NO138985B - Anordning for frembringelse av ultralyd i en vaeske - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår frembringelse av ultralyd og

særlig anordninger for frembringelse av ultralydsvingninger i et væskemiljø, samt anvendelse av sådanne anordninger for fremstilling av emulsjoner, særskilt emulsjoner av vann i brennstoff og emulsjoner av parafin eller voks i vann.

Det er kjent at en væskestråle rettet gjennom en spalte inn

til et hulrom og mot sidekanten av et tynt blad innspent ved sin ene ende, vil bringe nevnte blad i vibrasjoner. Bladets vibrasjoner vil frembringe bølger som forplanter seg

i væsken og hvis frekvens er bestemt av bladets dimensjoner,

dets plassering eller generelt sett bladets arbeidsmiljø samt strømningsforholdene i væsken.

En sådan anordning kan imidlertid ikke være i drift i lengre

tid, hvis ikke den omfatter et meget bestandig vibrerende blad, som uten ulemper kan holdes i vibrerende tilstand i lange tidsperioder. Dette forhold nødvendiggjør anvendelse av metaller som er særlig motstandsdyktige mot tretthets-symptomer frembragt ved bladets raske periodiske deformasjoner.

Formålet for foreliggende oppfinnelse er imidlertid å frem-

skaffe en anordning innrettet for frembringelse av ultralyd i en væske, og som kan holdes i drift under lengre tid uten at det er nødvendig med et vibrerende element av et særlig

egnet material.

Dette resultat er oppnådd ved anordning av det vibrerende element på en spesiell måte.

Oppfinnelsen gjelder således en anordning for frembringelse av lydsvingninger i en væske, særlig for dannelse av emulsjoner, idet anordningen på grunnlag av kjent teknikk omfatter en membran anordnet mellom minst ett par innbyrdes motstående hulrom, som står i forbindelse med hverandre og hvorav det ene er utstyrt med utløpskanal.

På dette grunnlag av kjent teknikk har anordningen i henhold til oppfinnelsen som særtrekk at nevnte parvis motstående hulrom på hver sin side av membranen utgjøres av uthulninger i hvert sitt sidestykke, og membranen er utstyrt med en første gjennomgående åpning som danner væskeinnløp til hulrommene og henger sammen med en annen gjennomgående åpning, som danner nevnte forbindelse mellom hullrommene på hver sin side av membranen.

En sådan anordning kan i henhold til oppfinnelsen være utført

slik at nevnte første åpning, som danner væskeinnløp, er anordnet ved ytterkanten av membranen, mens membranens annen gjennomgående åpning utgjør en forlengelse av den første åpning, således at de to åpninger tilsammen danner en sammenhengende åpningssone. Den

annen åpning er herunder fortrinnsvis oppdelt i to grener som er innbyrdes adskilt av en tunge i membranen. Ved en annen type av oppfinnelsens anordning er den utført slik at den første åpning, som danner væskeinnløp, er anordnet omtrent midt på membranen, hvorfra det utgår et antall andre gjennomgående åpninger som er tilordnet hvert sitt par av hulrom.

Ved anvendelse av ovenfor nevnte anordninger for å frembringe emulsjoner av vann i brennstoff som skal tilføres varmeanlegg, gis driftsparametrene (antall hulrom, hulrommenes volum dimensjonene av membranens åpninger,etc.) verdier som er tilpasset anleggets utviklede effekt. Disse parametre vil således ha en bestemt optimal verdi for hvert gitt anlegg. Foreliggende anordninger søkes imidlertid dimensjonert slik at de samme sidestykker kan utnyttes i forbindelse med anlegg av vesentlig for- skjellig utførelse innenfor et gitt driftsområde, idet bare mem-branene er optimalt utført for hvert gitt anlegg som skal betjenes. På den ene side bestemmes således separat et sett parametre som gjelder sidestykkene, og på den annen side et sett parametre som gjelder membraner. I henhold til oppfinnelsen muliggjøres således anvendelse av standardelementer tilpasset alle anlegg hvis ter-miske effekt f.eks. ligger mellom 30.000 og 700.000 kilokalorier pr. time'. De fordeler som oppnås ved dette vil være innlysende for fagfolk på området, og behøver således ikke å beskrives nærmere.

Oppfinnelsens anordning omfatter fortrinnsvis standardiserte sidestykkekonstruksjoner som er utstyrt med det maksimale antall uthulninger som tenkes anvendt, og disse sidestykker kan således anvendes for et stort område av forskjellige væskestrømninger.

