LT5360B - SILUMOS, MASES IR ENERGIJOS APYKAITOS BuDAS IR IRENGINYS JO REALIZAVIMUI - Google Patents
SILUMOS, MASES IR ENERGIJOS APYKAITOS BuDAS IR IRENGINYS JO REALIZAVIMUI Download PDFInfo
- Publication number
- LT5360B LT5360B LT2006021A LT2006021A LT5360B LT 5360 B LT5360 B LT 5360B LT 2006021 A LT2006021 A LT 2006021A LT 2006021 A LT2006021 A LT 2006021A LT 5360 B LT5360 B LT 5360B
- Authority
- LT
- Lithuania
- Prior art keywords
- tubes
- flows
- excitation
- acoustic
- mass
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/008—Processes for carrying out reactions under cavitation conditions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/10—Mixing gases with gases
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F31/00—Mixers with shaking, oscillating, or vibrating mechanisms
- B01F31/80—Mixing by means of high-frequency vibrations above one kHz, e.g. ultrasonic vibrations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
- B01J19/10—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing sonic or ultrasonic vibrations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
- B01J2219/0873—Materials to be treated
- B01J2219/0875—Gas
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
- B01J2219/0873—Materials to be treated
- B01J2219/0877—Liquid
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
- B01J2219/0873—Materials to be treated
- B01J2219/0881—Two or more materials
- B01J2219/0884—Gas-liquid
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
- B01J2219/0873—Materials to be treated
- B01J2219/0881—Two or more materials
- B01J2219/0888—Liquid-liquid
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Isradimas priklauso akustiniams (pavyzdziui, ultragarso) skystu, dujiniu, duju-skyscio misiniu, suspensiju ir dispersiju silumos, mases ir energijos apykaitos intensyvinimo budams. Siulomas silumos, mases ir energijos apykaitos budas ir irenginys, veikiantis produktu sukuriniu srautu akustinio rezonansinio suzadinimo principu. Suzadinimas vykdomasleidziant priespriesiais nukreiptus srautus susisiekianciuose tarp saves sukuriniuose vamzdziuose. Srautu saveika ju sankirtos zonoje vyksta ju isoriniuose sluoksniuose gylyje, kuriame uztikrinamas ju akustinis suzadinimas del postumines srautu deformacijos vienas kito atzvilgiu, po to suzadinti srautai sujungiami bendroje akustineje kameroje ir srautas isvedamas naudojimui.
Description
Išradimas priklauso akustiniams (pavyzdžiui, ultragarsiniams) skystų, dujinių, dujų-skysčio mišinių, suspensijų ir dispersijų šilumos, masės ir energijos intensyvinimo būdams mechaniniuose fizikiniuose cheminiuose virsmo, maišymo, emulgavimo, dispergavimo, homogenizavimo, terminio apdorojimo, saturacijos, ekstrahavimo ir panašiuose procesuose.
Technikos lygio aprašymas
Yra žinomi šilumos, masės ir energijos apykaitos intensyvinimo būdai akustiniu pereinamųjų produktų srautų sužadinimu, perduodant skysčiui virpėjimo energiją mechaninių virpesių šaltiniu, kuris sąveikauja su skysčiu. Šis būdas naudojamas hidrodinaminiuose ultragarso spinduoliuose su plokšteliniais ir strypeliniais rezonansiniais virpėjimo įrenginiais, sūkuriniuose ir rotoriniuose pulsavimo aparatuose.
Kitas šilumos, masės ir energijos intensyvinimo akustiniu sužadinimu būdas gali būti čiurkšlinių srautų sąveika tarp savęs, perduodant kinetinę energiją vieno srauto kitam. Šis būdas naudojamas čiurkšliniuose aparatuose (ežektoriuose, inžektoriuose, čiurkšliniuose siurbliuose), kuriuose vyksta potencialios energijos virsmas kinetine, o sąveikaujančiose terpėse vyksta šilumos, masės ir energijos apykaita. Yra žinomas cheminių reakcijų intensyvinimo garsinis būdas [RF patentas 2232629, B01J19/10, publikuotas 2004 07 20], kuriam būdinga tai, kad garso energija įvedama į skystą terpę reagentų kontakto reakcijos kameroje taške, o garso keitikliai išdėstyti poromis ir nukreipti priešpriešiais įtekančių reagentų srautų atžvilgiu; nustatomi specialūs garso energijos dažnių diapazonai ir atitinkamos įgarsinimo galios. Šio būdo trūkumai: specialių garso keitiklių su tam tikromis dažninėmis amplitudinėmis ir galios charakteristikomis, galios nuostoliai ir dažninių amplitudinių bei galios charakteristikų iškraipymas, pereinant garsui per sienelę, o taip pat visos įgarsinimo technologijos techninio realizavimo sudėtingumas, turint omenyje, kad „garso energijos“ terminą autoriai traktuoja garso bangas infra-, audio- ir ultragarso spektre.
