RU2497580C1 - Dolgopolov's ultrasound dispersant - Google Patents
Dolgopolov's ultrasound dispersant Download PDFInfo
- Publication number
- RU2497580C1 RU2497580C1 RU2012108050/05A RU2012108050A RU2497580C1 RU 2497580 C1 RU2497580 C1 RU 2497580C1 RU 2012108050/05 A RU2012108050/05 A RU 2012108050/05A RU 2012108050 A RU2012108050 A RU 2012108050A RU 2497580 C1 RU2497580 C1 RU 2497580C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vortex chamber
- adc
- adk
- ultrasonic
- housing
- Prior art date
Links
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 title claims description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 12
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 8
- 238000001132 ultrasonic dispersion Methods 0.000 claims description 5
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 abstract description 9
- 239000000725 suspension Substances 0.000 abstract description 5
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 abstract description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 4
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 abstract description 3
- 238000010327 methods by industry Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- WVSMEHKNDSWLEM-LGDJGHNWSA-N Ins-1-P-Cer(t20:0/2,3-OH-26:0) Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)C(O)C(=O)N[C@H]([C@H](O)C(O)CCCCCCCCCCCCCCCC)COP(O)(=O)O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WVSMEHKNDSWLEM-LGDJGHNWSA-N 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- DLOWKEKJLORCGV-VQIWZBOASA-N Ins-1-P-Cer(t20:0/2-OH-24:0) Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)C(=O)N[C@H]([C@H](O)C(O)CCCCCCCCCCCCCCCC)COP(O)(=O)O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O DLOWKEKJLORCGV-VQIWZBOASA-N 0.000 description 1
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 1
- 230000001364 causal effect Effects 0.000 description 1
- 239000011093 chipboard Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к технике диспергирования жидкостей и может быть использовано при приготовлении различных мелкодисперсных жидких сред, например топливо-воздушных смесей, гомогенных и мелкодисперсных эмульсий и суспензий.The invention relates to techniques for dispersing liquids and can be used in the preparation of various finely divided liquid media, for example, fuel-air mixtures, homogeneous and finely dispersed emulsions and suspensions.
Известно «Устройство для диспергирования смесей» (Патент Украины №37662, МПК-6 B01F 11/00, B28C 5/00, опубл. 15.05.2001 г., бюл. №4, 2001 г.).It is known "Device for dispersing mixtures" (Patent of Ukraine No. 37662, IPC-6 B01F 11/00, B28C 5/00, publ. 15.05.2001, bull. No. 4, 2001).
Недостатком известного устройства является его невысокая эксплуатационная надежность ввиду наличия подвижных частей.A disadvantage of the known device is its low operational reliability due to the presence of moving parts.
Известен «Дисковый диспергатор» (Патент Украины №33482, МПК-6 B01F 7/26, опубл. 15.02.2001 г., бюл. №1, 2001 г.).The well-known "Disk dispersant" (Patent of Ukraine No. 33482, IPC-6 B01F 7/26, publ. 02.15.2001, bull. No. 1, 2001).
Недостатком известного устройства является его невысокая эксплуатационная надежность ввиду наличия подвижных частей.A disadvantage of the known device is its low operational reliability due to the presence of moving parts.
Известно «Устройство для диспергирования смесей» (Патент Украины №9719, МПК-5 B01F 7/00, 7/28, 11/00, опубл. 30.09.1996 г., бюл. №3, 1996 г.).It is known "Device for dispersing mixtures" (Ukrainian Patent No. 9719, IPC-5 B01F 7/00, 7/28, 11/00, publ. 09/30/1996, bull. No. 3, 1996).
Недостатком известного устройства является его невысокая эксплуатационная надежность ввиду наличия подвижных частей.A disadvantage of the known device is its low operational reliability due to the presence of moving parts.
Известен «Роторно-пульсационный аппарат» (Патент Украины №9718, МПК-5 B01F 7/00, 7/28, опубл. 30.09.1996 г., бюл. №3, 1996 г.).The well-known "Rotary-pulsation apparatus" (Patent of Ukraine No. 9718, MPK-5 B01F 7/00, 7/28, publ. 09/30/1996, bull. No. 3, 1996).
Недостатком известного устройства является его невысокая эксплуатационная надежность ввиду наличия подвижных частей.A disadvantage of the known device is its low operational reliability due to the presence of moving parts.
Известен «Распылитель жидкости» (Авт.св. СССР №1426648, МПК-4 B05B 3/12, 17/00, опубл. 30.09.1988 г., бюл. 36, 1988 г.).The well-known "spray liquid" (Aut. St. USSR No. 1426648, IPC-4 B05B 3/12, 17/00, publ. 30.09.1988, bull. 36, 1988).
Недостатком известного устройства является наличие пьезокерамики и электрического генератора УЗ-колебаний, что снижает эксплуатационную надежность устройства.A disadvantage of the known device is the presence of piezoceramics and an electric generator of ultrasonic vibrations, which reduces the operational reliability of the device.
Известен «Вибрационный распылитель» (Авт. св. СССР №1437101, МПК-4 B05B 17/06, опубл. 15.11.1988 г., бюл. 42, 1988 г.).The well-known "Vibratory atomizer" (Aut. St. USSR No. 1437101, IPC-4 B05B 17/06, publ. 15.11.1988, bull. 42, 1988).
Недостатком известного устройства является наличие пьезобиморфа и электрического генератора ВЧ-колебаний, что снижает эксплуатационную надежность устройства.A disadvantage of the known device is the presence of a piezobimorph and an electric generator of high-frequency oscillations, which reduces the operational reliability of the device.
Известно «Устройство для ультразвукового распыления жидкой среды» (Авт. св. СССР №1683205, МПК-5 B05B 17/06, опубл. 29.01.1990 г., бюл. 37, 1990 г., ДСП).It is known "Device for ultrasonic atomization of a liquid medium" (Aut. St. USSR No. 1683205, IPC-5 B05B 17/06, publ. 01/29/1990, bull. 37, 1990, particleboard).