Tilpasning til et spesielt driftsområde oppnås ved valg av en passende membran som plasseres mellom de standardiserte sidestykker. Det er således herunder mulig å unytte forskjellige kombinasjoner av tre driftsparametre, nemlig de følgende: 1)Antall hulromspar som utnyttes; 2) Membranets tykkelse; 3) Størrelsen av de gjennomgående åpninger i membranen. Det antall av hulromspar som utnyttes avhenger ene og alene av antallet åpninger i membranen. Jo større antall åpninger som membranen omfatter, dessto større antall uthulninger aktiveres og dessto større væskemengde pr. tidsenhet kan behandles; så sant forholdene forøvrig er likeartede.

Tykkelsen av membranen, som kan variere f.eks. mellom 0,1 og

0,2 mm i trinn på 0,01 mm hvis nødvendig, bestemmer tykkelsen av det væske-skikt som trenger inn i anordningen langs den første åpning eller eventuelt langs flere sådanne første åpninger i membranen. Jo mer denne tykkelseøkes, jo større væskemengde pr. tidsenhet kan trenge inn i anordningen, så sant antallet første åpninger er det samme.

Endeligøker tilført væskemengde pr. tidsenhet med flatestørr-elsen av de første åpninger, så sant forholdene forøvrig holdes uforandret.

I de tilfeller foreliggende anordning anvendes for å oppnå vannemulsjoner i brennstoff for varmekjeler kan et stort effektområde, f.eks. mellom 30.000 og 700.000 kilokalorier pr.time, dekkes ved anvendelse av ett og samme par av sidestykker, som omfatter det nødvendige antall hulromspar for betjening av en varmekjele med en kapasitet på 700.000 kilokalorier pr. time. Den spesielle varmeeffekt som foreligger ved et gitt anlegg kan da betjenes tilfredsstillende ved utnyttelse av en spesielt tilpasset membran som plasseres mellom de nevnte to sidestykker og hvis tykkelse og antall åpninger er tilpasset det foreliggende varmeeffektnivå.

Oppfinnelsens anordning er særlig egnet for å frembringe emulsjoner av parafin eller voks i vann. Med uttrykket "parafin" menes her en bestemt parafin eller en blanding av parafiner med krystallstruktur og hvis smeltetemperatur ligger mellom 45 og 66°C. En viktig gruppe av sådanne parafiner (vanligvis minst 40 vekt%) utgjøres av lineært mettede ali-fatiske hydrokarboner, hvis oljeinnhold ligger under 5 vekt%, men fortrinnsvis ønskes mindre enn 1 vekt%. Med uttrykket "voks" menes en blanding av mettede hydrokarboner med høyere molekylvekt enn parafinene. En voks omfatter flere mettede, cykliske eller forgrenede molekyler og har vanligvis større oljeinnhold enn en parafin. Voks er mikrokrystallinsk og dets smeltetemperatur ligger mellom 66 og 90°C.

Det er kjent at emulsjoner av parafin eller olje har mange anvendelser. De kan særlig utnyttes for å gjøre plater av tre eller andre materialer vannavstøtende, eller som over-trekk på papir.

Disse emulsjoner frembringes vanligvis ved dispergering av flytende parafin i vann under omrøring og i nærvær av en viss mengde emulgeringsmiddel i blandingen. Omrøringen utføres som regel ved hjelp av en røreinnretning med skovler eller ved hjelp av en turbin. Når emulgeringsmidlet foreligger i ione-form, kan det syntetiseres in situ, således kan f.eks. anioniske parafinemulsjoner oppnås ved reaksjon av et amin med en fettsyre, idet aminet og fettsyren kan tilføres samlet eller separat til vannet og/eller parafinet. Ved anvendelse av oppfinnelsens anordning for frembringelse av emulsjoner av parafin eller voks i vann innføres vannet samt parafinet eller voksen sammen med et emulgeringsmiddel gjennom en felles innløpsåpning i emulsjonsinnretningen, mens emulsjonen tas ut gjennom en utløpsåpning tilsluttet minst ett par uthulninger i sidestykkene. Under emulgeringsprosessen opprettholdes mellom innløpsåpningen og utløpsåpningen en trykkforskjell større eller lik 2 bar.