Artimiausias pagal techninę esmę ir pasiektą rezultatą yra skysčio rezonansinio sužadinimo būdas bei skysčio šildymo būdas ir įrenginys [RF patentas 2232630, B01J19/10, publikuotas 2004 07 20], kuriame rezonansinio sužadinimo būdas pagrįstas skysčio apdorojimu mechaninių virpesių šaltiniu pagrindinių dažnių diapazono dažnyje, kuris yra veikiamas empirinės priklausomybės. Skysčio šildymo būdas pagrįstas akustiniu skysčio apdorojimu. Jo etapai: skysčio tiekimas į besisukančio darbinio rato ertmę ir išleidimas iš ertmės per eilę ištekėjimo angų periferinėje darbinio rato žiedinėje sienelėje į žiedinę kamerą, o po to į surinkimo kamerą, laikantis tam tikrų santykių tarp darbinio rato sukimosi dažnio, periferinės sienelės spindulio ir rezonansinio dažnio. Šio būdo trūkumai: techninio realizavimo sudėtingumas, sužadinimo atrankumas, daugiafaktorinė rezonansinio sužadinimo priklausomybė nuo geometrinių, dažnio parametrų ir ribota galimybė naudoti šį būdą kitų šilumos, masės ir energijos apykaitos procesų vykdymui.
Išradimo esmė
Šio išradimo užduotis yra naujo šilumos, masės ir energijos apykaitos akustinio būdo sukūrimas, kuris įgalintų, esant specialiai sūkurinių srautų sąveikos organizacijai:
padidinti produkto rezonansinio sužadinimo trukmę ir galią platesniame ir valdomame įgarsinimo dažninių amplitudinių charakteristikų diapazone;
padidinti destruktyvinio cheminių junginių ir dispersinės agregatinės produkto būklės virsmo efektyvumą, o taip pat cheminių junginių akustinį aktyvinimą molekulių lygmenyje;
universaliai naudoti šį būdą, vykdant įvairios paskirties šilumos, masės ir energijos apykaitos procesus.
Iškelta užduotis sprendžiama tokiu būdu: produktų srautų šilumos, masės ir energijos apykaita realizuojama, leidžiant priešpriešiais nukreiptus srautus per susisiekiančius tarpusavyje sūkurinius vamzdžius, o srautų sąveika jų sankirtos zonoje vyksta jų išoriniuose sluoksniuose gylyje, užtikrinančiame jų akustinį sužadinimą dėl deformacinės postūminės srautų sąveikos, vykstančios sūkurinių vamzdžių sankirtos zonoje. Po to sužadinti srautai sujungiami bendroje akustinėje kameroje ir srautas išleidžiamas naudojimui.
Siūlomame būde gali būti naudojamas papildomas akustinis rezonansinis sužadinimas, įrengiant sūkuriniuose vamzdžiuose papildomus ašies sukūrimus rezonatorius. Be to, sūkuriniuose vamzdžiuose galimas papildomas akustinis sužadinimas, įrengiant papildomus tangentinius produkto arba reagento įvadus išilgai vamzdžio.
