RU2822898C1 - Device for ultrasonic cleaning of liquids - Google Patents
Device for ultrasonic cleaning of liquids Download PDFInfo
- Publication number
- RU2822898C1 RU2822898C1 RU2023132773A RU2023132773A RU2822898C1 RU 2822898 C1 RU2822898 C1 RU 2822898C1 RU 2023132773 A RU2023132773 A RU 2023132773A RU 2023132773 A RU2023132773 A RU 2023132773A RU 2822898 C1 RU2822898 C1 RU 2822898C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- housing
- liquid
- ultrasonic
- disk
- contaminants
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 66
- 238000004506 ultrasonic cleaning Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 claims abstract description 30
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 12
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 5
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 abstract description 4
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 abstract description 3
- 239000010840 domestic wastewater Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 2
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 abstract description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 13
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 4
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 1
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам ультразвуковой очистки различных технологических и эксплуатационных жидкостей от механических загрязнений, в том числе для очистки и обеззараживания промышленных и бытовых сточных вод, и может быть использовано в машиностроительной, топливной, пищевой и другой промышленности.The invention relates to devices for ultrasonic cleaning of various technological and operational fluids from mechanical contaminants, including for the purification and disinfection of industrial and domestic wastewater, and can be used in the engineering, fuel, food and other industries.
Известно устройство для очистки жидкости (Авторское свидетельство № 701670 A1, МПК B01D 51/08) с применением ультразвуковых волн. Устройство содержит кубическую камеру, на двух противоположных стенках которой, на расстоянии, равном половине длины стоячей волны, установлены ультразвуковые преобразователи. Около них на смежной стенке установлены патрубки для входа загрязненной жидкости и для выхода очищенной жидкости. На крышке камеры устройства по центру установлен дополнительный ультразвуковой преобразователь. При этом напротив, на днище камеры на расстоянии, равным одной четверти длины стоячей волны установлен патрубок для отвода загрязнений. Также в устройстве для улучшения обработки жидкости предусмотрена обводная труба.A device for cleaning liquids is known (Author's certificate No. 701670 A1, IPC B01D 51/08) using ultrasonic waves. The device contains a cubic chamber, on two opposite walls of which, at a distance equal to half the length of the standing wave, ultrasonic transducers are installed. Near them, on the adjacent wall, there are pipes for the entry of contaminated liquid and for the exit of purified liquid. An additional ultrasonic transducer is installed in the center of the device’s chamber cover. In this case, on the contrary, on the bottom of the chamber at a distance equal to one quarter of the standing wave length there is a pipe for removing contaminants. The device also includes a bypass pipe to improve liquid processing.
Недостатками данного устройства являются: The disadvantages of this device are:
1. Большой непроизводительный расход очищаемой жидкости вследствие заполнения камеры и выхода жидкости вместе с загрязняющими частицами через патрубок для отвода загрязнения; 1. Large unproductive consumption of the liquid to be cleaned due to the filling of the chamber and the release of liquid along with contaminant particles through the contaminant drainage pipe;
2. Низкая степень очистки вследствие заполнения камеры и наличия «слепых» зон; низкая степень гомогенизации и обеззараживания очищаемой жидкости вследствие малого времени экспозиции в поле стоячей волны; 2. Low degree of cleaning due to filling of the chamber and the presence of “blind” zones; low degree of homogenization and disinfection of the purified liquid due to short exposure time in the standing wave field;
3. Сложность в изготовлении и эксплуатации устройства вследствие зависимости условий возникновения стоячих волн от свойств очищаемой жидкости, концентрации в ней загрязнителей и температуры, что снижает универсальность устройства, т.к. предполагает его эффективное использование только применительно к узкому диапазону свойств жидкости и загрязнений. 3. Difficulty in manufacturing and operating the device due to the dependence of the conditions for the occurrence of standing waves on the properties of the liquid being purified, the concentration of pollutants in it and temperature, which reduces the versatility of the device, because assumes its effective use only in relation to a narrow range of fluid properties and contaminants.