Ved anordninger i henhold til oppfinnelsen oppnås flere vesentlige fordeler sammenlignet med kjent teknikk. Det er således ikke nødvendig å stille store krav til membranenes materialegenskaper, og effektiv fremstilling av emulsjoner oppnås selv ved lave overtrykk. Videre er det lett å skifte membran i en anordning i henhold til oppfinnelsen, således at anordningen ved anvendelse av samme sidestykker bare ved passende valg av membranparametre kan tilpasses den ønskede arbeidsydelse innenfor et stort ydelsesområde.

Oppfinnelsen vil nå bli nærmere forklart ved hjelp av ut-førelseseksempler og under henvisning til de vedføyde tegninger, hvorpå: Fig. 1 viser en planskisse av en membran for anvendelse i en anordning i henhold til oppfinnelsen og med bare ett par hulrom. Fig. 2 viser et snitt langs linjen a-a i fig. 3, gjennom en anordning i henhold til oppfinnelsen og utstyrt med den membran som er angitt i fig. 1; Fig. 3 viser et snitt gjennom anordningen i fig. 2 langs en linje b-b; Fig. 4 viser en planskisse av en membran som likeledes er ut-ført for anvendelse i en anordning med bare ett par hulrom. Fig. 5 viser i snitt langs symmetriplanet perpendikulært på membranen gjennom en anordning utstyrt med den membran som er vist i fig. 4; Fig. 6 viser en planskisse av en membran innrettet for anvendelse i en anordning med to par hulrom; Fig. 7 viser et snitt langs symmetriplanet perpendikulært på membranen, gjennom en anordning utstyrt med en membran som er vist i fig. 6; Fig. 8-11 gjelder en anordning i henhold til oppfinnelsen og beregnet på frembringelse av vannemulsjon i brennstoff, idet: Fig. 8 viser en planskisse av et første sidestykke med åtte uthulninger, Fig. 9 viser en planskisse av et annet sidestykke som likeledes omfatter åtte uthulninger. Fig. 10 viser en planskisse av en membran utstyrt med to utskjæringer, og Fig. 11 viser i snitt den ferdig sammenstilte anordning i henhold til oppfinnelsen; Fig. 12 og 13 angår en anordning i henhold til oppfinnelsen innrettet for fremstilling av emulsjoner av parafin eller voks i vann, idet: Fig. 12 er en uttrukket perspektivskisse av en emulgerings-innretning, idet de to sidestykker og membranen er vist uttrykket i vifteform for oversiktens skyld, og Fig. 13 er et oversiktsskjerna som viser en sammenstilling av emulgeringsinnretningen og dets tilførselsorganer.

I fig. 1, 2 og 3 er det vist en tynn sirkulær membran 1 av rustfritt stål og som omfatter et åpent område 2, idet materi-ale er fjernet langs membranens symmetriak.se. Området 2 går over i et annet åpent område 3. Områdene 2 og 3 danner tilsammen en åpen sone eller en utskjæring. Det er fordelaktig å utstyre bunnen av utskjæringen med en skråkant 4 mot den ene eller mot begge sider av membranen.

Membranen 1 er plassert mellom to sidestykker 5 og 6 som er utstyrt med hvert sitt hulrom 7 og 8. Det åpne område 2

danner en passasje hvis bredde avtar mot membranens midt område; slik at væsken kan trenge inn i anordningen ved hjelp av denne passasje. Det åpne område 3 utgjør en passasje for væsken fra det ene hulrom til det annet.

Væsken evakueres gjennom en kanal 9, hvis akse ikke behøver å være parallell med væskestrømningen i området 2, idet aksen for kanalen 9 f.eks., som vist, kan være anordnet perpendikulært på membranen 1. De anvendte midler for å pressa de to sidestykker mot hverandre, er for enkelthets skyld ikke vist i figurene, men alle kjente midler for dette formål kan anvendes. Sådanne midler kan f.eks. omfatte låsebolter gjennom de flate partier av sidestykkene 5 og 6 samt membranen 1. Det er likeledes mulig å skru sammen de to sidestykker ved hjelp av gjenger.

Hulrommene 7 og 8 har fortrinnsvis sin hovedakse parallell

med aksen for væskestrømningen gjennom det åpne område 2, idet hulrommene kan ha samme volum og form av parallellepipeder.

Væsken innføres i anordningen gjennom det åpne område 2 og

tas ut gjennom kanalen 9.