Šio būdo realizavimui siūlomas šilumos, masės ir energijos apykaitos intensyvinimo įrenginys, kurį sudaro du ar daugiau sūkurinių vamzdžių, kurie susisiekia tarpusavyje dėl dalinės jų sankirtos pagal sudaromąsias, ir kurie sujungti ištekėjimo vietoje bendra akustine kamera. Sukūrimų vamzdžių išeinamasis galas gali būti plokščias ar bet kokios sudėtingesnės konfigūracijos. Akustinėje kameroje tarp sukūrimų vamzdžių išeinamojo galo ir išeinamojo kanalo gali būti įrengta pertvara su viena ir daugiau angų. Išilgai sukūrimų vamzdžių ašių gali būti įrengti ašiniai sukūriniai išstūmimo cilindrai rezonansinio sužadinimo stiprinimui sąveikaujant sūkurinių srautų išoriniams sluoksniams. Išilgai sukūrimų vamzdžių ašių gali būti įrengti ašiniai sukūriniai išstumiamieji cilindrai, skirti rezonansinio sužadinimo didinimui, esant sūkurinių srautų paviršinių sluoksnių sąveikai. Išilgai sūkurinių vamzdžių ašių gali būti įrengti rezonatoriai, pagaminti kaip judrūs cilindrai su sukūrimais kanalais, nukreiptais savo atvira dalimi į sukūrimo srauto išorinio energetiškai aktyvaus sluoksnio vidinį paviršių. Šiuo atveju kyla papildomas rezonansinis sužadinimas dėl sukūrimo srauto vidinių sluoksnių sąveikos su ašinio sukūrimo rezonatoriaus sukūrimais kanalais. Sukant sukūrinį rezonatorių aplink savo ašį ir orientuojant jį tangentinių įvadų atžvilgiu, galima pasiekti bendrą rezonansinį sužadinimą. Sukūriniai vamzdžiai su tangentiniais įvadais gali būti pagaminti kaip sekciniai, sujungti savo tęsinyje tarp savęs pagal jų ašis per skiriančias juos pertvaras ar be jų, o kiekviena sekcija gali turėti atskirus tangentinius įvadus produktui ar energijos nešikliui. Be to, naudojant papildomus tangentinius įvadus, išdėstytus keliose vietose išilgai sukūrimų vamzdžių, galima papildomai įvesti produktą ar papildomą energijos nešiklį (skystį, dujas, garus ir t.t.), tuo pat metu generuojant papildomą akustinį jungiamų ar apdorojamų produktų sužadinimą. Terminas „energiškai aktyvus sluoksnis“ suprantamas kaip tam tikras sukūrimo srauto sluoksnio gylis, turintis maksimalią kinetinę energiją nežymiai besiskiriančią šio sluoksnio įvairiame gylyje.
Terminu „sukūrinių srautų deformacinė poslinkio sąveika“” įvardinamas optimalus paviršiaus aktyvių sluoksnių įsiskverbimo vienas į kitą gylis, kuriame produktų srautų postūmio deformacijos sudaro efektyviausias sąlygas išplėstai kavitacijai, akustiniam sužadinimui, netrikdydamos tolesnės sukūrinių srautų sąveikos akustiniuose sužadinimo režimuose, esant kitokiems dažniniams amplitudiniams parametrams. Iš bendro tangentinių įvadų skaičiaus du gali būti nukreipti priešpriešiais, išdėstyti sukūrinių vamzdžių sankirtos zonoje ir pastumti į skirtingas puses sukūrinių vamzdžių sankirtos styginės plokštumos atžvilgiu.
Trumpas brėžinių aprašas
Fig. 1 pavaizduota sukūrinių srautų sąveikos dviejuose sukūriniuose vamzdžiuose schema.
Fig. 2 pavaizduota sukūrinių srautų sąveikos dviejuose sukūriniuose vamzdžiuose su papildomai įrengtais cilindriniais išstumtuvais schema.
Fig. 3 pavaizduota sukūrinių srautų sąveikos dviejuose sukūriniuose vamzdžiuose su papildomai įrengtais ašiniais sukūrimais rezonatoriais schema.
Fig. 4 pavaizduotas įrenginys šilumos, masės ir energijos apykaitos intensyvinimui su dviem sukūrimais vamzdžiais (pjūvis).
Fig. 5 pavaizduotas įrenginys su cilindriniais išstumtuvais, skerspjūvis tangentinių įvadų lygyje.
Fig. 6 pavaizduotas įrenginys su ašiniais sukūrimais rezonatoriais, skerspjūvis tangentinių įvadų lygyje.
Fig. 7 pavaizduotas įrenginys su ašiniais sukūriniais rezonatoriais ir įvairiais sukūrinių vamzdžių išeinamojo galo erdvinės konfigūracijos variantais (pjūvis).
Fig. 8 pavaizduotas įrenginys su keliais sukūriniais vamzdžiais, skerspjūvis tangentinių įvadų lygyje.
Fig. 9 pavaizduotas įrenginys su keliais sukūriniais vamzdžiais, skerspjūvis tangentinių įvadų lygyje.
Fig. 10 pavaizduotas įrenginys su pakopinės konfigūracijos sukūriniais vamzdžiais su papildomais tangentiniais įvadais (pjūvis).
