Устройство для транспортирования жидких сред Советский патент 1992 года по МПК B65G53/52 

Описание патента на изобретение SU1766798A1

Изобретение относится к устройствам для трубопроводного транспорта и может быть использовано в различных технологических процессах, где необходимо смешивание, активирование, эмульгирование и т.д. жидких сред в процессе их транспортирования.

Цель изобретения - повышение эффективности ультразвукового воздействия на жидкую среду и снижение сопротивления движению жидкой среды в трубопроводе.

На фиг.,1 изображено устройство в месте установки вкладыша, поперечный разрез; на фиг. 2 - то же, продольный разрез.

Устройство состоит из линейного става труб 1, которые имеют раздув в месте установки вкладыша который состоит по крайней мере из двух полых проточных цилиндров 2 и 3, которые расположены ко- аксиально относительно друг друга с зазо- ром. Каждый проточный цилиндр 2 и 3 соединен через волноводы 4 и 5 с автономными генераторами ультразвуковых волн 6 и 7. Площадь трубопровода увеличена на величину, равную сумме площадей кольце- вых торцов цилиндров 2 и 3.

Устройство работает следующим образом.

Поставутруб 1 транспортируют жидкую смесь, например, твердеющую для заклад- ки выработанного пространства. Включают генераторы ультразвуковых колебаний 6 и 7. Жидкая смесь поступает в зазоры между ставом трубопровода и между цилиндрами 2 и 3, При проходе смеси через вкладыш она подвергается интенсивному воздействию ультразвуковых колебаний и активируется.

При генерации интенсивных звуковых волн в зазоре между цилиндрами 2 и 3 создаются чередующиеся области сжатия и разрежения, в которых могут образовываться пузырьки диаметром порядка 100 мкм. Пузырьки резко схлопываются менее чем за 1 мкс так, что содержащийся в них газ нагревается до 5500°С. Во время циклов сжатия возникают локальные повышения давления в жилкой среде, что приводит к сближению молекул жидкости. Во время циклов разрежения возникают локальные понижения давления, в результате чего мо- лекулы отделяются друг от друга. Современные мощные ультразвуковые генераторы создают давление в жидкой среде до 50 атм. В жидкой среде присутствуют пузырьки газа, захватываемые трещинами на мик- роскопических твердых частицах, присутствующих в жидкости, В области пониженного давления захваченный газ начинает выходить из трещины, образуя маленький пузырек, переходящий в жидкость и являющийся центром кавитации. При взаимодействии с ультразвуковой волной пузырьки газа непрерывно поглощают энергию в течение чередующихся циклов расширения и сжатия. Это взаимодействие приводит к нарушению динамического равновесия между парами внутри их и жидкостью снаружи. Рост размеров пузырьков определяется интенсивностью ультразвукового поля. Ультразвук приводит к быстрому расширению пузырьков и их схлопыванию при достижении критических размеров. Этот размер зависит от частоты ультразвуковой волны. При 20 кГц, например, критический диаметр пузырька составляет 170 мкм. При схлопывании пузырьков осуществляется мощное гидродинамическое воздействие на жидкую среду в трубопроводе и протекание ряда химических реакций. Газы и пары внутри пузырька сжимаются, интенсивно выделяя тепло, за счет которого повышается температура жидкости в непосредственной близости от пузырька. Скорость нагрева и охлаждения жидкости во время кавитации превышает 10 С/с, при этом температура жидкости рядом с пузырьком составляет 2100°С. Однако области нагрева очень малы и тепло быстро рассеивается. Ультразвуковые волны в жидкости создаются с помощью пьезоэлектрических и магнитострикционных материалов. Генераторы 6 и 7 снабжены пьезоэлектрической керамической пластиной, соединенной с волноводом 8, через который колебания передаются на вкладыш 3. Волновод и вкладыш колеблются с частотой около 20 кГц.

Применительно к транспортировке закладочных смесей предложенное техническое решение обеспечивает снижение расхода цемента на 15-30%. В других технологических процессах устройство может быть использовано для эмульгирования, диспергирования, смешивания, активирования, модификации свойств различных жидких сред.