Det antas at ultralydbølger frembringes på følgende måte i anordningen: Anordningen fungerer som en væskevibrator på grunn av at de to hulrom 7 og 8 tilføres samme væskestrømning. Den trykkforskjell som foreligger mellom hulrommene 7 og 8, vil bringe membranen i vibrasjon. De optimale driftsbetingelser foreligger når bevegelsetakten av væsken mellom det ene og det annet hulrom er lik egenfrekvensen for membranen 1. Dimensjoneringen av hulrommene bør således være slik at dette resonansfenomen opptrer.

Fig. 4 og 5 viser en tynn sirkulært membran 10 av rustfritt stål som ved sin ytterkant har et åpent område 12 i form av en utskjæring langs en symmetriakse for membranen. Området 12 står i forbindelse med et annet åpent område 13, som omfatter to åpningsgrener innbyrdes adskilt av et blad eller en tunge 14, som ved sin ytterende er hensiktsmessig avsluttet av en skråkant 14 a mot den ene eller begge sider av membranen.

Membranen 10 er innklemt mellom to sidestykker 15 og 16, som er utstyrt med hulrom 17 og 18, hvorav det ene er forsynt med en utløpskanal 19.

I fig. 6 og 7 er det vist en tynn sirkulært membran 20 av rustfritt stål og som i midten er utstyrt med et første åpent område 21, som står _L forbindelse med to andre åpne områder 22 og 23, som hver omfatter to åpningsgrener innbyrdes adskilt av en tunge, henhv. 24 og 25.

Væske innføres gjennom en innløpskanal 26. Sidestykkene 27 og 28 omfatter to par hulrom 29 og 30, henhv. 31, 32. Hvert hul-rompar omfatter en utløpskanal for væsken, henhv. 3 3 og 34.

En anvendelse av oppfinnelsens anordning gjelder frembringelse av emulsjoner, og særlig emulsjoner av vann i brennstoff.

Det er kjent at sådanne emulsjoner kan forbrennes i stedet for det rene brennstoff, og at deres anvendelse nedsetter andelen av uforbrennbare hydrokarboner samt karbonoksyd i avløpsgassene.

En blanding av vann og brennstoff i ønsket forhold innføres i sidestykkenes indre hulrom ved hjelp av det åpne område 2 (eventuelt 12 eller 21). Vann og brennstoff blandes før til-førselen i et enkelt blandingskammer, men det er også mulig å la vann og brennstoff tilføres gjennom hver sin gren av et T-rør eller la et vannutløp munne ut i en rørledning for til-førsel av brennstoff. I sistnevnte tilfelle vil det imidlertid være fordelaktig ved hjelp av en enveisventil å hindre inn-trengning av brennstoff i vannets tilløpskanal, hvis vann-trykket tilfeldig skulle synke. Utskjæringen 2 eller 12 er fortrinnsvis utstyrt med en lett tilgjengelig filtrerings-anordning, som i enkleste tilfelle ganske enkelt kan utgjøres av et stykke sintret material for å unngå rask forurensning av de indre hulrom i emulsjonsinnretningen på grunn av små-partikler eller andre forurensninger i brennstoffet eller vannet.

Det åpne område 3 (eller eventuelt 13, 22 og 23) danner innbyrdes forbindelse mellom hurommene i et par.

Emulsjon tappes ut gjennom kanalen 9 (eventuelt 19,33 og 34). Gjennomstrømningstakten for emulsjonen avhenger av membranens tykkelse og bredden av det åpne område 2 (eventuelt 12 eller 21) .

Vibrasjonsfrekvensen avhenger av den geometriske utformning innvendig i anordningen, og denne frekvens kan variere mellom 8000 og 40.000 Hz.

Den omtalte utførelse med bare ett hulrom på hver side av membranen er best egnet for betjening av små brennere (20.000 til 40.000 kilokalorier pr. time),men kan også anvendes for betjening av større varmeanlegg (opp til 750.000 kilokalorier pr. time) . Utførelsesformen med flere hulrom på hver membranside egner seg midlertid fremfor alt betjening av store varmeanlegg (350.000 til 900.000 kilokalorier pr. time).

EKSEMPEL I

Dette eksempel gjelder en anordning som vist i fig. 1, 2 og 3.

De karakteristiske parametre for membranen er som følger:

Diameter: 18 mm

Tykkelse: 0,12 mm

Material: stål 18/8

Total lengde av det åpne området (2+3): 3,6 mm

Bredde av området 2 ved membranperiferien: 3,4 mm

Bredde av området 3 målt ved skråkanten: 0,7 mm.