Известен также ультразвуковой фильтр (Патент № 2037327 C1, МПК B01D 51/08) для очистки воды, содержащий источник ультразвука с расположенным на торце прямоугольным корпусом фильтра, приемники сгущенных продуктов и жидкой фазы, выполненные в виде щелевых отсекателей в нижней части корпуса под зонами пучности давлений и скоростей ультразвуковой стоячей волны. Фильтр снабжен регулируемым металлическим экраном, расположенным на противоположной стенке корпуса от источника ультразвука с возможностью установления между плоскостями излучателя и экрана расстояния, кратного половине длины волны ультразвука, а пластины отсекателей снабжены регуляторами изменения ширины щелей отсекателей. Устройство снабжено дополнительным корпусом фильтра, установленным на противоположном торце источника ультразвука. Элемент для подвода фильтруемой жидкости снабжен дозатором для подачи раствора флокулянта. Приемники сгущенных продуктов и жидкой фазы выполнены в виде щелей с поперечным наклоном днища в противоположные стороны.An ultrasonic filter is also known (Patent No. 2037327 C1, IPC B01D 51/08) for water purification, containing an ultrasound source with a rectangular filter housing located at the end, receivers of condensed products and the liquid phase, made in the form of slotted cutters in the lower part of the housing under the antinode zones pressures and velocities of ultrasonic standing waves. The filter is equipped with an adjustable metal screen located on the opposite wall of the housing from the ultrasound source with the ability to establish a distance between the planes of the emitter and the screen that is a multiple of half the ultrasound wavelength, and the cut-off plates are equipped with regulators for changing the width of the cut-off slits. The device is equipped with an additional filter housing installed on the opposite end of the ultrasound source. The element for supplying the filtered liquid is equipped with a dispenser for supplying the flocculant solution. Receivers of condensed products and liquid phase are made in the form of slots with a transverse inclination of the bottom in opposite directions.
Недостатком данного устройства является наличие в нем отсекателей и подвижных частей, усложняющих его конструкцию, а также эксплуатацию. Устройство не является универсальным, поскольку его конструкция обеспечивает необходимую интенсивность ультразвука только применительно к маловязким жидкостям типа воды. Резкое уменьшение кавитационной области в достаточно большом объеме фильтра при использовании вязких жидкостей вследствие значительного порога кавитации в них приводит к снижению производительности и степени очистки. Конструкция устройства не позволяет осуществлять регулировку интенсивности ультразвукового воздействия при увеличении вязкости фильтруемых жидкостей. The disadvantage of this device is the presence of cut-offs and moving parts, which complicate its design and operation. The device is not universal, since its design provides the necessary ultrasound intensity only for low-viscosity liquids such as water. A sharp decrease in the cavitation area in a sufficiently large filter volume when using viscous liquids due to a significant cavitation threshold in them leads to a decrease in productivity and degree of purification. The design of the device does not allow adjustment of the intensity of ultrasonic exposure as the viscosity of the filtered liquids increases.
Известен также способ флокуляции, осаждения, агломерации или коагуляции и устройство для его осуществления (Патент № 2067079 C1, МПК B01D 21/28, B01D 21/00, B01D 43/00), при котором на поток загрязненной жидкости воздействуют полем ультразвуковых стоячих волн, которое приводит к накапливанию загрязняющих частиц в зонах узлов колебаний или в зонах пучности колебаний, с последующим отделением их от жидкости. Устройство, реализующее данный способ, содержит озвучиваемый резервуар, в котором на одной или в одной боковой стенке, параллельной горизонтальному направлению течения жидкости, содержится один или несколько ультразвуковых преобразователей, а на противоположной параллельной боковой стенке содержится звукоотражатели. При этом распространение звука происходит горизонтально и под прямым углом к направлению течения жидкости. В донной части резервуара предусмотрены одна или несколько преимущественно воронкообразной формы отстойные камеры, в самых глубоких местах которых предусмотрены устройства для удаления осевших частиц, ограниченные сверху гидравлическими блендами. На обеих боковых стенках, стоящих перпендикулярно направлению потока, находятся впускное и выпускное отверстия для жидкости. Гидравлические бленды, отделяющие отдельные отстойные камеры от озвучиваемого пространства, выполнены преимущественно горизонтальными в виде колосниковых решеток. There is also a known method of flocculation, sedimentation, agglomeration or coagulation and a device for its implementation (Patent No. 2067079 C1, IPC B01D 21/28, B01D 21/00, B01D 43/00), in which the flow of contaminated liquid is exposed to a field of ultrasonic standing waves, which leads to the accumulation of polluting particles in the zones of vibration nodes or in the zones of vibration antinodes, with their subsequent separation from the liquid. A device that implements this method contains a sonicable reservoir, in which one or more ultrasonic transducers are contained on one or one side wall parallel to the horizontal direction of liquid flow, and sound reflectors are contained on the opposite parallel side wall. In this case, sound propagates horizontally and at right angles to the direction of fluid flow. In the bottom part of the tank there are one or several predominantly funnel-shaped settling chambers, in the deepest places of which there are devices for removing settled particles, limited from above by hydraulic blends. On both side walls, standing perpendicular to the direction of flow, there are inlet and outlet openings for the liquid. The hydraulic blends separating the individual settling chambers from the sounded space are made predominantly horizontal in the form of grates.