Fig. 11 pavaizduotas įrenginys su sukūriniais vamzdžiais, pagamintais kaip sekciniai ir su skiriančiomis juos žiedinėmis pertvaromis (pjūvis).
Išradimo realizavimo aprašymas
Šilumos, masės ir energijos apykaitos intensyvinimo būdas fizikinių cheminių virsmų procesuose sukūrinių srautų, sąveikaujančių vienas su kitu, akustinio rezonansinio sužadinimo metodu įgyvendinamas įrengiant sukūrimus vamzdžius, susisiekiančius tarp savęs. Fig. 1 sąlygiškai pavaizduota sukūrinių srautų 1 ir 2 sąveika sukūriniuose vamzdžiuose 3 ir 4 (toliau — vamzdžiuose). Sukūrimai srautai 1 ir 2 formuojami vamzdžiuose tangentinėmis įvadinėmis tūtomis 5 (toliau — tangentiniais įvadais), į kurias produktas tiekiamas veikiant slėgiui iš išorinio šaltinio, pavyzdžiui, siurblio, kompresoriaus. Vamzdžiuose 3 ir 4 formuojami srautai 1 ir 2 tokiu būdu, kad savo energiškai aktyviais sluoksniais 6 vamzdžių 3 ir 4 sankirtos zonoje 7 jie nukreipti priešpriešiais vienas kito atžvilgiu. Sukūrimo srauto energiškai aktyvūs sluoksniai yra tam tikro storio, ir kinetinė energija nežymiai skiriasi įvairiame šio sluoksnio gylyje. Srautų sąveikai aprašyti įvedamos išorinio sluoksnio viršutinio paviršiaus 8 ir išorinio sluoksnio vidinio paviršiaus 9, kurie yra energiškai aktyvaus sluoksnio 6 ribos, sąvokos. Sukūrinių srautų 1 ir 2 susilietimo zonoje 7 metu vyksta srautų postūmio deformacijos, staigus slėgio skirtumas tarp zonos 7 srities ir kitos srauto dalies, kyla akustinės vibracijos, pulsacijos ir išvystyta kavitacija, sklindanti spinduline ir tangentine kryptimis. Tačiau sukūrinio srauto dalis, tekanti aplink ašies erdvę, turi žymiai mažesnę kinetinės energijos atsargą ir praktiškai nedalyvauja energijos apykaitos procese, o tai reiškia, kad ji mažiau veikiama šilumos, masės ir energijos apykaitos intensyvinimo. Tam, kad būtų padidintas intensyvinimo laipsnis, įvesti (Fig. 2) cilindriniai išstumtuvai 10 išilgai sukūrinių srautų 1 ir 2 ašių. Tokiu būdu, sukūriniame tūryje nelieka neefektyvios erdvės ir taip formuojamas energiškai efektyvus sukūrinis žiedinis srautas, visiškai veikiamas akustinio sužadinimo. Reikia pastebėti, kad tekant sukūrimams srautams per visą vamzdį, kinetinė energija mažėja, ir dėl to kinta garsinio sužadinimo dažninės amplitudinės charakteristikos. Jei vietoje cilindrinio išstumtuvo 10 įrengiami ašiniai sukūrimai rezonatoriai 11 (Fig. 3), tuomet kyla papildomas akustinis sužadinimas dėl sukūrinių žiedinių srautų energiškai aktyvaus sluoksnio vidinio paviršiaus 9 sąveikos su ašinio sukūrinio rezonatoriaus 11 sukūriniais kanalais 12. Sukant ašinius sukūrimus rezonatorius 11 zonos 7 ir tangentinių įvadų 5 atžvilgiu, galima pasiekti rezonansą iš dviejų sužadinimo šaltinių: energiškai aktyvaus sluoksnio išorinio paviršiaus 8 zonoje 7 sąveikos ir energiškai aktyvaus sluoksnio vidinio paviršiaus 9 sąveikos su sukūrinėmis formacijomis ašinio sukūrimo rezonatoriaus 11 sukūrimuose kanaluose 12. Po to sukūrimai srautai sujungiami akustinėje kameroje, papildomai juos sužadinant esant kitoms dažninėms amplitudinėms charakteristikoms, ir apdorotas produktas išvedamas naudojimui.