Membranen er innklemt mellom to sidestykker av messing og som er skrudd sammen ved stykkenes omkrets. Dimensjonene av sidestykkenes hulrom ■ er som følger:

Dybde: 1 mm

Tverrsnittsflate: 11 mm x 5 mm

Tilførsel av 5,7 1 pr. time av en blanding av brennstoff og vannledningsvann (20 volum% vann) til en sådan anordning frembragte en emulsjon som var egnet for anvendelse i en brenner med en kapasitet på 30.000 kilokalorier/time ved en vibrasjonsfrekvens på 15.000 Hz.

EKSEMPEL II

Dette eksempel gjelder en anordning som vist i fig. 4 og 5.

De karakteristiske egenskaper for membranen er som følger:

Diameter:; 20 mm

Tykkelse: 0,25 mm

Material: Stål Z 30 C 13

Lengde av området 12: 4 mm

Utstrekningen av tungen 14 : 16 mm

Overflaten av tungen 14 : 3 x 6 mm

Overflaten av området 13 : 1 x 6 mm

Membranen er innklemt mellom to sidestykker med hulrom som har følgende hoveddimensjoner:

Dybde: 1 mm

Tverrsnittsflate: 11 x 6 mm

Tilførsel av 57 l/time av en blanding av brennstoff og vann-lednings vann (20 volum% vann) frembragte i en sådan anordning en emulsjon egnet for anvendelse i en brenner på 300.000 kilokalorier/time ved en vibrasjonsfrekvens på 1250 Hz.

EKSEMPEL III

Dette eksempel angår en anordning som vist i fig. 6 og 7.

De karakteristiske parametre for membranen var som følger:

Diameter: 40 mm

Tykkelse: 0,20 mm

Material: Stål 18/3

Overflaten av det åpne område 21 : 10 x 3 mm

Overflaten av tungene 24 og 25: 3x6 mm.

Membranen er innklemt mellom to sidestykker med hulrom som

hadde følgende dimensjoner:

Dybde: 1 mm

Tverrsnittsflate: 11 x 6 mm.

Tilførsel av 86 l/time av en blanding av lett brennstoff og

vann (20 volum% vann) frembringer i den foreliggende anordning en emulsjon som kan anvendes i et varmeanlegg på 500.000 kilokalorier/time. Vibrasjonsfrekvensen under emulsjonstilvirkningen var 3.600 Hz.

Under henvisning til fig. 8-11 skal det nå beskrives en utførelse av oppfinnelsen for frembringelse av vannemulsjoner

i brennstoff.

I fig. 8 er det vist et sidestykke 51 med åtte uthulninger eller hulrom 52. Hvert hulrom er forsynt med en sylindrisk kanal 53 som forbinder sidestykkets to sideflater med hverandre. To utboringer, henhv. 54 og 55, som ikke er gjennomløpende, er videre anordnet i sidestykket 51. Ytterkanten av sidestykkets skjulte side er avskrånet, slik som angitt ved den stiplede linje 56 i fig. 8.

I fig. 9 er det vist et ytterligere sidestykket 57 som likeledes er forsynt med åtte uthulninger 58 plassert på samme måte som uthulningene 52 i sidestykket 51. To fremspringende sentreringstapper 59 og 60 er anordnet for inntregning i henhv. utboringene 54 og 55.

Sidestykkene 51 og 57 utgjør et sidestykkepar som kan

anvendes for et stort område av gjennomstrømmende væskemengde pr.sek. Den membran som plasseres mellom nevnte sidestykker bestemmer da anordningens arbeidsområde, som på den ene side er avhengig av membranens tykkelse og på den annen side av størrelsen og antallet av membranens åpne områder. Dette antall kan således i foreliggende tilfelle anta en hvilken som helst verdi fra og med 1 til og med 8.

I fig. 10 er det vist en membran 61, hvis diameter er lik diameteren av sidestykkene 51 og 57, og som er utstyrt med to utskjæringer 62 og 63. Disse utskjæringer utgjøres av et første åpent område 64 ved membranens periferi samt et annet åpent område 6 5 som danner en forlengelse av det nevnte første område. Sidekantene av det annet område er innbyrdes parallelle. Nevnte første og annet område danner tilsammen et innløp eller en tilførselspassasje. Bunnen av passasjen forløper perpendikulært på sidekantene av det annet åpne område og kan være forsynt med skrå kant, hvilket imidlertid ikke er vist i fig. 10. Utskjæringene 63 og 62 har sine respektive symmetriakser felles med hulrommene i sidestykkene 51 og 57. Det er ikke nødvendig at de to utskjæringer er anordnet ved siden av hverandre.