Недостатком известного устройства является наличие электрического генератора УЗ-колебаний, что снижает эксплуатационную надежность устройства.A disadvantage of the known device is the presence of an electric generator of ultrasonic vibrations, which reduces the operational reliability of the device.
Известно «Ультразвуковое устройство для распыления жидких сред» (Авт. св. СССР №1674423, МПК-5 B05B 17/06, опубл. 14.07.1989 г., бюл. 32, 1989 г., ДСП).It is known "Ultrasonic device for spraying liquid media" (Aut. St. USSR No. 1674423, IPC-5 B05B 17/06, publ. 14.07.1989, bull. 32, 1989, particleboard).
Недостатком известного устройства является наличие электрического генератора УЗ-колебаний, что снижает эксплуатационную надежность устройства.A disadvantage of the known device is the presence of an electric generator of ultrasonic vibrations, which reduces the operational reliability of the device.
Известно «Устройство для распыления жидкости» (Авт. св. СССР №1438850, МПК-4 B05B 17/06, опубл. 23.11.1988 г., бюл. 43, 1988 г., ДСП).It is known "Device for spraying liquid" (Aut. St. USSR No. 1438850, MPK-4 B05B 17/06, publ. 11/23/1988, bull. 43, 1988, chipboard).
Недостатком известного устройства является наличие магнитострикционного преобразователя и электрического генератора У3-колебаний, что снижает эксплуатационную надежность устройства.A disadvantage of the known device is the presence of a magnetostrictive converter and an electric generator of U3 oscillations, which reduces the operational reliability of the device.
Известен «Ультразвуковой ингалятор» (Авт. св. СССР №1623663, МПК-5 A61M 11/00, 15/00, опубл. 30.01.1991 г., бюл. 4, 1991 г.).The well-known "Ultrasonic inhaler" (Aut. St. USSR No. 1623663, IPC-5 A61M 11/00, 15/00, publ. 01/30/1991, bull. 4, 1991).
Недостатком известного устройства является наличие электрического генератора ВЧ-колебаний, что снижает эксплуатационную надежность устройства.A disadvantage of the known device is the presence of an electric generator of RF oscillations, which reduces the operational reliability of the device.
Известно «Устройство для создания акустических колебаний в проточной среде» (Авт. св. СССР №1580637, МПК-5 B01F 7/28, B06B 1/18, бюл. 27, 1990 г., ДСП).It is known "Device for creating acoustic vibrations in a flowing medium" (Aut. St. USSR No. 1580637, MPK-5 B01F 7/28, B06B 1/18, bull. 27, 1990, particleboard).
Недостатком известного устройства является его невысокая эксплуатационная надежность ввиду наличия подвижных частей.A disadvantage of the known device is its low operational reliability due to the presence of moving parts.
Известен «Акустический гомогенизатор» (Авт. св. СССР №1493299, МПК-4 B01F 11/02, B01D 19/00, опубл. 15.07.1989 г., бюл. 26, 1989 г.).The famous "Acoustic homogenizer" (Aut. St. USSR No. 1493299, IPC-4 B01F 11/02, B01D 19/00, published. 07.15.1989, bull. 26, 1989).
Недостатком известного устройства является наличие пьезоэлектрического преобразователя и электрического генератора УЗ-колебаний, что снижает эксплуатационную надежность устройства.A disadvantage of the known device is the presence of a piezoelectric transducer and an electric generator of ultrasonic vibrations, which reduces the operational reliability of the device.
Известна «Установка для диспергирования суспензий» (Авт. св. СССР №1507446, МПК-4 B02C 19/18, B28C 5/46, опубл. 15.09.1989 г., бюл. 34, 1989 г.).The well-known "Installation for dispersion of suspensions" (Aut. St. USSR No. 1507446, IPC-4 B02C 19/18, B28C 5/46, publ. 09/15/1989, bull. 34, 1989).
Недостатком известного устройства является наличие пьезоэлектрического преобразователя и электрического генератора УЗ-колебаний, что снижает эксплуатационную надежность устройства.A disadvantage of the known device is the presence of a piezoelectric transducer and an electric generator of ultrasonic vibrations, which reduces the operational reliability of the device.
Известен «Диспергатор-смеситель» (Авт. св. СССР №1676814, МПК-5 B28C 5/46, опубл. 15.09.1991 г., бюл. 34, 1991 г.).The well-known "Disperser-mixer" (Aut. St. USSR No. 1676814, IPC-5 B28C 5/46, publ. 09/15/1991, bull. 34, 1991).
Недостатком известного устройства является наличие пьезокерамических излучателей и электрического генератора УЗ-колебаний, что снижает эксплуатационную надежность устройства.A disadvantage of the known device is the presence of piezoelectric emitters and an electric generator of ultrasonic vibrations, which reduces the operational reliability of the device.
Известен «Диспергатор» (Авт. св. СССР №1620309, МПК-5 B28C 5/46, опубл. 15.01.1991 г., бюл. 2, 1991 г.).The well-known "Dispersant" (Aut. St. USSR No. 1620309, IPC-5 B28C 5/46, publ. 15.01.1991, bull. 2, 1991).
Недостатком известного устройства является наличие магнитострикционных излучателей и электрического генератора УЗ-колебаний, что снижает эксплуатационную надежность устройства.A disadvantage of the known device is the presence of magnetostrictive emitters and an electric generator of ultrasonic vibrations, which reduces the operational reliability of the device.