Формула изобретения Устройство для транспортирования жидких сред, содержащее трубопровод, на одном из участков которого установлен цилиндрический вкладыш, волновод и ультразвуковой генератор, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности ультразвукового воздействия на жидкую среду и снижения сопротивления движению жидкой среды в трубопроводе, оно снабжено дополнительными ультразвуковым генератором и волноводом, а вкладыш содержит

517667986

два полых цилиндра, размещенных с зазо-посредством волновода с соответствующим

ром и коаксиально относительно друг друга,ультразвуковым генератором,

при этом каждый полый цилиндр соединен

Похожие патенты SU1766798A1

название год авторы номер документа
Способ нанесения износостойкого покрытия 1990
  • Чижов Василий Николаевич
  • Бодякин Александр Витальевич
  • Кривочуров Николай Тихонович
SU1766628A1
Ультразвуковой кавитационный преобразователь 2021
  • Тимаков Николай Людвикасович
  • Реутов Сергей Николаевич
RU2772137C1
КАВИТАЦИОННЫЙ ТЕПЛОВОЙ ГЕНЕРАТОР 1997
  • Пищенко Леонид Иванович
  • Меренков Юрий Александрович
RU2131094C1
УЛЬТРАЗВУКОВАЯ УСТАНОВКА 2005
  • Шестовских Александр Егорович
  • Петров Александр Юрьевич
  • Лузгин Владислав Игоревич
  • Кандалинцев Борис Анатольевич
  • Тельнов Виталий Александрович
  • Якушев Константин Викторович
RU2286216C1
СПОСОБ ДЕЗИНТЕГРАЦИИ ЗАГРЯЗНЕНИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ 1998
  • Аронов Г.А.
  • Крысанов О.Н.
  • Туктакиев Г.С.
RU2129920C1
УЛЬТРАЗВУКОВАЯ КОЛЕБАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА 2011
  • Хмелев Владимир Николаевич
  • Кузовников Юрий Михайлович
  • Цыганок Сергей Николаевич
  • Левин Сергей Викторович
  • Хмелев Сергей Сергеевич
RU2471571C2
Лабораторный реактор для ультразвуковой обработки с регистрацией люминесценции в растворах и суспензиях 2020
  • Шарипов Глюс Лябибович
  • Тухбатуллин Адис Анисович
  • Абдрахманов Айрат Маратович
  • Гареев Булат Махмутович
RU2759428C2
КОЛЬЦЕВОЙ МАГНИТОСТРИКЦИОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ 2005
  • Шестовских Александр Егорович
  • Петров Александр Юрьевич
  • Лузгин Владислав Игоревич
  • Кандалинцев Борис Анатольевич
  • Тельнов Виталий Александрович
RU2284215C1
Способ испытаний кавитационной эрозии 2020
  • Абраменко Денис Сергеевич
  • Барсуков Роман Владиславович
  • Генне Дмитрий Владимирович
  • Голых Роман Николаевич
  • Нестеров Виктор Александрович
  • Тертишников Павел Павлович
  • Хмелёв Владимир Николаевич
RU2739145C1
УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРОТОЧНЫЙ РЕАКТОР 2009
  • Борисов Юрий Анатольевич
  • Леонов Геннадий Валентинович
  • Хмелев Владимир Николаевич
  • Абраменко Денис Сергеевич
  • Хмелев Сергей Сергеевич
  • Шалунов Андрей Викторович
RU2403085C1

Иллюстрации к изобретению SU 1 766 798 A1

Реферат патента 1992 года Устройство для транспортирования жидких сред

Формула изобретения SU 1 766 798 A1

ч ч

ч X X Ч XX X

X X Ч X X ХГХ X X XX XX

XX Ч Ч

Ч Ч чХХХЧ

№Г

SU 1 766 798 A1

Авторы

Штеле Владимир Иванович

Даты

1992-10-07Публикация

1990-04-10Подача