Недостатком данного устройства является сложность в его изготовления и эксплуатации вследствие зависимости условий возникновения стоячих волн от свойств жидкости, концентрации загрязнений в ней и температуры. Устройство не является универсальным, т.к. предполагает его эффективное использование только применительно к узкому диапазону свойств жидкости и загрязнений. Конструкция устройства не позволяет осуществлять регулировку интенсивности ультразвукового воздействия при увеличении вязкости фильтруемых жидкостей. The disadvantage of this device is the complexity of its manufacture and operation due to the dependence of the conditions for the occurrence of standing waves on the properties of the liquid, the concentration of contaminants in it and temperature. The device is not universal, because assumes its effective use only in relation to a narrow range of fluid properties and contaminants. The design of the device does not allow adjustment of the intensity of ultrasonic exposure as the viscosity of the filtered liquids increases.
Наиболее близким к заявленному изобретению является устройство для ультразвуковой обработки жидкости (Патент № 2132820 C1, МПК C02F 1/36, C02F 1/20, C02F 103/02), которое содержит корпус, излучатель ультразвука, расположенный в нижней части корпуса, трубы подвода загрязненной жидкости и отвода обработанной в озвучиваемом пространстве жидкости. Труба подвода жидкости расположена в центре днища корпуса. Излучатель преимущественно в виде диска размещен параллельно днищу с зазором и имеет диаметр меньше диаметра корпуса. Зазор между диском излучателя и днищем составляет 1-10 мм. Площадь поперечного сечения трубы подвода жидкости больше площади кольцевого зазора, образованного излучателем и днищем корпуса. The closest to the claimed invention is a device for ultrasonic treatment of liquids (Patent No. 2132820 C1, IPC C02F 1/36, C02F 1/20, C02F 103/02), which contains a housing, an ultrasound emitter located in the lower part of the housing, contaminated supply pipes liquid and removal of liquid processed in the sonicated space. The liquid supply pipe is located in the center of the housing bottom. The emitter, predominantly in the form of a disk, is placed parallel to the bottom with a gap and has a diameter less than the diameter of the body. The gap between the emitter disk and the bottom is 1-10 mm. The cross-sectional area of the liquid supply pipe is greater than the area of the annular gap formed by the emitter and the bottom of the housing.
Недостатками данного технического решения являются следующие: The disadvantages of this technical solution are the following:
1. Очищаемая жидкость в зону очистки подается через трубу подвода, расположенная в днище корпуса и выходит через трубу отвода расположенную в верхней его части. В данном случае потоку очищаемой жидкости противостоит давление, создаваемое уже очищенной жидкостью, а также давление, создаваемое ультразвуковым полем, которые приводят к необходимости подачи жидкости, в зону очистки, под давление большим противопоставляемому, что требует дополнительного оборудования и энергозатрат; периодичность процесса очистки, связанная с необходимостью удаления из устройства загрязнений, так как в процессе очистки на днище вокруг диска излучателя будут образовываться загрязнения в результате оседания тяжелых частиц, и при определенном их объеме частицы будут уноситься вместе с поток очищенной жидкости, что снизить эффективность; 1. The liquid to be cleaned is supplied to the cleaning zone through the inlet pipe located in the bottom of the housing and exits through the outlet pipe located in its upper part. In this case, the flow of the liquid to be purified is opposed by the pressure created by the already purified liquid, as well as the pressure created by the ultrasonic field, which leads to the need to supply liquid to the cleaning zone under a larger counter pressure, which requires additional equipment and energy costs; the frequency of the cleaning process, associated with the need to remove contaminants from the device, since during the cleaning process, contaminants will form on the bottom around the emitter disk as a result of the settling of heavy particles, and at a certain volume, the particles will be carried away along with the flow of the purified liquid, which will reduce efficiency;
2. Низкое качество очистки, так как практически все загрязняющие частицы остаются в жидкости, хотя и меньшего размера; 2. Low quality of cleaning, since almost all contaminant particles remain in the liquid, although of a smaller size;
3. Невозможность устанавливать зазор менее 1 мм между пластиной излучателя и днищем, что увеличивает вероятность прохождения части крупных частиц загрязнений, т.к. их возможное дробление осуществляется исключительно за счет кавитационных эффектов. 3. It is impossible to establish a gap of less than 1 mm between the emitter plate and the bottom, which increases the likelihood of the passage of some large particles of contaminants, because their possible crushing is carried out solely due to cavitation effects.