Известно «Ультразвуковое устройство для получения суспензий и эмульсий» (Авт. св. СССР №827139, МПК-3 B01F 11/02, B06B 1/18, опубл. 07.05.81 г., бюл. 17, 1981 г.), содержащее корпус, патрубок подачи перегретого пара и соосно размещенные в корпусе сопло, вкладыш с винтовой нарезкой и осевым отверстием и вихревую камеру, причем сопло закреплено в осевом отверстии вкладыша, а патрубок подачи перегретого пара установлен коаксиально внутри сопла.It is known "Ultrasonic device for producing suspensions and emulsions" (Aut. St. USSR No. 827139, IPC-3 B01F 11/02, B06B 1/18, publ. 07.05.81, bull. 17, 1981), containing a housing, an overheated steam supply nozzle and a nozzle coaxially placed in the housing, a threaded insert with an axial hole and a swirl chamber, the nozzle being fixed in the axial hole of the insert, and the superheated steam supply nozzle mounted coaxially inside the nozzle.
Недостатками известного устройства являются конструктивная сложность устройства и невысокая эффективность работы устройства ввиду того, что зона диспергирования компонентов расположена внутри вихревой камеры, что приводит к функциональной зависимости производительности устройства от размера вихревой камеры.The disadvantages of the known device are the structural complexity of the device and the low efficiency of the device due to the fact that the dispersion zone of the components is located inside the vortex chamber, which leads to a functional dependence of the productivity of the device on the size of the vortex chamber.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату и выбранным в качестве прототипа является «Ультразвуковой диспергатор» (Патент Украины №62102, МПК B01F 11/02 (2006.01), B06B 1/18 (2006.01), бюл. 15, 2011 г.), включающий корпус устройства, вихревую камеру со входом активного диспергирующего компонента-газа (далее - АДК-г), патрубок подачи пассивного диспергируемого компонента-жидкости (далее - ПДК-ж), который расположен по оси вихревой камеры, кроме того, устройство имеет объемную зону ультразвукового диспергирования компонентов (далее - ОЗ-УЗ-ДК), при этом ОЗ-УЗ-ДК расположена вне вихревой камеры, корпус устройства выполнен в виде вихревой камеры, причем вход АДК-г в вихревую камеру расположен тангенциально, при этом патрубок подачи ПДК-ж жестко укреплен в основании корпуса, а его свободный конец расположен снаружи вихревой камеры в зоне ОЗ-УЗ-ДК и на нем расположен акустический ультразвуковой излучатель (далее - АУЗИ), кроме того, устройство дополнительно содержит отражатель АДК-г, укрепленный на верхней части корпуса, наружная поверхность которого выполнена в виде квадратных в плане эквидистантных проточек пилообразного профиля, при этом вихревая камера имеет кольцеобразное выходное отверстие, образованное внутренней поверхностью направляющей трубки АДК-г, укрепленной в выходном отверстии вихревой камеры, и наружной цилиндрической поверхностью патрубка подачи ПДК-ж, кроме того, ОЗ-УЗ-ДК образована за счет ультразвуковых колебаний АДК-г между отражателем АДК-г и АУЗИ, а АУЗИ выполнен в виде насадки с конической и цилиндрической частями и с центральным сквозным отверстием, при этом в цилиндрической части насадки выполнен, по меньшей мере, один сквозной канал, расположенный по диаметру АУЗИ, а на конической части насадки расположена кольцевая проточка пилообразного профиля, кроме того, сверху центрального сквозного отверстия АУЗИ расположен регулятор расхода ПДК-ж, выполненный в виде винта с коническим окончанием резьбовой части.The closest in technical essence and the achieved technical result and selected as a prototype is "Ultrasonic Dispersant" (Ukrainian Patent No. 62102, IPC B01F 11/02 (2006.01), B06B 1/18 (2006.01), bull. 15, 2011) comprising a device casing, a vortex chamber with an inlet of an active dispersing component-gas (hereinafter - ADC-g), a supply pipe for a passive dispersible component-liquid (hereinafter - MPC-g), which is located along the axis of the vortex chamber, in addition, the device has a volumetric zone of ultrasonic dispersion of components (d left - OZ-UZ-DK), while OZ-UZ-DK is located outside the vortex chamber, the device body is made in the form of a vortex chamber, and the ADK-g input into the vortex chamber is located tangentially, while the supply pipe ПДК-ж is rigidly fixed to the base of the housing, and its free end is located outside the vortex chamber in the OZ-UZ-DK zone and there is an acoustic ultrasonic emitter (hereinafter referred to as AUI), in addition, the device further comprises an ADK-g reflector mounted on the upper part of the housing, the outer surface which is made in the form of square Advantageous in terms of equidistant sawtooth grooves, the vortex chamber has an annular outlet formed by the inner surface of the ADK-g guide tube fixed in the outlet of the vortex chamber and the outer cylindrical surface of the supply pipe ПДК-ж, in addition, ОЗ-УЗ- DC is formed due to the ultrasonic vibrations of ADK-g between the reflector ADK-g and AUZI, and AUZI is made in the form of a nozzle with a conical and cylindrical parts and with a central through hole, while in a cylindrical at least one through channel located along the diameter of the ultrasonic inspection device is made of the nozzle part, and a sawtooth-shaped annular groove is located on the conical part of the nozzle; in addition, the PDK-z flow regulator located in the form of a screw with a conical end threaded parts.
Недостатком прототипа является неустойчивая работа устройства в широком диапазоне давлений диспергируемых компонентов при регулировании его производительности.The disadvantage of the prototype is the unstable operation of the device in a wide range of pressures of dispersible components while regulating its performance.