Aprašyto šilumos, masės ir energijos apykaitos intensyvinimo būdo realizavimui kaip atskiras konstrukcijos variantas siūloma įrenginio konstrukcija, pavaizduota 4 pav. Įrenginį sudaro įvadinis atvamzdis 13, korpusas 14, kuriame išdėstyti du sūkuriniai vamzdžiai 3 ir 4, su viršutiniu tūtiniu dangčiu 15, produkto įtekėjimo kolektoriai 16, tangentiniai įvadai 5, akustinė kamera 17. Fig. 5 pavaizduotas įrenginys su cilindriniais išstumtuvais 10, pjūvis tangentinių įvadų lygmenyje. Fig. 6 pavaizduotas įrenginys su ašiniais sukūrimais rezonatoriais 11, pjūvis tangentinių įvadų lygmenyje. Fig. 7 (skerspjūvyje) pavaizduotas įrenginys su ašiniais sukūriniais rezonatoriais 11, su sukūrimų vamzdžių 3 ir 4 plokščiu išeinamuoju galu 18, variantai su figūriniais galais 19, 20 ir su pertvara 21. Fig. 8 pavaizduotas tinkamiausias įrenginio variantas, kuriame aplink centrinį sukūrinį vamzdį 3 išdėstyti keturi vamzdžiai 4, susisiekiantys tarp savęs, su įrengtais cilindriniais išstumtuvais 10 ir ašiniu sukūrimu rezonatoriumi 11. Fig. 9 pavaizduotas vamzdžių išdėstymo vienoje linijoje variantas. Fig. 10 pavaizduotas įrenginio su pakopinės konfigūracijos sukūriniais vamzdžiais ir su papildomais tangentiniais įvadais, išdėstytais išilgai vamzdžių, variantas. Vienas vamzdis 22 pagamintas kaip pakopinis siaurėjantis, o antras, 23, — kaip pakopinis platėjantis. Fig. 11 pavaizduotas įrenginio konstrukcijos variantas, kuriame sukūriniai vamzdžiai 3 ir 4 pagaminti kaip sekciniai, sujungti pagal ašis per juos skiriančias žiedines pertvaras 24. Konstrukcinio varianto dalyje įrenginys gali būti pagamintas bet kurioje nurodytų variantų ir kitų papildomų derinių kombinacijoje.
Įrenginio darbo aprašymui išnagrinėkime kaip pavyzdį jo konstrukcijos variantą pateiktą Fig. 6 ir 7 Produktas tiekiamas veikiant slėgiui per įtekėjimo atvamzdį 13 į korpuso 14 priėmimo kamerą ir per tūtinio dangčio 15 angas ar skyles (jos neparodytos brėžinyje) toliau patenka į kolektorius 16, iš kur per tangentinius įvadus 5 plokščių (arba apvalių) srovių pavidalu dideliu greičiu liestine patenka į sukūrimus vamzdžius 3 ir 4. Šiuose vamzdžiuose ašiniu sukūrimu rezonatoriumi 11 formuojamas energiškai aktyvus sukūrinis žiedinis srautas, kuris spiralės trajektorija srūva vamzdžiu link išėjimo į akustinę kamerą 17. Tekant sukūriniam srautui, suformuotam tūtinio tekėjimo spiralės trajektorija, jis daug kartų sąveikauja zonoje 7 su analogišku priešpriešiniu srautu, keldamas akustinį sužadinimą visame zonos 7 ilgyje. Tuo pat metu sukūrinis žiedinis srautas savo vidiniu paviršiumi sąveikauja su ašinio sukūrinio rezonatoriaus 11 sukūrimais kanalais 12, keldamas papildomas pulsacijas ir išplėtotą kavitaciją. Dėl šių sąveikų kyla abiejų sukūrimų žiedinių srautų rezonansinis sužadinimas. Sukūrinių vamzdžių išėjime abu srautai, sukdamiesi viena kryptimi ir liesdamiesi vienas su kitu priešpriešiniais sluoksniais, patenka į akustinę kamerą 17 ir suyra, veikiami liekamosios kinetinės energijos, tuo metu kurdami sujungto ištekėjimo srauto žemo dažnio turbulizacijos režimą. Įrengta pertvara 21, dalijanti akustinę kamerą į dvi dalis, atlieka slenkstinio įrenginio, formuojančio efektyvius sukūrinių srautų ir tekėjimo irimo režimus, vaidmenį. Todėl svarbiausi faktoriai šiame procese yra šie: skylių pertvaroje 21 skaičius, jų išdėstymas ir atstumas tarp šios pertvaros ir galinės plokštumos 18. Pertvara 21 gali glaudžiai liestis su galine plokštuma 18, ir tuomet, priklausomai nuo skylių