрезка витой трубы и закрепленно в крышке 4, где происходит дополнительная закрутка газожидкостного потока, улучшающая перемешивание газвоздушного компонента с жидк остьго и образование газожидкостной фазы.

532083

В выходном сопп

5 происходит интенсивное диспергирование и газонасыщение газожидкостного потока, кото- , рый выходит из сопла 5 в виде скоростного вращающегося мелкодисперсного конусного факела.

Область разрежения образуется в виде цилиндрической полости и эффек- 10 тинное засасывание газа в камеру

происходит при выполнении указанных соотношений между геометрическими параметрами излучателя,

15 Формула изобретения

1.Ультразвуковой гидродинамический излучатель, содержащий вихревую камеру, образованную цилиндрическим

20 корцусом с тангенциальным входным

отверстием на цилиндрической поверхности, днищем корпуса и его крьппкой, выходное сопло, коаксиальное вихревой камере, о тличающийся

25 тем, что, с целью повышения эффективности работы, он снабжен пористым вкладьштем, выходное сопло выполнено витым в направлении, совпадающем с направлением тангенциального вход30 ного отверстие, а в днище выполнено соосное выходному соплу отверстие для пористого вкладьшш.

2.Излучатель по п.1. о т л и - чающийся тем, что выходное сопло выполнено длиной 0,75 L и внутреннним диаметром 0,33 D, где D - диаметр вихревой камеры, L - ее высота .

3.Излучатель поп.1, отличающийся тем, что тангенциальное входное отверстие выполнено на середине образующей цилиндрической поверхности корпуса и его диаметр равен 0,2-0,4 D.

45 - Излучатель поп,1,отли- чающийся тем, что отношение диаметра отверстия для пористого вкладыша и внутреннего диаметра ревой камеры выбрано равным 1/12-1/8.

35

40

Ультразвуковой гидродинамический излучатель относится к ультразвуковой технике и может быть применен для получения газожидкостных смесей. Цель изобретения - повышение эффективности работы за счет дополнительной закрутки и ввода в поток жидкости газа. Излучатель содержит вихревую камеру с тангенциальным входным отверстием, выходное витое сопло и пористый вкладыш для ввода газа в камеру. Жидкость, поступающая через входное отверстие, закручивается в вихревой камере, в центре ее образуется зона разрежения /благодаря этому через пористый вкладыш в эту зону засасывается газ/. В выходном сопле происходит дополнительная закрутка газожидкостного потока. Частота генерируемых колебаний определяется параметрами излучателя и потока. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.