Задачей настоящего изобретения является усовершенствование ультразвукового диспергатора с внешней зоной диспергирования компонентов с достижением технического результата - повышения энергетики процесса создания ОЗ-УЗ-ДК при повышении устойчивости работы устройстваThe objective of the present invention is to improve the ultrasonic disperser with an external dispersion zone of the components with the achievement of the technical result is to increase the energy of the process of creating OZ-UZ-DK while increasing the stability of the device
Поставленная задача достигается тем, что в «Ультразвуковом диспергаторе», включающем корпус устройства, вихревую камеру со входом активного диспергирующего компонента-газа (далее - АДК-г), патрубок подачи пассивного диспергируемого компонента-жидкости (далее - ПДК-ж), который расположен по оси вихревой камеры, кроме того, устройство имеет объемную зону ультразвукового диспергирования компонентов (далее - ОЗ-УЗ-ДК), которая расположена вне вихревой камеры, при этом корпус устройства выполнен в виде вихревой камеры, причем вход АДК-г в вихревую камеру расположен тангенциально, при этом патрубок подачи ПДК-ж одним концом жестко укреплен в основании корпуса, а его второй конец расположен снаружи вихревой камеры в зоне ОЗ-УЗ-ДК и на нем расположен акустический ультразвуковой излучатель (далее - АУЗИ), кроме того, устройство дополнительно содержит отражатель АДК-г, расположенный в верхней части корпуса, поверхность которого выполнена в виде эквидистантных проточек пилообразного профиля, при этом вихревая камера имеет кольцеобразное выходное отверстие, образованное внутренней поверхностью направляющей трубки АДК-г и наружной цилиндрической поверхностью патрубка подачи ПДК-ж, вихревая камера выполнена в виде усеченного конуса, а основание корпуса выполнено в виде пластины, закрывающей торец вихревой камеры со стороны большего диаметра усеченного конуса, при этом патрубок подачи ПДК-ж в зоне кольцеобразного выходного отверстия вихревой камеры имеет, по меньшей мере, одно дополнительное крепление к стенке направляющей трубки АДК-г и к стенке корпуса, кроме того, АУЗИ выполнен в виде насадки с конической и цилиндрической частями и с центральным сквозным отверстием, при этом в цилиндрической части насадки выполнен, по меньшей мере, один сквозной канал, расположенный по диаметру АУЗИ, а на конической части насадки расположена кольцевая проточка пилообразного профиля, кроме того, сверху центрального сквозного отверстия АУЗИ расположен регулятор расхода ПДК-ж, выполненный в виде винта с коническим окончанием резьбовой части, а патрубок подачи ПДК-ж в зоне кольцеобразного выходного отверстия вихревой камеры имеет четыре дополнительных креплений к стенке направляющей трубки АДК-г и стенке корпуса, причем дополнительные крепления расположены радиально крестообразно и выполнены в виде цилиндрических вставок с проточками, укрепленными в отверстиях корпуса с помощью винтов, при этом тангенциальный ввод АДК-г в вихревую камеру выполнен в районе большего диаметра усеченного конуса, а кольцеобразное выходное отверстие вихревой камеры расположено в районе меньшего диаметра усеченного конуса.The task is achieved by the fact that in the "Ultrasonic dispersant", which includes the device body, a vortex chamber with an inlet of the active dispersing component-gas (hereinafter - ADK-g), a pipe for supplying a passive dispersible component-liquid (hereinafter - MPC-g), which is located along the axis of the vortex chamber, in addition, the device has a volumetric zone of ultrasonic dispersion of the components (hereinafter - OZ-UZ-DK), which is located outside the vortex chamber, while the device body is made in the form of a vortex chamber, and the ADC-g input in a vortex the chamber is located tangentially, while the supply pipe ПДК-ж at one end is rigidly fixed at the base of the case, and its second end is located outside the vortex chamber in the zone ОЗ-УЗ-ДК and there is an acoustic ultrasonic emitter (hereinafter referred to as ultrasound), in addition , the device further comprises an ADK-g reflector located in the upper part of the housing, the surface of which is made in the form of equidistant grooves of a sawtooth profile, while the vortex chamber has an annular outlet formed by an inner by the surface of the ADK-g guide tube and the outer cylindrical surface of the PDK-z supply pipe, the vortex chamber is made in the form of a truncated cone, and the housing base is made in the form of a plate covering the end of the vortex chamber from the side of the larger diameter of the truncated cone, while the PDK-g supply pipe in the area of the annular outlet of the vortex chamber has at least one additional fastening to the wall of the guide tube ADK-g and to the wall of the housing, in addition, the ultrasonic scan is made in the form of a nozzle with a conical and a cylinder parts and with a central through hole, while in the cylindrical part of the nozzle, at least one through channel is made located along the diameter of the ultrasonic inspection, and on the conical part of the nozzle there is an annular groove of a sawtooth profile, in addition, on top of the central through opening of the ultrasonic inspection PDK-z flow rate, made in the form of a screw with a conical end of the threaded part, and the PDK-z supply pipe in the zone of the annular outlet of the vortex chamber has four additional fastenings to the ADK-g guide tube and the housing wall, with additional fasteners arranged radially crosswise and made in the form of cylindrical inserts with grooves fixed in the housing holes with screws, while the ADK-g tangential entry into the vortex chamber is made in the region of the larger diameter of the truncated cone and the annular outlet opening of the vortex chamber is located in the region of the smaller diameter of the truncated cone.
Существенными признаками заявляемого устройства, совпадающими с прототипом, являются следующие признаки:The essential features of the claimed device that match the prototype are the following features:
- корпус устройства;- device body;
- вихревая камера со входом АДК-г;- vortex chamber with ADK-g input;
- патрубок подачи ПДК-ж;- supply pipe MPC-w;
- патрубок подачи ПДК-ж расположен по оси вихревой камеры;- the supply pipe MPC-w is located along the axis of the vortex chamber;
- устройство имеет ОЗ-УЗ-ДК.- the device has OZ-UZ-DK.