išdėstymo joje (centre, aplink ar pagal kitą schemą), formuojamas kitas efektyvaus sukūrinių srautų ardymo režimas. Be to, efektyvaus sukūrinių srautų ardymo forma ir dinamika, priklausomai nuo produkto reologinių savybių (klampio, tankio ir t.t.), gali būti suformuota galinės plokštumos 18 paviršiaus pakeitimu bet kurio paviršiaus 19 ar 20, besiskiriančio nuo galinės plokštumos 15, pavidalu. Šilumos, masės ir energijos apykaitos intensyvinimo efektyvumas taip pat priklauso nuo sukūrinių vamzdžių išdėstymo tarpusavio atžvilgiu. Fig. 8 pavaizduotas tinkamiausias sukūrinių vamzdžių išdėstymas, kuriame yra keturios sukūrinių vamzdžių sankirtos zonos 7, optimaliausias tangentinių įvadų 5 ir produkto įtekėjimo kolektorių 16 išdėstymas. Fig. 8 matyti, kad, tiekiant atskirai į keturis produktinius kolektorius 16 skirtingų produktų, galima efektyviausiu būdu vykdyti jų normuotąjį maišymą. Fig. 9 parodytas sukūrinių kamerų išdėstymas vienoje linijoje. Priklausomai nuo reologinių produkto savybių įrenginys gali būti pagamintas sukūrinių vamzdžių su pakopiniais sukūrinių kanalų kontūrais pavidalu (Fig. 10), su atskirais tangentiniais produkto ar energijos nešiklio (garų, oro ar bet kurių dujų su skirtingomis energinėmis charakteristikomis pavidalu) įvadais. Šiuo atveju sukūrinių srautų su skirtinga energetika sąveika papildomai intensyvina jų sužadinimą ir tokiu būdu gaunamas reikiamas efektas. Fig. 11 parodytas įrenginio konstrukcijos variantas, kuriame sukūrimai vamzdžiai pagaminti kaip sekcijiniai, susiję išilgai savo ašių per skiriančias juos žiedines pertvaras ar be jų, o kiekvienoje sekcijoje gali būti tangentiniai įvadai produktui ar energijos nešikliui.
Autoriaus pagaminti maketai pademonstravo gerus rezultatus gaminant jais vandens-kuro emulsijas: mazutas 70% — vanduo 30%; dyzelinis kuras 60% — vanduo 40%. Buvo pastebėtas efektyvus degimas, minimalus produktų aprūkimas ir didelis emulsijų stabilumas. Pateikiamo intensyvinimo būdo ir įrenginio jam realizuoti naudojimas įgalina intensyvinti šilumos, masės ir energijos apykaitą esant mažesnėms energinėms ir darbo sąnaudoms.
Claims (10)
1. Šilumos, masės ir energijos apykaitos būdas produktų sukūrimų srautų akustinio rezonansinio sužadinimo principu, besiskiriantis tuo, kad sužadinimą vykdo leidžiant priešpriešiais nukreiptus srautus per susisiekiančius tarp savęs sukūrimus vamzdžius, o srautų sąveika jų sankirtos zonoje vyksta jų išoriniuose sluoksniuose gilyje, kuriame užtikrinamas jų akustinis sužadinimas dėl srautų postūminės deformacijos vienas kito atžvilgiu, po to sužadintus srautus sujungia bendroje akustinėje kameroje ir srautą išveda naudojimui.
2. Būdas pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad sukūrimuose vamzdžiuose sukuria papildomą akustinį sužadinimą, įrengiant papildomus sukūrimus kanalus, išdėstytus sukūriniuose vamzdžiuose.
3. Būdas pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad sukūriniuose vamzdžiuose sukuria papildomą akustinį sužadinimą, įrengiant papildomus produkto ar reagento tangentinius įvadus išilgai vamzdžio.
4. Šilumos, masės ir energijos apykaitos įrenginys, apimantis priemones sukūrimams srautams sudaryti, besiskiriantis tuo, kad jį sudaro du ar daugiau sukūrimų vamzdžių, susisiekiančių tarpusavyje dėl dalinės jų sankirtos pagal sudaromąsias, o po to sujungtų bendra akustine kamera.
5. Įrenginys pagal 4 punktą, besiskiriantis tuo, kad sukūrimų vamzdžių išeinamasis galas pagamintas kaip erdviškai plokščias.
