гидродинамический излучатель

Формула изобретения

Гидродинамический излучатель, содержащий корпус и резонатор, отличающийся тем, что в него введен рассекатель, а резонатор выполнен в виде кольцевых камер, которые образованы кольцевыми проточками на внутренней поверхности корпуса и наружной поверхности рассекателя, причем корпус и рассекатель расположены соосно.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано для интенсификации технологических процессов, например для приготовления однородных смесей и эмульсий.

Известен гидравлический смеситель, содержащий корпус с осевыми подводящим и отводящим патрубками, расположенный соосно им обтекатель с лопатками на наружной поверхности и осевым отверстием в виде конфузора с установленными внутри него дополнительными лопатками, а отводящий патрубок выполнен в виде диффузора, причем лопатки на обтекателе и в конфузоре имеют противоположное направление [1]

Устройство имеет сложную конструкцию: большое число сложных и вращающихся деталей. Устройство не будет эффективно работать по следующим причинам. В конструкции заложен принцип перемешивания жидкости за счет разделения и последующего смешивания потоков, имеющих разную скорость. Этот принцип предусматривает большие гидравлические потери, идущие на разделение потока, многократное изменение направления движения потоков и тем более их соединение, имеющих разное направление.

Известен гидродинамический излучатель, содержащий корпус и резонатор [2] Данное устройство содержит большое число сложных деталей, регулирующих элементов.

К основному недостатку устройства можно отнести сложность выполнения кругового сопла, так как небольшая погрешность изготовления вызовет относительный перекос при установке. Это приведет к образованию сопла с неравномерным сечением, а следовательно, и с непостоянным давлением в струе жидкости. Так как резонатор настроен на постоянное давление, то часть пластин резонатора будет работать в нерезонансной частоте. Следовательно, часть потока жидкости не будет подвергаться озвучиванию, тем самым снижая эффективность работы устройства. Необходимо отметить неравную излучающую способность резонатора, так как излучающие элементы образованы прорезями на втулке. Конструкция устройства требует повышенной точности центрирования сопла и резонатора.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы и упрощение конструкции смесителя.

Указанная цель достигается тем, что в гидродинамический излучатель, содержащий корпус и резонатор, введен рассекатель, а резонатор выполнен в виде кольцевых камер, которые образованы кольцевыми проточками на внутренней поверхности корпуса и наружной поверхности рассекателя, причем корпус и рассекатель расположены соосно.

Оснащение устройства рассекателем и резонатором обеспечивает повышение эффективности работы и упрощение его конструкции. Наличие рассекателя позволяет создать необходимые динамические характеристики потоку жидкости, а кольцевые камеры, образующие резонатор, обеспечивают настройку частоты колебаний потока жидкости на резонансную частоту кольцевых камер.

На чертеже изображена схема гидродинамического излучателя.

Устройство состоит из корпуса 1, внутри которого размещен рассекатель 2, причем на внутренней поверхности корпуса и наружной поверхности рассекателя выполнены кольцевые камеры, образующие резонаторы 3. Кроме того, для протекания жидкости в рассекателе имеются отверстия 4. Излучатель имеет входное отверстие 5 и выходное отверстие 6.

Устройство работает следующим образом.

Жидкость подается в корпус через входное отверстие 5, проходит через отверстия 4 в рассекателе 2 и уходит через выходное отверстие 6. Наличие рассекателя позволяет придать необходимые динамические характеристики потоку жидкости, а наличие кольцевых камер, образующих резонаторы, обеспечивает настройку частоты автоколебаний потока жидкости на резонансную частоту колебаний кольцевых камер. Изменение собственной частоты колебаний потока жидкости осуществляется за счет изменения скорости потока, путем установки на входе в устройство регулируемого дросселя или изменения диаметра рассекателя.

При совпадении частот колебаний потока жидкости и кольцевых камер наступает резонанс, приводящий к возникновению интенсивной звуковой волны. Это вызывает периодические изменения давления, распространяемые по жидкости в виде волн, что приводит к образованию кавитации.

Наличие нескольких резонансных камер значительно повышает эффективность работы устройства. Кроме того, камеры могут быть настроены на разную резонансную частоту, что позволяет варьировать условия воздействия на поток жидкости. Перегородки между камерами в корпусе и рассекателе могут выполнять также роль резонаторов при соответствующем конструктивном их исполнении.

Устройство имеет простую конструкцию вследствие отсутствия сложных и вращающихся деталей. При этом повышение эффективности работы устройства будет выражаться в повышении качества смесей и эмульсий, а также сокращении времени их приготовления.