- ОЗ-УЗ-ДК расположена вне вихревой камеры;- OZ-UZ-DK is located outside the vortex chamber;
- корпус устройства выполнен в виде вихревой камеры;- the casing of the device is made in the form of a vortex chamber;
- вход АДК-г в вихревую камеру расположен тангенциально;- the entrance of ADK-g to the vortex chamber is located tangentially;
- патрубок подачи ПДК-ж жестко укреплен в основании корпуса;- the supply pipe MPC-w is rigidly strengthened at the base of the housing;
- свободный конец патрубка подачи ПДК-ж расположен снаружи вихревой камеры в зоне ОЗ-УЗ-ДК;- the free end of the supply pipe MPC-w is located outside the vortex chamber in the zone OZ-UZ-DK;
- на свободном конце патрубка подачи ПДК-ж расположен АУЗИ;- at the free end of the supply pipe MPC-located AUZI;
- устройство дополнительно содержит отражатель АДК-г;- the device further comprises a reflector ADK-g;
- АДК-г расположен в верхней части корпуса;- ADK-g is located in the upper part of the housing;
- поверхность АДК-г выполнена в виде эквидистантных проточек пилообразного профиля;- the surface of the ADK-g is made in the form of equidistant grooves of a sawtooth profile;
- вихревая камера имеет кольцеобразное выходное отверстие, образованное внутренней поверхностью направляющей трубки АДК-г и наружной цилиндрической поверхностью патрубка подачи ПДК-ж.- the vortex chamber has a ring-shaped outlet formed by the inner surface of the guide tube ADK-g and the outer cylindrical surface of the supply pipe PDK-g.
Отличительными от прототипа существенными признаками заявляемого устройства являются следующие признаки:Distinctive from the prototype of the essential features of the claimed device are the following features:
- вихревая камера выполнена в виде усеченного конуса;- the vortex chamber is made in the form of a truncated cone;
- основание корпуса выполнено в виде пластины, закрывающей торец вихревой камеры со стороны большего диаметра усеченного конуса;- the base of the body is made in the form of a plate covering the end of the vortex chamber from the side of the larger diameter of the truncated cone;
- патрубок подачи ПДК-ж в зоне кольцеобразного выходного отверстия вихревой камеры имеет, по меньшей мере, одно дополнительное крепление к стенке направляющей трубки АДК-г и к стенке корпуса.- the supply pipe PDK-g in the area of the annular outlet of the vortex chamber has at least one additional fastening to the wall of the guide tube ADK-g and to the wall of the housing.
Частными отличительными от прототипа существенными признаками заявляемого устройства являются следующие признаки:Private distinctive from the prototype of the essential features of the claimed device are the following features:
- АУЗИ выполнен в виде насадки с конической и цилиндрической частями и с центральным сквозным отверстием, при этом в цилиндрической части насадки выполнен, по меньшей мере, один сквозной канал, расположенный по диаметру АУЗИ, а на конической части насадки расположена кольцевая проточка пилообразного профиля, кроме того, сверху центрального сквозного отверстия АУЗИ расположен регулятор расхода ПДК-ж, выполненный в виде винта с коническим окончанием резьбовой части;- AISI is made in the form of a nozzle with a conical and cylindrical parts and with a central through hole, while in the cylindrical part of the nozzle there is made at least one through channel located along the diameter of the AESI, and on the conical part of the nozzle there is an annular groove of a sawtooth profile, except Moreover, on top of the central through-hole of the AUZI, there is a PDK-z flow regulator made in the form of a screw with a conical end of the threaded part;
- патрубок подачи ПДК-ж в зоне кольцеобразного выходного отверстия вихревой камеры имеет четыре дополнительных креплений к стенке направляющей трубки АДК-г и стенке корпуса, причем дополнительные крепления расположены радиально крестообразно и выполнены в виде цилиндрических вставок с проточками, укрепленными в отверстиях корпуса с помощью винтов;- the supply pipe PDK-g in the area of the annular outlet of the vortex chamber has four additional fastenings to the wall of the guide tube ADK-g and the wall of the housing, with additional fasteners located radially crosswise and made in the form of cylindrical inserts with grooves mounted in the holes of the housing with screws ;
- тангенциальный ввод АДК-г в вихревую камеру выполнен в районе большего диаметра усеченного конуса, а кольцеобразное выходное отверстие вихревой камеры расположено в районе меньшего диаметра усеченного конуса.- the tangential input of ADK-g into the vortex chamber is made in the region of the larger diameter of the truncated cone, and the annular outlet opening of the vortex chamber is located in the region of the smaller diameter of the truncated cone.
Между существенными признаками заявляемого изобретения и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь.Between the essential features of the claimed invention and the achieved technical result, there is the following causal relationship.
Действительно, достижение указаного технического результата - повышения энергетики процесса - создания ОЗ-УЗ-ДК при повышении устойчивости работы устройства - возможно только при осуществлении всех признаков, указанных в формуле изобретения.Indeed, the achievement of the specified technical result — improving the energy of the process — creating OZ-UZ-DK while increasing the stability of the device — is possible only with all the features indicated in the claims.
Например, выполнение вихревой камеры в виде усеченного конуса и тангенциальный ввод АДК-г позволяют лучше сконцентрировать вихревой поток газа и значительно повысить энергетику процесса создания ОЗ-УЗ-ДК.For example, the implementation of a vortex chamber in the form of a truncated cone and the tangential input of ADK-g make it possible to better concentrate the vortex gas flow and significantly increase the energy of the process of creating OZ-UZ-DK.
Так как объемная зона ультразвукового диспергирования компонентов - ОЗ-УЗ-ДК - расположена снаружи вихревой камеры, то ее размеры не зависят от габаритов вихревой камеры, что исключает функциональную зависимость производительности устройства от размера вихревой камеры, как это наблюдается в диспергаторах с ОЗ-УЗ-ДК (аналоги), расположенной внутри вихревой камеры.Since the volume zone of ultrasonic dispersion of the components — OZ-UZ-DK — is located outside the vortex chamber, its dimensions do not depend on the dimensions of the vortex chamber, which excludes the functional dependence of the device’s productivity on the size of the vortex chamber, as is observed in dispersers with OZ-UZ- DC (analogues) located inside the vortex chamber.