6. Įrenginys pagal 4 punktą, besiskiriantis tuo, kad akustinėje kameroje tarp sukūrimų vamzdžių išeinamojo galo ir išėjimo kanalo įrengta pertvara su viena ir daugiau skylių.
7. Įrenginys pagal 4 punktą, besiskiriantis tuo, kad išilgai sukūrimų vamzdžių ašių įrengti cilindriniai išstumtuvai.
8. Įrenginys pagal 4 punktą, besiskiriantis tuo, kad išilgai sukūrimų vamzdžių ašių įrengti ašiniai sukūriniai rezonatoriai cilindro pavidalo, su padarytais jame sukūrimais kanalais, nukreiptais savo atvirąja dalimi į vidinį energiškai aktyvaus išorinio sluoksnio paviršių.
9. Įrenginys pagal 4 punktą, besiskiriantis tuo, kad srautų tiekimas į sukūrimus vamzdžius vykdomas per tangentinius įvadus, du iš kurių, išdėstyti sukūrinių vamzdžių sankirtos zonoje, nukreipti priešpriešiais ir pastumti į skirtingas puses sukūrinių vamzdžių sankirtos styginės plokštumos atžvilgiu.
10. Įrenginys pagal 4 punktą, besiskiriantis tuo, kad sukūriniai vamzdžiai su tangentiniais įvadais pagaminti kaip sekcijiniai, sujungti savo tęsinyje tarp savęs išilgai savo ašių per juos skiriančias pertvaras, o kiekvienoje sekcijoje yra atskiri tangentiniai įvadai produktui ar reagentui, ar energijos nešikliui.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004137176/15A RU2268772C1 (ru) | 2004-12-21 | 2004-12-21 | Способ тепломассоэнергообмена и устройство для его осуществления |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
LT2006021A LT2006021A (lt) | 2006-08-25 |
LT5360B true LT5360B (lt) | 2006-09-25 |
Family
ID=36047834
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
LT2006021A LT5360B (lt) | 2004-12-21 | 2006-04-03 | SILUMOS, MASES IR ENERGIJOS APYKAITOS BuDAS IR IRENGINYS JO REALIZAVIMUI |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
LT (1) | LT5360B (lt) |
RU (1) | RU2268772C1 (lt) |
WO (1) | WO2006068537A1 (lt) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2310503C1 (ru) * | 2006-10-25 | 2007-11-20 | Овченкова Оксана Анатольевна | Способ тепломассоэнергообмена и устройство для его осуществления |
RU2344356C1 (ru) * | 2007-08-02 | 2009-01-20 | Овченкова Оксана Анатольевна | Способ тепломассоэнергообмена и устройство для его осуществления |
RU2350856C1 (ru) * | 2008-01-10 | 2009-03-27 | Овченкова Оксана Анатольевна | Способ тепломассоэнергообмена и устройство для его осуществления |
RU2457896C1 (ru) * | 2010-11-29 | 2012-08-10 | Владимир Семенович Аникин | Способ акустической обработки многофазного продукта и устройство для его осуществления |
RU2462301C1 (ru) * | 2011-03-10 | 2012-09-27 | Овченкова Оксана Анатольевна | Устройство для тепломассоэнергообмена |
RU2013142333A (ru) * | 2012-02-10 | 2015-03-27 | Норфолда Лимитед | Устройство для деструкции нефти в скважине |
RU2497580C1 (ru) * | 2012-03-05 | 2013-11-10 | Долгополов Юрий Яковлевич | Ультразвуковой диспергатор долгополова |
RU2543182C2 (ru) * | 2013-06-04 | 2015-02-27 | Сергей Николаевич Тумаков | Способ тепломассоэнергообмена и устройство для его осуществления |
RU2658057C1 (ru) * | 2017-09-11 | 2018-06-19 | Эль-Гадбан Илья Шакиб | Устройство для тепломассоэнергообмена |
RU2726488C2 (ru) * | 2018-11-12 | 2020-07-14 | Талатай Василий Алексеевич | Гидростабилизированное топливо, способ его получения и теплоэнергообменный реактор |
RU206204U1 (ru) * | 2021-06-03 | 2021-08-31 | Игорь Викторович Доронин | Устройство для получения гидростабилизированного топлива |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3137927A (en) | 1960-07-13 | 1964-06-23 | Honeywell Regulator Co | Dispersion hardened materials |
FR2232630A1 (lt) | 1973-06-08 | 1975-01-03 | Rueti Ag Maschf | |