Техническая проблема настоящего изобретения заключается в обеспечении качества и непрерывности процесса очистки жидкостей с различными физико-механическими свойствами, в частности вязкостью, от механических загрязнений при одновременном повышении производительности и снижении энергетических затрат при использовании простой конструкции устройства.The technical problem of the present invention is to ensure the quality and continuity of the process of purifying liquids with different physical and mechanical properties, in particular viscosity, from mechanical contaminants while simultaneously increasing productivity and reducing energy costs using a simple device design.
Техническим результатом является упрощение конструкции устройства, повышение его универсальности при обработке жидкостей с различной вязкостью за счет регулировки конструктивных параметров, а также непрерывность процесса очистки жидкостей от различных загрязнений широкого диапазона дисперсности и повышение ее эффективности.The technical result is to simplify the design of the device, increase its versatility when processing liquids with different viscosities by adjusting design parameters, as well as the continuity of the process of purifying liquids from various contaminants of a wide range of dispersion and increasing its efficiency.
Технический результат достигается за счет того, что в устройстве для ультразвуковой очистки жидкости, содержащем корпус, излучатель ультразвука, преимущественно в виде диска, размещенный параллельно днищу с регулируемым зазором и имеющий диаметр меньше диаметра корпуса, трубу подвода загрязненной жидкости, расположенную в центре днища корпуса, и трубу отвода обработанной в озвучиваемом пространстве жидкости, патрубок подвода загрязненной жидкости расположен в верхней части корпуса, а патрубок отвода очищенной жидкости расположен в центре донной части корпуса, при этом донная часть корпуса является двухъярусной к центру, на верхнем ярусе которой закреплен сменный пропускной диск с отверстиями, которому параллельно с зазором, регулируемым в диапазоне 0-1 мм, установлен ультразвуковой излучатель, линейные размеры которого равны длине волны на резонансной частоте 22 кГц, с рабочей частью в виде диска, а в нижнем ярусе установлен клапан сброса загрязнений с периодическим срабатыванием от установленного объема скопившихся загрязнений. При этом нижний ярус по отношению к верхнему может быть выполнен под углом (5-10)°.The technical result is achieved due to the fact that in a device for ultrasonic cleaning of liquids containing a housing, an ultrasound emitter, mainly in the form of a disk, placed parallel to the bottom with an adjustable gap and having a diameter less than the diameter of the housing, a contaminated liquid supply pipe located in the center of the bottom of the housing, and a pipe for draining the liquid processed in the sonicated space, the contaminated liquid supply pipe is located in the upper part of the housing, and the purified liquid drain pipe is located in the center of the bottom part of the housing, while the bottom part of the housing is two-tiered towards the center, on the upper tier of which a replaceable passage disk with holes, parallel to which with a gap adjustable in the range of 0-1 mm, an ultrasonic emitter is installed, the linear dimensions of which are equal to the wavelength at the resonant frequency of 22 kHz, with a working part in the form of a disk, and in the lower tier there is a contaminant discharge valve with periodic operation from established volume of accumulated contaminants. In this case, the lower tier in relation to the upper one can be made at an angle of (5-10)°.