Кроме того, ОЗ-УЗ-ДК образуется за счет возбуждения устойчивых ультразвуковых колебаний АДК-г между АУЗИ и отражателем АДК-г, причем конструктивно АУЗИ и отражатель АДК-г представляют собой простые и надежные элементы устройства, например, поверхность отражатель АДК-г выполнена в виде эквидистантных проточек пилообразного профиля верхней части корпуса, которые образуют на поверхности отражателя АДК-г упорядоченную «волновую» механическую структуру, эффективно взаимодействующую с частицами жидкости, эжектируемой из АУЗИ в УЗ-область колебаний.In addition, OZ-UZ-DK is formed due to the excitation of stable ultrasonic vibrations of the ADK-g between the AESI and the ADK-g reflector, and structurally the AUZI and the ADK-g reflector are simple and reliable elements of the device, for example, the surface of the ADK-g reflector is made in the form of equidistant grooves of a sawtooth profile of the upper part of the body, which form an ordered "wave" mechanical structure on the surface of the ADK-g reflector, which effectively interacts with particles of the fluid ejected from the ultrasonic ultrasound into the ultrasound region to hesitation.
Патрубок подачи ПДК-ж в зоне кольцеобразного выходного отверстия вихревой камеры имеет, по меньшей мере, одно дополнительное крепление к стенке направляющей трубки АДК-г и стенке корпуса устройства, что значительно повышает устойчивость работы устройства в широком диапазоне давлений диспергируемых компонентов при регулировании его производительности.The PDK-g supply pipe in the area of the annular outlet of the vortex chamber has at least one additional fastening to the wall of the ADK-g guide tube and the wall of the device body, which significantly increases the stability of the device in a wide pressure range of dispersible components when controlling its performance.
В одном из возможных вариантов дополнительное крепление патрубка подачи ПДК-ж выполнено в виде четырех цилиндрических вставок с проточками, которые расположены радиально крестообразно и укреплены в отверстиях ПДК-г с помощью винтов.In one of the possible options, the additional fastening of the PDK-g supply pipe is made in the form of four cylindrical inserts with grooves, which are located radially crosswise and are fixed in the holes of PDK-g with screws.
Кроме того, заявляемое устройство проще прототипа, т.к. фактически содержит одну не очень сложную деталь - корпус с конусообразной полостью и отражателем АДК-г, представляющим собой эквидистантные проточки пилообразного профиля.In addition, the claimed device is simpler than the prototype, because in fact, it contains one not very complex part - a case with a conical cavity and an ADK-g reflector, which is an equidistant sawtooth groove.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, который включает поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, с выявлением источников, содержащих информацию об аналогах заявляемого технического решения, позволяет установить, что заявителем не выявлены аналоги, которые характеризуются всей совокупностью признаков, идентичной всем существенным признакам заявляемого устройства, указанных в формуле полезной модели.The analysis of the prior art by the applicant, which includes a search by patent and scientific and technical sources of information, with the identification of sources containing information about analogues of the claimed technical solution, allows us to establish that the applicant has not identified analogues that are characterized by the totality of features identical to all the essential features of the claimed devices specified in the utility model formula.
Потому можно утверждать, что изобретение соответствует условию патентоспособности по критерию «новизна».Therefore, it can be argued that the invention meets the condition of patentability by the criterion of "novelty."
Данное техническое решение имеет изобретательский уровень, т.к. по совокупности всех существенных признаков, указанных в формуле изобретения, для специалиста они явным образом не следуют из уровня техники.This technical solution has an inventive step, because in the aggregate of all the essential features specified in the claims, they do not explicitly follow from the prior art for a specialist.
Кроме того, изобретение промышленно применимо, потому что заявляемое техническое решение позволяет использовать его при разработке и производстве ультазвуковых диспергаторов для приготовления различных мелкодисперсных жидких сред, например, топливо-воздушных смесей, гомогенных и мелкодисперсных эмульсий и суспензий.In addition, the invention is industrially applicable, because the claimed technical solution allows it to be used in the development and production of ultrasonic dispersants for the preparation of various finely divided liquid media, for example, fuel-air mixtures, homogeneous and finely dispersed emulsions and suspensions.
Возможность осуществление заявляемого изобретения подтверждается нижеприведенным описанием его практической реализации и иллюстрируется чертежом.The possibility of the implementation of the claimed invention is confirmed by the following description of its practical implementation and is illustrated by the drawing.
На фиг.1 изображен разрез заявляемого устройства.Figure 1 shows a section of the inventive device.
Ультразвуковой диспергатор включает корпус устройства 1, в котором выполнена вихревая камера 2 в виде усеченного конуса.The ultrasonic dispersant includes a housing of the device 1, in which the swirl chamber 2 is made in the form of a truncated cone.
Вихревая камера 2 имеет тангенциально расположенный вход 3 активного диспергирующего компонента-газа (далее - АДК-г).The vortex chamber 2 has a tangentially located inlet 3 of the active dispersing gas component (hereinafter - ADC-g).
Патрубок 4 подачи пассивного диспергируемого компонента-жидкости (далее - ПДК-ж) расположен по оси вихревой камеры и жестко укреплен в основании 5 корпуса 1.The pipe 4 for supplying a passive dispersible component-liquid (hereinafter - MPC-g) is located along the axis of the vortex chamber and is rigidly fixed in the base 5 of the housing 1.
Свободный конец 6 патрубка 4 расположен снаружи вихревой камеры 2.The free end 6 of the pipe 4 is located outside the vortex chamber 2.
На свободном конце 6 патрубка 4 укреплен акустический ультразвуковой излучатель 7 (далее - АУЗИ).At the free end 6 of the pipe 4, an acoustic ultrasonic emitter 7 is strengthened (hereinafter referred to as “ultrasound”).
Сверху корпуса 1 расположен отражатель 8 АДК-г, который выполнен в виде эквидистантных проточек пилообразного профиля 9 верхней части корпуса 1.On top of the housing 1 is a reflector 8 ADK-g, which is made in the form of equidistant grooves of a sawtooth profile 9 of the upper part of the housing 1.
Поверхность отражателя 8 АДК-г выполнена в виде упорядоченной «волновой» механической структуры.The surface of the reflector 8 ADK-g is made in the form of an ordered "wave" mechanical structure.
