CN106362629B - 管道连续输送中的超声分散方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种管道连续输送中的超声分散方法，其特征在于包括如下步骤：步骤a：设置一根输送管道；步骤b；在输送管道上串联至少一个超声分散器，该超声分散器中的分散筒外壁上设有一根进液管和一根出液管；超声发生装置数目为两个，这两个超声发生装置分别将分散筒的上、下端口封闭，该超声发生装置发出的超声波透过聚四乙烯薄膜片传到分散筒的内腔中；步骤c：在输送管道内连续输送带有小颗粒的液体，启动超声分散器；当含有小颗粒的液体进入超声分散器时，小颗粒均匀分布在液体中。本方法利用增设的超声分散器持续地对输送管道中输送的小颗粒进行分散，以使小颗粒均匀分布在流动的液体中，避免产生产生团聚体、沉淀。

Description

管道连续输送中的超声分散方法

技术领域

本发明属于分散器领域，尤其涉及一种管道连续输送中的超声分散方法。

背景技术

分散器用于分散液体中的小颗粒分散，避免形成团聚体、沉淀。现有的分散器种类较多，最接近的现有技术为超声分散器，它采用一个用于盛装液体的容器，并在大容器内插入一根空心棒，在空心棒内装有超声发生器。超声发生器发生超声波，并通过空心棒传到容器内，进而对容器内的液体产生超声震荡，以分散液体中的小颗粒，避免形成团聚体、沉淀，完成分散后，再将液体倒出容器备用。

这种超声分散器的最主要缺点有两个：一、为接触式结构，即空心棒会与容器内的液体接触，而空心棒可能与液体发生化学反应，这样就会污染液体，从而导致液体无法使用。二、完成分散后，再将液体倒出容器备用，而分散后的液体静置一段时间后小颗粒很容易再次聚集，再次形成团聚体、沉淀，这样就失去了分散的意义，因为有团聚体、沉淀的液体会在一些行业是完全无法使用的。三、无法一定工作范围以内对分散后的液体保温，这个问题无法满足有些工作场所。

另外，在医疗和科研中常采用管道来连续输送带小颗粒的液体。然而，小颗粒都会发生不均匀的分布，形成团聚体、沉淀等等，这种混合液体的非均匀分布在管道连续输送领域可能会导致严重后果，而现有技术一直未能解决这方面的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种管道连续输送中的超声分散方法，欲通过该分散器将连续输送管道内流动液体中的小颗粒分散，避免形成团聚体、沉淀。

本发明的技术方案如下：一种管道连续输送中的超声分散方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤a：设置一根输送管道(G)；

步骤b：在所述输送管道(G)上串联至少一个超声分散器(F)，该超声分散器包括分散筒(1)和超声发生装置，其中：所述分散筒(1)的内腔同于盛装液体，该分散筒的外壁上设有一根进液管(2)和一根出液管(3)，这两根管道均与分散筒(1)的内腔连通，这两根管道一根在上，一根在下，且进液管(2)和出液管(3)均与所述输送管道(G)连通；

所述超声发生装置数目为两个，这两个超声发生装置分别将所述分散筒(1)的上、下端口封闭，该超声发生装置发出的超声波透过聚四乙烯薄膜片(4)传到所述分散筒(1)的内腔中，而分散筒(1)内的液体与两个超声发生装置的聚四乙烯薄膜片(4)直接接触，且两片聚四乙烯薄膜片(4)之间的间距(H)≥40mm；

步骤c：在所述输送管道(G)内连续输送带有小颗粒的液体，启动所述超声分散器(F)；当含有小颗粒的液体进入超声分散器(F)时，小颗粒在分散筒(1)的内腔中被超声波震荡，从而均匀分布在液体中，均匀分散后的液体流出超声分散器(F)。

在上述技术方案中，进液管(2)和出液管(3)一上一下设置留出了足够的分散区域，以便充分、有效地输送管道(G)中的流动液体进行持续地超声分散；并且，分散筒(1)内的液体与上、下侧的聚四乙烯薄膜片(4)直接接触，而聚四乙烯薄膜片(4)的化学稳定性很好，与分散筒(1)内的液体发生化学反应可能性极小。两个超声发生装置工作时，超声波进入分散筒(1)内；由于超声波的强度会随着传播距离的增加而逐步衰减，故两个超声发生装置上下对称设置，能有效、尽量地保证分散筒(1)内的超声波功率密度均匀分布，超声波震荡时分散小颗粒，从而让小颗粒均匀分布在液体中，持续地避免产生团聚体、沉淀。另外，两片聚四乙烯薄膜片(4)之间的间距(H)需要≥40mm，我们经过试验证明间距(H)＜35mm超声波的主要作用形式就是空化效应，这时就会形成起雾，而不能起到超声分散作用。