FR2232629A1 (en) | 1973-06-08 | 1975-01-03 | Carroll Robert | False twist bush driven by peripheral contact with drive element - has mssmooth outer surface produced by single finishing operation |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU7455481A (en) * | 1981-07-28 | 1983-02-22 | Asaver Handels Und Finanzanstalt | Method, devices and application for producing emulsions by ultra sonic whistles |
SU1333397A1 (ru) * | 1985-08-28 | 1987-08-30 | Научно-производственное объединение по созданию и выпуску средств автоматизации горных машин | Вихревой гидродинамический смеситель |
SU1327947A1 (ru) * | 1986-01-07 | 1987-08-07 | Дальневосточное высшее инженерное морское училище им.адм.Г.И.Невельского | Устройство дл получени эмульсии |
RU2232630C2 (ru) * | 2002-05-06 | 2004-07-20 | Селиванов Николай Иванович | Способ резонансного возбуждения жидкости и способ и устройство для нагревания жидкости |
-
2004
- 2004-12-21 RU RU2004137176/15A patent/RU2268772C1/ru not_active IP Right Cessation
-
2005
- 2005-11-30 WO PCT/RU2005/000612 patent/WO2006068537A1/ru active Application Filing
-
2006
- 2006-04-03 LT LT2006021A patent/LT5360B/lt unknown
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3137927A (en) | 1960-07-13 | 1964-06-23 | Honeywell Regulator Co | Dispersion hardened materials |
FR2232630A1 (lt) | 1973-06-08 | 1975-01-03 | Rueti Ag Maschf | |
FR2232629A1 (en) | 1973-06-08 | 1975-01-03 | Carroll Robert | False twist bush driven by peripheral contact with drive element - has mssmooth outer surface produced by single finishing operation |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
LT2006021A (lt) | 2006-08-25 |
RU2268772C1 (ru) | 2006-01-27 |
WO2006068537A1 (fr) | 2006-06-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
LT5360B (lt) | SILUMOS, MASES IR ENERGIJOS APYKAITOS BuDAS IR IRENGINYS JO REALIZAVIMUI | |
US5628623A (en) | Fluid jet ejector and ejection method | |
US20110277379A1 (en) | Method and apparatus for cavitating a mixture of a fuel and an additive | |
RU2344356C1 (ru) | Способ тепломассоэнергообмена и устройство для его осуществления | |
RU2462301C1 (ru) | Устройство для тепломассоэнергообмена | |
RU2310503C1 (ru) | Способ тепломассоэнергообмена и устройство для его осуществления | |
RU2478438C2 (ru) | Способ и комбинированное устройство для генерирования колебаний давления в потоке жидкости | |
RU2124550C1 (ru) | Способ переработки тяжелого углеводородного сырья и устройство для его осуществления | |
RU54816U1 (ru) | Устройство приготовления водно-мазутной эмульсии | |
RU2350856C1 (ru) | Способ тепломассоэнергообмена и устройство для его осуществления | |
RU134076U1 (ru) | Устройство для тепломассоэнергообмена | |
RU2015749C1 (ru) | Гидродинамический генератор колебаний | |
JP4901923B2 (ja) | 微細化混合装置 | |
RU2304261C1 (ru) | Способ тепломассоэнергообмена и устройство для его осуществления | |
RU2543182C2 (ru) | Способ тепломассоэнергообмена и устройство для его осуществления | |
RU2371642C1 (ru) | Способ и устройство вихревого энергоразделения потока рабочего тела | |
RU2618078C1 (ru) | Гидродинамический смеситель | |
RU2434674C1 (ru) | Устройство для физико-химической обработки жидкой среды | |
RU2406555C2 (ru) | Молекулярный классификатор | |
EP3546059B1 (en) | Apparatus and arrangement for introducing a gas into a main medium in particular in waste water treatment | |
RU85838U1 (ru) | Эжектор с газоструйными ультразвуковыми генераторами | |
RU2165292C1 (ru) | Роторный аппарат | |
RU2351406C1 (ru) | Сирена-диспергатор | |
RU2296005C1 (ru) | Устройство для обработки жидкости, расщепления углеводородов, "холодной" пастеризации, а также деструкции содержащихся в них твердых включений | |
SU1722325A1 (ru) | Устройство дл гомогенизации пищевых продуктов |