Возможность установки зазора величиной менее 1 мм способствует повышению качества очистки вследствие отсева и оседания в нижнем ярусе донной части корпуса загрязняющих частиц, размер которых превышает величину зазора. Регулировка зазора в диапазоне 0-1 мм обеспечивает интенсификацию кавитационных процессов и акустических течений, а также механическое диспергирование попавших в зазор крупных частиц за счет ударного воздействия торца диска, расположенного на ультразвуковом излучателе. Возможность регулировки величины зазора также обеспечивает настройку процесса под требуемые параметры качества и производительности очистки, с учетом характеристик очищаемой жидкости и свойств загрязнений. Линейный размер ультразвукового излучателя, равный одной длине волны на резонансной частоте 22 кГц, соответствует двум длинам волн на резонансной частоте 44 кГц, что повышает универсальность устройства благодаря возможности работы на двух частотах, что позволяет более гибко регулировать параметры ультразвука с учетом свойств загрязнений и вязкости очищаемой жидкости. Наличие клапана сброса загрязнений, с периодическим срабатыванием или срабатыванием при определенном количестве (объеме или массе) загрязнений, способствует непрерывной очистке жидкости, вследствие стабильного удаления загрязнений из камеры малыми порциями, что облегчает их утилизацию. Сменные диски позволяют регулировать производительность и качество очистки, вследствие изменения расположения, размеров и количества отверстий. Подача загрязненной жидкости через верхний патрубок и выход очищенной через донный, снижает себестоимость и энергоемкость процесса, вследствие исключения необходимости применения дополнительного прокачивающего насоса, кроме случаев, когда требуется повышенная или определенная (заданная) производительность. The ability to install a gap of less than 1 mm helps to improve the quality of cleaning due to the screening and settling of polluting particles in the lower tier of the bottom part of the housing, the size of which exceeds the size of the gap. Adjusting the gap in the range of 0-1 mm ensures the intensification of cavitation processes and acoustic flows, as well as the mechanical dispersion of large particles caught in the gap due to the impact of the end of the disk located on the ultrasonic emitter. The ability to adjust the gap size also ensures that the process is adjusted to the required parameters of cleaning quality and performance, taking into account the characteristics of the liquid being cleaned and the properties of contaminants. The linear size of the ultrasonic emitter, equal to one wavelength at a resonant frequency of 22 kHz, corresponds to two wavelengths at a resonant frequency of 44 kHz, which increases the versatility of the device due to the ability to operate at two frequencies, which allows for more flexible adjustment of ultrasound parameters taking into account the properties of contaminants and the viscosity of the product being cleaned liquids. The presence of a contaminant discharge valve, with periodic operation or activation at a certain amount (volume or mass) of contaminants, facilitates continuous cleaning of the liquid due to the stable removal of contaminants from the chamber in small portions, which facilitates their disposal. Replaceable discs allow you to adjust the performance and quality of cleaning by changing the location, size and number of holes. Supplying contaminated liquid through the top pipe and exiting the purified liquid through the bottom pipe reduces the cost and energy intensity of the process, due to the elimination of the need to use an additional pump, except in cases where increased or certain (specified) productivity is required.
Конструкция устройства поясняется схемой Фиг. 1. На Фиг. 2 представлена конструкция с наклонной донной частью. The design of the device is illustrated by the diagram in Fig. 1. In Fig. Figure 2 shows a design with an inclined bottom part.
На Фиг. 1 и Фиг. 2, где позициями обозначено: 1 – генератор ультразвуковых колебаний, 2 – ультразвуковой излучатель, 3 – корпус, 4 – патрубок подвода загрязненной жидкости, 5 – сменный пропускной диск, 6 – патрубок отвода очищенной жидкости, 7 – клапан сброса загрязнений, δ – регулируемый зазор. In FIG. 1 and Fig. 2, where the positions indicate: 1 – ultrasonic vibration generator, 2 – ultrasonic emitter, 3 – housing, 4 – contaminated liquid supply pipe, 5 – replaceable flow disk, 6 – purified liquid drain pipe, 7 – contaminant discharge valve, δ – adjustable gap.