В выходном отверстии 10 корпуса 1 расположена направляющая трубка 11 для выхода АДК-г.In the outlet 10 of the housing 1 is a guide tube 11 for the exit of ADK-g.
Вихревая камера 2 имеет кольцеобразное выходное отверстие 12, образованное внутренней поверхностью направляющей трубки 11 АДК-г и наружной цилиндрической поверхностью патрубка 4 подачи ПДК-ж.The vortex chamber 2 has an annular outlet 12 formed by the inner surface of the ADK-g guide tube 11 and the outer cylindrical surface of the supply pipe 4 of the MPC-g.
АУЗИ 7 выполнен в виде насадки с конической 13 и цилиндрической 14 частями и с центральным сквозным отверстием 15.AUZI 7 is made in the form of a nozzle with a conical 13 and a cylindrical 14 parts and with a central through hole 15.
В цилиндрической части 14 АУЗИ 7 выполнен, по меньшей мере, один сквозной канал 16, расположенный по диаметру АУЗИ 7.In the cylindrical part 14 of the ultrasonic inspection device 7, at least one through channel 16 is made, located along the diameter of the ultrasonic inspection device 7.
На конической части 13 АУЗИ 7 расположена кольцевая проточка 17 пилообразного профиля.An annular groove 17 of a sawtooth profile is located on the conical part 13 of the ultrasonic inspection system 7.
Сверху центрального сквозного отверстия 15 АУЗИ 7 расположен регулятор расхода ПДК-ж, выполненный в виде винта 18 с коническим окончанием резьбовой части 19.On top of the central through hole 15 AUZI 7 is a flow regulator PDK-w, made in the form of a screw 18 with a tapered end of the threaded part 19.
Объемная зона ультразвукового диспергирования компонентов (далее - ОЗ-УЗ-ДК) образована за счет возбуждения устойчивых ультразвуковых колебаний АДК-г между АУЗИ 7 и отражателем 8 АДК-г.The volumetric zone of ultrasonic dispersion of the components (hereinafter - OZ-UZ-DK) is formed due to the excitation of stable ultrasonic vibrations of ADK-g between AUZI 7 and reflector 8 of ADK-g.
Патрубок 4 в зоне кольцеобразного выходного отверстия 12 имеет, по меньшей мере, одно дополнительное крепление 20 к стенке направляющей трубки 11 АДК-г и к стенке корпуса 1.The pipe 4 in the area of the annular outlet 12 has at least one additional mount 20 to the wall of the guide tube 11 ADK-g and to the wall of the housing 1.
Дополнительное крепление 20 может быть выполнено, например, в виде четырех радиальных крестообразных цилиндрических вставок 21 с проточками, укрепленными в отверстиях 22 корпуса 1 с помощью винтов 23.Additional fastening 20 can be performed, for example, in the form of four radial cross-shaped cylindrical inserts 21 with grooves fixed in the holes 22 of the housing 1 with screws 23.
Заявляемое устройство работает следующим образом.The inventive device operates as follows.
АДК-г под избыточным давлением 1,5-2,5 ати подают через тангенциальный вход 4 внутрь вихревой камеры 2.ADK-g under an excess pressure of 1.5-2.5 ati is fed through the tangential inlet 4 into the vortex chamber 2.
Поток АДК-г закручивается внутри вихревой камеры 2, при этом поток АДК-г плавно переходит с большего диаметра усеченного конуса (тангенциального входа 3 АДК-г) на его меньший диаметр (кольцеобразное выходное отверстие 12), что приводит, согласно закона Бернулли, к значительному увеличению скорости потока АДК-г и уменьшению давления потока АДК-г в кольцеобразном выходном отверстии 12 не только по сравнению с давлением потока АДК-г на входе в вихревую камеру 2, но и по сравнению с давлением среды снаружи заявляемого устройства.The ADK-g flow swirls inside the vortex chamber 2, while the ADK-g flow smoothly passes from the larger diameter of the truncated cone (tangential inlet 3 of the ADK-g) to its smaller diameter (ring-shaped outlet 12), which leads, according to Bernoulli's law, to a significant increase in the ADK-g flow rate and a decrease in the pressure of the ADK-g flow in the annular outlet 12 not only in comparison with the pressure of the ADK-g flow at the inlet to the vortex chamber 2, but also in comparison with the pressure of the medium outside the inventive device.
Далее поток АДК-г выходит из кольцеобразного выходного отверстия 12 и попадает в ОЗ-УЗ-ДК, в которой происходит генерирование ультразвуковых колебаний АДК-г между конической частью 13 АУЗИ и отражателем 8 АДК-г, причем в этой зоне образуется стоячая объемная волна с частотой ультразвуковых колебаний в несколько десятков кГц.Next, the ADK-g flow leaves the annular outlet 12 and enters OZ-UZ-DK, in which the ultrasonic vibrations of the ADK-g are generated between the conical part 13 of the ultrasonic inspection and the reflector 8 of the ADK-g, and a standing body wave with the frequency of ultrasonic vibrations of several tens of kHz.
Кроме того, пониженное давление (разрежение) на выходе кольцеобразного выходного отверстия 12 приводит к эжекции ПДК-ж из центрального сквозного отверстия 16 и сквозного канала 15 в зону ОЗ-УЗ-ДК.In addition, the lowered pressure (rarefaction) at the exit of the annular outlet 12 leads to the ejection of MPC-w from the central through hole 16 and the through channel 15 into the zone OZ-UZ-DK.
ПДК-ж в зоне ОЗ-УЗ-ДК подвергается воздействию мощного ультразвукового объемного поля и диспергируется на мельчайшие частицы - от 5,0 до 20 мкм (в зависимости от требуемых параметров диспергации, материала ПДК-ж, давления АДК-г и других параметров).MPC-g in the zone OZ-UZ-DK is exposed to a powerful ultrasonic volume field and is dispersed to the smallest particles - from 5.0 to 20 microns (depending on the required dispersion parameters, material MPC-g, pressure ADK-g and other parameters) .