Membranen 61 er utstyrt med to gjennomgående hull 66 og 67 av samme dimensjon og plassert på samme steder som henhv. utboringen 54 og utboringen 55.

I fig. 11 er det vist et hus 68 med en utboring 69, hvori sidestykkene 51 og 57 er plassert med membranen 61 mellom seg. Utboringene 69 er forsynt med et gjenget avsnitt 70, hvori det er innskrudd et gjenget parti 71 på et dekselstykke 72. Ved tilskruing trykkes, ved hjelp av delene 68 og 72, sidestykkene 51 og 57 kraftig mot hverandre. Henvisningstallet 73 angir en tetningsring. Vedkommende væske eller væskeblanding innføres gjennom en åpning 74 i sideveggen i utboringen 69, i nivå med ringkanalen 75 som tjener som fordelingskrets. Væsken eller emulsjonen føres ut fra vekommende hulromspar gjennom utløps-kanalene 53 og deretter ut av anordningen gjennom kanalen 76, som ender i et gjenget parti 77.

Trykkfallet i anordningen kan holdes stort sett konstant uavhengig av driftsområdet ved passende valg av membranens arbeidsparametre (membrantykkelsen, antallet og størrelsen av de åpne områder).

Når det gjelder brenseltilførsel til et varmeanlegg vil således væsketrykkfallet mellom anordningens innløp og utløp stort sett være uavhengig av varmeanleggets effekt. Dette trykktap kan f.eks. ligge mellom 2 og 4 bar.

Vibrasjonsfrekvensen kan ligge mellom 10.000 og 25.000 Hz.

Anvendelse av filteranordninger er nødvendig hvis det ønskes at emulsjonsanordningen skal bibeholde sin effektivitet under et lengre tidsrom.

Følgende utførelseseksempel IV , angår en anordning som angitt

i fig. 8 - 11.

EKSEMPEL IV

Sidestykkenes driftsparametre er som følger:

Diameter: 40 mm

Hulrommenes bredde: 5 mm

Total lengde av hulrommene: 10,5 mm

Avstand fra hulrommenes kant til midten av sidestykket: 7 mm Avstand fra midtpunktet for utløpene 53 til midten av sidestykket: 15 mm

Diameter av utløpene 53 : 3 mm

Diameter av utboringen 54 og tappen 59 : 3 mm

Diameter av utboringen 55 og tappen 60 : 3 mm.

Membranets arbeidsparametre var som følger:

Diameter: 40 mm

Samlet dybde av de to utskjæringer 62 og 63: 3,5 mm

hvorav det første åpne område 64: 2,5 mm

og for det annet åpne område 65: 1,0 mm

utskjæringenes bredde ved membranens ytterkant: 3,4 mm.

Tilførsel av 80 l/time av en blanding av brensel og vann

(20 volum% vann) til en anordning i henhold til fig. 11 frembragte en emulsjon for tilførsel til en brenner på 500.000 kilokalorier pr. time. Den anvendte vibrasjonsfrekvens var 15.000 Hz.

Under henvisning til fig. 12 og 13 skal det nå beskrives en anvendelse av oppfinnelsens anordning for fremstilling av emulsjoner av parafin eller voks i vann.

I fig. 12 er det vist et membran 101 med et åpent område 102

samt en skråkant 103 anbragt mellom to sidestykker 104 og 105, som hver er utstyrt med en uthulning 106 eller 107. En blanding av parafin, vann og emulsjonsmiddel innføres i emulsjonsanordningen gjennom nevnte åpne område 10 2, og den fremstilte emulsjon føres ut av anordningen gjennom kanalen 108 som står i forbindelse med uthulningen 107. Hulrommene 106 og 107 står i innbyrdes forbindelse gjennom det åpne parti 102 i nærheten av skråkanten 103.

Det vil være fordelaktig å blande emulsjonsbestandelene, hvilket vil si parafin, vann og emulsjonsmiddel, før blandingen innføres i emulsjonsanordningen. Dette kan i praksis oppnås på enkel måte ved å la tilførselskanalene for henhv. parafin, vann og emulsjonsmiddel løpe sammen til en felles kanal før innføringen i emulsjonsanordningen.