Устройство для ультразвуковой очистки жидкости состоит из электромеханического преобразователя на основе пьезокерамического излучателя, которой установлен в корпусе устройства посредством резьбового соединения (возможно иным способом), с возможностью регулировки величины зазора, с рабочей частью, выполненной в виде диска, торец которого параллелен перфорированному диску, который в свою очередь закреплен по центру донной части корпуса. Активная накладка преобразователя имеет длину, равную половине длины волны на частоте 22 кГц, два пьезокерамических излучателя и пассивная накладка имеют суммарную длину также равную половине длины волны на данной частоте. Преобразователь подключен к генератору, имеющему два диапазона частот выходного напряжения с подстройкой резонанса – 22 и 44 кГц. Это обеспечивает работу преобразователя на двух частотах.A device for ultrasonic cleaning of liquid consists of an electromechanical transducer based on a piezoceramic emitter, which is installed in the device body by means of a threaded connection (possibly in another way), with the ability to adjust the gap, with a working part made in the form of a disk, the end of which is parallel to the perforated disk, which in turn, fixed in the center of the bottom of the body. The active pad of the transducer has a length equal to half the wavelength at a frequency of 22 kHz, two piezoceramic emitters and the passive pad have a total length also equal to half the wavelength at this frequency. The converter is connected to a generator that has two output voltage frequency ranges with resonance adjustment - 22 and 44 kHz. This ensures that the converter operates at two frequencies.
В узловом сечении пассивной накладки выполнен фланец, при помощи которого преобразователь закреплен в корпусе устройства. На корпусе в верхней части его боковой стенки установлен патрубок подвода загрязненной жидкости, на его донной части по центру с внешней стороны установлен патрубок отвода очищенной жидкости. Причем донная часть корпуса является двухъярусной к центру, и в нижнем ее ярусе установлен клапан сброса загрязнений. In the nodal section of the passive cover there is a flange, with which the converter is fixed in the device body. A connection pipe for supplying contaminated liquid is installed on the body in the upper part of its side wall; a pipe for discharging purified liquid is installed on its bottom part in the center from the outside. Moreover, the bottom part of the housing is two-tiered towards the center, and a contaminant discharge valve is installed in its lower tier.
Устройство для ультразвуковой очистки жидкости работает следующим образом. До начала работы согласно требуемым параметрам качества и производительности процесса очистки и характеристик очищаемой жидкости, осуществляют настройку генератора ультразвуковых колебаний на требуемую частоту и амплитуду колебаний, а также настройку величины зазора с точностью 0,01-0,05 мм при помощи микрометрического винта или тарированных прокладок. Далее включают генератор и через патрубок подвода подают очищаемую жидкость в корпус, откуда она поступает в озвучиваемое пространство в виде кольцевого зазора, образованное диском излучателя и перфорированным диском. При прохождении жидкости через зазор в ней возникает ультразвуковая кавитация, интенсивность которой остается неизменной вследствие постоянства его величины. Ударные волны, возникающие вследствие схлопывания кавитирующих микропузырьков, вызывают диспергирование частиц загрязнений, поступивших в зазор вместе с жидкостью. Одновременно крупные частицы, размеры которых соизмеримы с величиной зазора, предварительно дробятся механическим воздействием торца диска ультразвукового преобразователя. У границы кольцевого зазора происходит отсев и оседание на дно корпуса загрязняющих частиц, размер которых, больше величины зазора. Из зазора уже очищенная жидкость через воронку попадает в патрубок отвода. По мере накопления осевших загрязняющих частиц на дне корпуса срабатывает клапан сброса, через который под воздействием потока жидкости они соответственно уносятся в накопитель.A device for ultrasonic liquid purification works as follows. Before starting work, in accordance with the required parameters of the quality and productivity of the cleaning process and the characteristics of the liquid to be cleaned, the ultrasonic vibration generator is adjusted to the required frequency and amplitude of vibrations, as well as the gap is adjusted with an accuracy of 0.01-0.05 mm using a micrometric screw or calibrated gaskets . Next, the generator is turned on and the liquid to be cleaned is supplied through the supply pipe into the housing, from where it enters the sounded space in the form of an annular gap formed by the emitter disk and the perforated disk. When a liquid passes through a gap, ultrasonic cavitation occurs in it, the intensity of which remains unchanged due to the constancy of its magnitude. Shock waves resulting from the collapse of cavitating microbubbles cause the dispersion of contaminant particles that enter the gap along with the liquid. At the same time, large particles, the sizes of which are commensurate with the size of the gap, are preliminarily crushed by the mechanical action of the end of the ultrasonic transducer disk. At the boundary of the annular gap, contaminant particles, the size of which is larger than the size of the gap, are sifted out and settled to the bottom of the housing. From the gap, the already purified liquid enters the outlet pipe through a funnel. As settled contaminant particles accumulate at the bottom of the housing, a discharge valve is activated, through which, under the influence of the liquid flow, they are carried away into the storage tank.