С помощью регулятора расхода ПДК-ж, выполненного в виде винта 18, регулируют производительность заявляемого устройства по диспергации ПДК-ж.Using a flow controller PDK-w, made in the form of a screw 18, regulate the performance of the inventive device for the dispersion of MPK-w.
Таким образом, заявляемый диспергатор позволяет получить устойчивый факел распыленной мелкодисперсной жидкости.Thus, the inventive dispersant allows you to get a stable torch sprayed fine liquid.
Учитывая вышеизложенное, можно сделать вывод, что задача, поставленная в настоящем изобретении - усовершенствование ультразвукового диспергатора с внешней зоной диспергирования компонентов - выполнена с достижением технического результата - повышения энергетики процесса создания ОЗ-УЗ-ДК при повышении устойчивости работы устройства.Based on the foregoing, we can conclude that the task of the present invention is to improve the ultrasonic disperser with an external dispersion zone of the components - achieved with the achievement of the technical result - increase the energy of the process of creating OZ-UZ-DK while increasing the stability of the device.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012108050/05A RU2497580C1 (en) | 2012-03-05 | 2012-03-05 | Dolgopolov's ultrasound dispersant |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012108050/05A RU2497580C1 (en) | 2012-03-05 | 2012-03-05 | Dolgopolov's ultrasound dispersant |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012108050A RU2012108050A (en) | 2013-09-10 |
| RU2497580C1 true RU2497580C1 (en) | 2013-11-10 |
Family
ID=49164596
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012108050/05A RU2497580C1 (en) | 2012-03-05 | 2012-03-05 | Dolgopolov's ultrasound dispersant |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2497580C1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU421349A1 (en) * | 1972-03-28 | 1974-03-30 | Ю. М. Новиков , Н. Н. Фесенко | DEVICE FOR OBTAINING FINE SUSPENSIONS AND EMULSIONS |
| EP0907405A1 (en) * | 1996-05-21 | 1999-04-14 | Guy Pavese | High efficiency ultracolloidal emulsifying module for basically immiscible fluids and related methods |
| WO2002089942A1 (en) * | 2001-05-05 | 2002-11-14 | Accentus Plc | Formation of small crystals |
| RU2268772C1 (en) * | 2004-12-21 | 2006-01-27 | Закрытое Акционерное Общество "Вектор" | Method of the heat-mass-power exchange and a device for its realization |
| UA62102U (en) * | 2011-02-02 | 2011-08-10 | Юрий Яковлевич Долгополов | Ultrasonic dispersing device |
| RU109673U1 (en) * | 2011-02-25 | 2011-10-27 | Юрий Яковлевич Долгополов | ULTRASONIC DISPERSANT |
-
2012
- 2012-03-05 RU RU2012108050/05A patent/RU2497580C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU421349A1 (en) * | 1972-03-28 | 1974-03-30 | Ю. М. Новиков , Н. Н. Фесенко | DEVICE FOR OBTAINING FINE SUSPENSIONS AND EMULSIONS |
| EP0907405A1 (en) * | 1996-05-21 | 1999-04-14 | Guy Pavese | High efficiency ultracolloidal emulsifying module for basically immiscible fluids and related methods |
| WO2002089942A1 (en) * | 2001-05-05 | 2002-11-14 | Accentus Plc | Formation of small crystals |
| RU2268772C1 (en) * | 2004-12-21 | 2006-01-27 | Закрытое Акционерное Общество "Вектор" | Method of the heat-mass-power exchange and a device for its realization |
| UA62102U (en) * | 2011-02-02 | 2011-08-10 | Юрий Яковлевич Долгополов | Ultrasonic dispersing device |
| RU109673U1 (en) * | 2011-02-25 | 2011-10-27 | Юрий Яковлевич Долгополов | ULTRASONIC DISPERSANT |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2012108050A (en) | 2013-09-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2013545589A (en) | Fluid shock wave reactor | |
| RU2479360C1 (en) | Swirl atomiser | |
| RU2497580C1 (en) | Dolgopolov's ultrasound dispersant | |
| CN105944898A (en) | Ultrasonic efficient atomization device of water currents under narrow-slit airflow oscillation stirring | |
| RU109673U1 (en) | ULTRASONIC DISPERSANT | |
| RU187161U1 (en) | Ultrasonic atomizer | |
| RU2482925C1 (en) | Kochetov's radial-flow vortex nozzle | |
| RU2623771C1 (en) | Acoustic nozzle for spraying solutions | |
| RU2328678C1 (en) | Drying plant for highly humid materials | |
| RU2103601C1 (en) | Acoustic injector | |
| RU2631286C1 (en) | Acoustic nozzle | |
| CN217250121U (en) | Ultrasonic atomizer | |
| RU2644860C1 (en) | Acoustic atomiser for spraying solutions | |
| RU2639699C1 (en) | Acoustical head for atomizers for spraying liquids | |
| RU2658023C1 (en) | Acoustic nozzle for spraying solutions | |
| RU2636887C1 (en) | Kochetov pneumatic injector with two-phase flow of liquid atomization | |
| RU2618702C1 (en) | Cochetov's acoustical head for atomizers spraying liquids | |
| RU2336129C1 (en) | Acoustic sprayer for solutions | |
| RU2618703C1 (en) | Kochetov's acoustic nozzle for atomizing liquids | |
| RU2647004C1 (en) | Drying device for high-moisture materials | |
| RU129598U1 (en) | ULTRASONIC GAS BURNER "UGGD" | |
| RU2646714C1 (en) | Kochetov acoustic nozzle | |
| RU2611867C1 (en) | Nozzle of disk injector | |
| RU2640528C1 (en) | Acoustic nozzle with double liquid inlet | |
| RU2644871C1 (en) | Acoustic spray for spraying suspended mixtures |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180306 |