采用以上技术方案，本方法利用增设的超声分散器持续地对输送管道中输送的小颗粒进行分散，以使小颗粒均匀分布在流动的液体中，避免产生产生团聚体、沉淀，而本发明中的超声分散器为非接触式结构，能有效避免污染流动液体，且本方法中采用的超声分散器结构简单、紧凑，易于制造。

作为本发明的重要优选结构，所述超声发生装置包括连接套(5)和冷却液进管(11)，其中连接套(5)密封连接在所述分散筒(1)的端口处，该连接套内孔靠近分散筒(1)端口的部位装有薄膜密封圈(6)和所述聚四乙烯薄膜片(4)，且薄膜密封圈(6)将聚四乙烯薄膜片(4)压紧在连接套(5)内壁的环形限位台阶上；所述连接套(5)内孔远离分散筒(1)端口的部位装有端盖(7)，该端盖内装有高频压电陶瓷片(8)、固定卡圈(9)和定位钢圈(10)，其中固定卡圈(9)和定位钢圈(10)用于固定高频压电陶瓷片(8)，而高频压电陶瓷片(8)的正、负极与超声雾化电路的对应极相连，且高频压电陶瓷片(8)与所述聚四乙烯薄膜片(4)之间的间距(L)≤10mm；所述高频压电陶瓷片(8)与聚四乙烯薄膜片(4)之间的连接套(5)内腔为盛装冷却水的冷却腔，所述冷却液进管(11)和冷却液出管(12)装在连接套(5)外，并与所述冷却腔连通。

采用上述结构设计，高频压电陶瓷片工作时产生超声波，超声波透过聚四乙烯薄膜片(4)传到分散筒(1)内，并使分散筒(1)内的液体和小颗粒产生超声震荡，从而使小颗粒均匀分散在液体中。超声波传播过程中会发热，冷却腔就能进行冷却，且冷却腔还能对高频压电陶瓷片(8)降温冷却，从而保证高频压电陶瓷片(8)在工作温度范围内正常工作。在本结构中，间距(L)≤10mm是为了保证超声波更多的能量用于超声震荡，起到分散作用，且间距(L)优选为8-10mm。

作为重要的优选设计，所述分散筒(1)为中空结构，该分散筒的中空腔为保温腔，且分散筒(1)外接有一根保温液进管(13)和一根保温液出管(14)，这两根管道均与所述保温腔连通。

采用以上结构设计，这样就能对分散筒(1)内腔中装满的液体进行保温，从而使分散筒(1)内腔中的液体在一定范围内保温，从而满足一切场合的使用要求。

作为优选，两片所述聚四乙烯薄膜片(4)之间的间距(H)为45mm。采用上述参数设计，这样就能更好地使分散筒(1)内腔中的超声波功率密度均匀分布，从而改善分散效果。

有益效果：本方法利用增设的超声分散器持续地对输送管道中输送的小颗粒进行分散，以使小颗粒均匀分布在流动的液体中，避免产生产生团聚体、沉淀，而本发明中的超声分散器为非接触式结构，能有效避免污染流动液体，且本方法中采用的超声分散器结构简单、紧凑，易于制造。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1中超声分散器的示意图。

图3为图2的横截面剖视图。

图4为图3的A-A向剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

一种管道连续输送中的超声分散方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤a：设置一根用于输送液体的输送管道G，该输送管道G的一端与供液端相连，且输送管道G的另一端与用户端相连。

步骤b：在输送管道G上串联至少一个超声分散器F，该超声分散器F的数目根据实际需要进行增减，这些超声分散器F的结构完全相同。在本案中，附图表示3个超声分散器F。如图1、2、3及4所示，超声分散器F主要由分散筒1、进液管2、出液管3、聚四乙烯薄膜片4和超声发生装置构成。其中，分散筒1内腔同于盛满待分散的液体，该分散筒1的外壁上设有一根进液管2和一根出液管3，这两根管道均与分散筒1的内腔连通，且这两根管道一根在上，一根在下。并且，进液管2和出液管3均与输送管道G相连，从而将超声分散器F串联在输送管道G上。具体实施时，可以是进液管2在上，出液管3在下，也可以是进液管2在下，出液管3在上。在本案中，超声发生装置数目为两个，这两个超声发生装置对称设置，并分别将分散筒1的上、下端口封闭。超声发生装置发出的超声波透过聚四乙烯薄膜片4传到分散筒1的内腔中，而分散筒1内的液体与两个超声发生装置的聚四乙烯薄膜片4直接接触。两片聚四乙烯薄膜片4之间的间距H≥40mm，在附图中用上面一层聚四乙烯薄膜片4下表面与下面一个聚四乙烯薄膜片4上表面的距离表示间距H。并且，聚四乙烯薄膜片4的厚度在0.05mm以下，这样就便于超声波传播。在本案中，两片聚四乙烯薄膜片4之间的间距H为45mm。