Claims (2)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2822898C1 true RU2822898C1 (en) | 2024-07-16 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2132820C1 (en) * | 1997-09-29 | 1999-07-10 | Мельников Владимир Иванович | Device for ultrasonic treatment of liquid |
| RU2138319C1 (en) * | 1998-05-19 | 1999-09-27 | Государственный научный центр "Акустический институт им.акад.Н.Н.Андреева" | Suspension filtering and condenser apparatus |
| RU2363528C1 (en) * | 2008-02-11 | 2009-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Ультразвуковая техника-инлаб" | Ultrasonic device for treatment of liquid mediums |
| RU182736U1 (en) * | 2018-04-28 | 2018-08-29 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) | Device for the treatment of oily wastewater |
| RU2727125C1 (en) * | 2019-11-15 | 2020-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Центр ультразвуковых технологий" | Ultrasonic waste water treatment device |
| CN112844167A (en) * | 2019-11-27 | 2021-05-28 | 株式会社海上 | Ultrasonic homogenizer |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2132820C1 (en) * | 1997-09-29 | 1999-07-10 | Мельников Владимир Иванович | Device for ultrasonic treatment of liquid |
| RU2138319C1 (en) * | 1998-05-19 | 1999-09-27 | Государственный научный центр "Акустический институт им.акад.Н.Н.Андреева" | Suspension filtering and condenser apparatus |
| RU2363528C1 (en) * | 2008-02-11 | 2009-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Ультразвуковая техника-инлаб" | Ultrasonic device for treatment of liquid mediums |
| RU182736U1 (en) * | 2018-04-28 | 2018-08-29 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) | Device for the treatment of oily wastewater |
| RU2727125C1 (en) * | 2019-11-15 | 2020-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Центр ультразвуковых технологий" | Ultrasonic waste water treatment device |
| CN112844167A (en) * | 2019-11-27 | 2021-05-28 | 株式会社海上 | Ultrasonic homogenizer |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6787046B2 (en) | Pressure liquid filtration with ultrasonic bridging prevention | |
| RU2037327C1 (en) | Ultrasonic filter | |
| RU2822898C1 (en) | Device for ultrasonic cleaning of liquids | |
| CA2441200C (en) | Apparatus for treating fluids with ultrasounds | |
| AU2002241127A1 (en) | Apparatus for treating fluids with ultrasounds | |
| JPS5850124B2 (en) | liquid purification device | |
| JP7535221B2 (en) | Crossflow wet classification device and wet classification method using the same | |
| KR100457465B1 (en) | A swage treatment device in using ultrasonic wave | |
| WO2020209822A1 (en) | Method for removing mechanical impurities from a liquid and device for carrying out same | |
| RU2079440C1 (en) | Device for galvanic coagulation | |
| US20040188332A1 (en) | Self-cleaning filter system within reaction or retention vessels | |
| KR100313325B1 (en) | Wastewater treatment system using porous filter and ultrasonic wave | |
| RU2821851C1 (en) | Method of ultrasonic cleaning of liquids | |
| RU86585U1 (en) | DEVICE FOR CLEANING LIQUID OR GAS FROM IMPURITIES | |
| SU1725966A1 (en) | Vibration filter | |
| RU2797798C1 (en) | Device for purification of polluted aquatic environment by vibratory filtration | |
| SU1058581A1 (en) | Method of separation of suspension | |
| RU2060785C1 (en) | Method and apparatus for water purification from petroleum products | |
| RU2132820C1 (en) | Device for ultrasonic treatment of liquid | |
| SU1773495A1 (en) | Three-product hydrucyclone | |
| CN115991555B (en) | Separator with granule separation and clearance filter core function | |
| RU2138319C1 (en) | Suspension filtering and condenser apparatus | |
| RU2133135C1 (en) | Filter for separation of suspensions | |
| SU1719021A1 (en) | Liquid cleaning filter | |
| RU2448775C2 (en) | Apparatus for ultrasonic processing of dispersed material in fluid |