Emulsjonsbestanddelene bør tilføres under trykk til emulsjonsanordningen. For dette formål kan anvendes en inert trykkgass mot overflaten av emulsjonsbestanddelene, som er anbragt i hvert sitt tilførselsreservoar.

Alternativt kan en pumpe være anordnet i innløpet for hver av bestanddelene mellom nevnte tilførselsreservoar og sammenløpets-stedet for de forskjellige bestanddeler.

Emulsjonstrykket ved utløpet fra anordningen kan reguleres

ved hjelp av et utløpsmunnstykke-. Uten munnstykke vil utløps-trykket være lik det atmosfæriske trykk.

Trykkforskjellen mellom anordningens innløp og utløp bør være minst to bar. Hvis trykkforskjellen ligger under to bar vil emulsjonene bli for tykk og slett ikke stabil, slik som det vil fremgå av den følgende beskrivelse.

Emulsjonsbestanddelene bør innføres i emulsjonsanordningen ved en temperatur mellom 80 og 99°C. Den optimale temperaturverdi avhenger av den anvendte parafin. For en gitt parafintype ligger den optimale driftstemperatur ikke høyere enn temperaturen ved konvensjonelle emulsjonsfremstillinger.

Et forenklet montasjeskjerna for en emulsjonsanordning og dens tilførselsorganer er angitt i fig. 13.

Emulsjonsanordningen 111 mottar gjennom en innløpskanal 112 en blanding av parafin, emulsjonsmiddel og vann. Parafinen og emulsjonsmidlet føres frem til emulsjonsanordningen Hl gjennom en tilførselsledning 113 under påvirkning av det trykk som utøves av nitrogen i det frie rom over væsken i reservoaret 114. Vannet føres gjennom ledningen 115 under påvirkning av nitrogen-trykket i reservoaret 116 mot emulsjonsanordningen 111.Henvisningstallene 117 og 118 angir filtere, og ledningene 113 og 115 er hver forsynt med en ventil (henhv. 119 og 120) samt en enveis-klaff (henhv. 121 og 122).Nitrogengassen tilføres gjennom ledningen 123 til reservoarene 114 og 116, idet nitrogen-trykket er fastlagt til en ønsket verdi. Reservoarene 114 og 116 mottar væske henhv. gjennom ledningene 124 og 125. Emulsjonen tas ut fra anordningen 111 gjennom ledningen 126, som eventuelt omfatter et munnstykke 127. Væsketilførselen til reservoarene 114 og 116 kan foregå kontinuerlig eller diskontinuerlig gjennom tilførselsledningene 124 og 125. Henvisningstallet 128 angir et påfylningsorgan for parafin, mens henvisningstallene 129 og 130 angir ventiler.

De ovenfor beskrevede organer er sammenstilt innenfor et

hylster eller hus 131, hvis innvendige temperatur bibeholdes i nærheten av 9 5°C. Utenfor dette hylster befinner seg imidlertid mottagelsesreservoaret 132 for emulsjonen.

Som angitt i fig. 13 tilføres emulgeringsmidlet til parafinen før fremstillingen av emulsjonen. Denne fremstilling kan finne sted ved hjelp av ikke-ioniske emulgeringsmidler av typen kon-denserte fettalkoholer eller alkylfenoler og etylenoksyd eller propylenoksyd. Anvendes kan også estere av fettsyre og poly-alkoholer, eller også fettsyreamider og aminoalkyloler.Emulgeringsmidler av denne type kan i stedet for å tilsettes parafinet tilsettes vannet før emulsjonstilvirkningen.

Når emulgeringsmidlene syntetiseres på stedet, hvilket f.eks.

er tilfellet med anioniske emulgeringsmidler av typen amin-såpe, kan emulgeringsmidlets bestanddeler enten tilføres vannet eller parafinen samlet eller hver for seg til vann og parafin.Oppfinnelsen vil nå bli anskueliggjort ved enda et utførelses-eksempel, som spesielt gjelder den angitte utførelse i fig. 12 og 13.

EKSEMPEL V

Det anvendes en emulsjonsanordning av den type som er angitt i fig. 12, og hvis driftsparametre er som følger:

Membrandiameter: 18 mm

Membrantykkelse: 0,11 mm

Bredde av det åpne område: 0,7 0 mm

Utstrekning av det åpne område: 3,5 mm.

I denne anordning montert som angitt i fig. 13, ble det utført prøver, hvorunder på den ene side emulsjonens sammensetning ble variert og på den annen side trykkforskjellenAP ble forandret. Temperaturen for både vann og parafin ble holdt på 95°C.

