Устройство для ультразвуковой обработки Советский патент 1977 года по МПК B06B1/20 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОБРАБОТКИ

1

Изобретение относится к области ультразвуковой техники и может быть использовано в нефтяной и газовой промышленности для обработки тампонажных или промывочных растворов и приготовления устойчивых суспензий и эмульсий.

Известны гидродинамические преобразователи вихревого типа, используемые для ультразвуковой обработки 1. Для повышения эффективности работы таких преобразователей выполняются отверстия для осевого .ввода жидкости в вихревую камеру.

Иаиболее близким по технической сущности к предлагаемому является ультразвуковой гидродинамический излучатель, содержаш,ий цилиндрический корпус, вкладыш с многозаходной спиральной нарезкой и осевым отверстием, вихревую камеру и крышку корпуса с выходным отверстием 2.

В этом устройстве отсутствует эффективное взаимодействие потока, истекающ,его через осевое сопло и вихревого потока, образованного многозаходной спиральной нарезкой, что не обеспечивает диспергирования высококонцентрированных дисперсных систем, поглощающих значительную часть энергии ультразвукового чоля.

Для иовышеиия эффективности диспергирования концентрированных дисперсных систем в предлагаемом устройстве осевое отверстие

вкладыша выполнено в виде сопла Лаваля с закритически расширяющейся выпускной частью.

На чертеже изображена конструкция гидродинамического излучателя.

Устройство для ультразвуковой обработки состоит из корпуса 1, крышки 2 с входным отверстием, стакана 3, вкладыша 4 с многозаходной спиральной нарезкой, вихревой камеры 5 и диафрагмы 6 с выходным отверстием. Вкладыш 4 имеет нейтральное осевое сопло 7 с закритически расширяющейся выпускной частью 8 (сопло Лаваля).

Устройство работает следующим образом. Жидкость поступает в излучатель через входное отверстие в крышке 2, с помощью вкладыша 4 разделяется на два потока, которые подаются в вихревую камеру 5. Один из

иотоков, введенный по многозаходной спиральной нарезке вкладыша 4, образует вихревой слой. Внутри этого слоя за счет действия центробежных сил и радиального растекания потока возникает относительное разрежение,

которое способствует увеличению скорости истечения жидкости через сопло Лаваля 7 с закритически расширяющейся вынускной частью 8. В вихревой камере 5 генерируется ультразвуковое поле вихревого слоя и низкочастотное поле упругих колебаний потока, истекающего через сопло 7 с закритически расширяющейся выпускной частью 8.

В результате взаимодействия этих полей увеличивается интенсивиость упругих колебаний, расширяется полоса основных излучаемых частот, обеспечивая устойчивый процесс кавитации. Это позволяет повысить эффективность диспергирования высоко концентрированных дисперсных систем, например тампонажных и промывочных растворов.

Формула изобретения

Устройство для ультразвуковой обработки, содержащее цилиндрический корпус, вкладыщ

с многозаходной спиральной нарезкой и осевым отверстием, вихревую камеру и диафрагму с выходным отверстием, отличающеес я тем, что, с целью повышения эффективности обработки высококонцентрированных дисперсных систем, осевое отверстие вкладыща выполнено в виде сопла Лаваля с закритически расширяющейся выпускной частью.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

2.Авторское свидетельство № 243984, М. КЛ.2 В 06В 1/20, 1967 (прототип).