如图2、3及4所示，超声发生装置包括连接套5和冷却液进管11，其中连接套5密封连接在分散筒1的端口处，该连接套5内孔靠近分散筒1端口的部位装有薄膜密封圈6和聚四乙烯薄膜片4，且薄膜密封圈6将聚四乙烯薄膜片4压紧在连接套5内壁的环形限位台阶上。连接套5内孔远离分散筒1端口的部位装有端盖7，该端盖7内沿轴向装有高频压电陶瓷片8、固定卡圈9和定位钢圈10，其中固定卡圈9和定位钢圈10用于固定高频压电陶瓷片8。高频压电陶瓷片8的正、负极与超声雾化电路(本案中未画出)的对应极相连，且高频压电陶瓷片8与超声雾化电路的连接方式及工作原理为现有技术，为本领域工作人员所熟知。本案所谓的高频是指高频压电陶瓷片8的工作频率在1.7MHz以上，而本领域中工作频率在1MHz以上就指高频。

高频压电陶瓷片8与聚四乙烯薄膜片4之间的间距L≤10mm，并可以优选为8-10mm，在附图中用高频压电陶瓷片8下表面与聚四乙烯薄膜片4上表面的距离表示间距L。

高频压电陶瓷片8与聚四乙烯薄膜片4之间的连接套5内腔为盛装冷却水的冷却腔，冷却液进管11和冷却液出管12装在连接套5的外壁上，并与冷却腔连通。在本案中，冷却液采用冷却水。另外，分散筒1为中空结构，该分散筒1的中空腔为保温腔，且分散筒1外接有一根保温液进管13和一根保温液出管14，这两根管道均与保温腔连通。另外，进液管2和出液管3穿过保温腔后，均分别伸到分散筒1的内腔中。

步骤c：在输送管道G内连续输送带有小颗粒的液体，启动超声分散器F的超声雾化电路及冷却液进管11和冷却液出管12，以便启动超声分散器F。当含有小颗粒的液体进入超声分散器F时，小颗粒在分散筒1的内腔中被超声波震荡，从而将小颗粒均匀分布在液体中，小颗粒均匀分散后的液体流出超声分散器F，进而在输送管道G内流动。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不以本发明为限制，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种管道连续输送中的超声分散方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤a：设置一根输送管道(G)；

步骤b：在所述输送管道(G)上串联至少一个超声分散器(F)，该超声分散器包括分散筒(1)和超声发生装置，其中：所述分散筒(1)的内腔用于盛装液体，该分散筒的外壁上设有一根进液管(2)和一根出液管(3)，这两根管道均与分散筒(1)的内腔连通，这两根管道一根在上，一根在下，且进液管(2)和出液管(3)均与所述输送管道(G)连通；

所述超声发生装置数目为两个，这两个超声发生装置分别将所述分散筒(1)的上、下端口封闭，该超声发生装置发出的超声波透过聚四氟乙烯薄膜片(4)传到所述分散筒(1)的内腔中，而分散筒(1)内的液体与两个超声发生装置的聚四氟乙烯薄膜片(4)直接接触，且两片聚四氟乙烯薄膜片(4)之间的间距(H)≥40mm；

所述超声发生装置包括连接套(5)和冷却液进管(11)，其中连接套(5)密封连接在所述分散筒(1)的端口处，该连接套内孔靠近分散筒(1)端口的部位装有薄膜密封圈(6)和所述聚四氟乙烯薄膜片(4)，且薄膜密封圈(6)将聚四氟乙烯薄膜片(4)压紧在连接套(5)内壁的环形限位台阶上；所述连接套(5)内孔远离分散筒(1)端口的部位装有端盖(7)，该端盖内装有高频压电陶瓷片(8)、固定卡圈(9)和定位钢圈(10)，其中固定卡圈(9)和定位钢圈(10)用于固定高频压电陶瓷片(8)，而高频压电陶瓷片(8)的正、负极与超声雾化电路的对应极相连，且高频压电陶瓷片(8)与所述聚四氟乙烯薄膜片(4)之间的间距(L)≤10mm；所述高频压电陶瓷片(8)与聚四氟乙烯薄膜片(4)之间的连接套(5)内腔为盛装冷却水的冷却腔，所述冷却液进管(11)和冷却液出管(12)装在连接套(5)外，并与所述冷却腔连通；

步骤c：在所述输送管道(G)内连续输送带有小颗粒的液体，启动所述超声分散器(F)；当含有小颗粒的液体进入超声分散器(F)时，小颗粒在分散筒(1)的内腔中被超声波震荡，从而均匀分布在液体中，均匀分散后的液体流出超声分散器(F)。

2.根据权利要求1所述管道连续输送中的超声分散方法，其特征在于：所述分散筒(1)为中空结构，该分散筒的中空腔为保温腔，且分散筒(1)外接有一根保温液进管(13)和一根保温液出管(14)，这两根管道均与所述保温腔连通。

3.根据权利要求1所述管道连续输送中的超声分散方法，其特征在于：两片所述聚四氟乙烯薄膜片(4)之间的间距(H)为45mm。