Forsøksresultatene er samlet i følgende tabell: 1) Emulgeringsmidlets sammensetning: blanding av sorbitanmono-stearat og stearinsyre-polyetylenoksyd-eter.

2) Fysiske parametre for parafinen:

- størkningstemperatur: 52°C

- viskositet ved 100°C: 3,2 est

- oljeinnhold: 2 vekt%.

3) Forsøk nr. 1 er utført i fravær av vibrerende membran.

4) Målt ved 13 0- 10 utsving/min. og utsvingsamplitude lik 8-

. 1 cm i 60 min. Angivelsen "stabil" angir at det hverken er oppstått utfelning eller fortykning. 5) Målt i volumprosent vann som utskilles ved en sentrifugal-aksellerasjon på 240 ganger tyngdeaksellerasjonen i 30 min. 6) Emulsjonen "T" er fremstilt ved konvensjonell fremgangsmåte, hvilket vil si ved omrøring av en blanding av parafin, vann og emulgeringsmiddel ved hjelp av en omrører som roterer 20 0 omdreininger/min.

De prøver som er rapportert i tabellen, viser at emulsjoner med god kvalitet er oppnådd ved trykkforskjeller som fortrinnsvis er lik eller større enn 2 bar. Disse emulsjoner har mindre viskositet enn den emulsjon "T" som er tilvirket på konvensjonell måte.

Claims (8)

1. Anordning for frembringelse av lydsvingninger i en væske, særlig for dannelse av emulsjoner, idet anordningen omfatter en membran anordnet mellom minst ett par innbyrdes motstående hulrom, som står i forbindelse med hverandre og hvorav det ene er utstyrt med utløpskanal; karakterisert vedat nevnte parvis motstående hulrom (7 og 8 ; 17 og 18; 29 og 30; 31 og 32; 52 og 58; 106 og 107) på hver sin side av membranen (1; 10; 20; 61;

101) utgjøres av uthulninger i hvert sitt sidestykke (5 og 6;

15 og 16; 27 og 28; 51 og 57; 104 og 105), og membranen er utstyrt med en første gjennomgående åpning (2;12;21;64) som danner væskeinnløp til hulrommene og henger sammen med en annen gjennomgående åpning (3; 13; 22; 23; 65), som danner nevnte forbindelse mellom hulrommene på hver sin side av membranen,

2. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert vedat nevnte første åpning (2, 12, 64), som danner væskeinnløp, er anordnet ved ytterkanten av membranen (1; 61; 101), mens membranens annen gjennomgående åpning (3; 13; 65) utgjør en forlengelse av den første åpning, således at de to åpninger tilsammen danner en sammenhengende åpningssone (62, 63; 102).

3. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert vedat den første åpning (12) som danner væskeinnløp (12) er anordnet ved ytterkanten av membranen (10), mens den annen åpning (13) er oppdelt i to grener som er innbyrdes adskilt av en tunge (14) i membranen.

4. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert vedat den første åpning (21), som danner væskeinnløp, er anordnet omtrent midt på membranen (20), hvorfra det utgår et antall andre gjennomgående åpninger (22, 23) som er tilordnet hvert sitt par av hulrom (29 og 30, henhv. 31 og 32).

5. Anordning som angitt i krav 4, karakterisert vedat hver av de andre gjennomgående åpninger (22,23) er oppdelt i to grener innbyrdes adskilt av en tunge (24,25) i membranen (20).

6. Anordning som angitt i krav 1-5, karakterisert vedat membranen (1; 10;

20; 61; 101) oppviser minst en symmetriakse.

7. Anordning som angitt i krav 1-6,karakterisert vedat hver av de to hulrom (7 og 8: 17 og 18; 29 og 30; 31 og 32; 52 og 58; 106 og 107) som danner et par, har samme volum og et felles symmetriplan som står vinkelrett på membranen (1; 10; 20; 61; 101) og forløper gjennom en symmetriakse for membranens to gjennomgående åpninger (2 og 3; 12 og 13; 21 og 22, 23; 64 og 65; 102).

8. Anordning som angitt i krav 2 og med minst to par hulrom,karakterisert vedat hvert par hulrom (52, 58) er tilordnet en membranutskjæring (62, 63) som består av en første og en annen gjennomgående åpning (64,65), idet samt-lige utskjæringer er anordnet rett ut for et ringformet fordelings-spor (75) tilsluttet en inngangskanal (74).