RU2062662C1

RU2062662C1 - Hydrodynamic emitter

Info

Publication number: RU2062662C1
Authority: RU
Inventors: П.А. Вельмисов; Г.М. Горшков; Г.К. Рябов
Original assignee: Ульяновский государственный технический университет
Priority date: 1992-07-20
Filing date: 1992-07-20
Publication date: 1996-06-27

Abstract

FIELD: vibration engineering. SUBSTANCE: emitter has foundation 1 and cover 2 between which resonator is mounted. It is made as hollow cylinder 3 with inlet branch pipe 4 on face end and with outlet holes representing pairs of notches 5 disposed to form diametrically-opposite pair of bridges 6. In this case each consequent pair of bridges 7 is perpendicular to preceding one. Liquid is fed through hole in foundation where is it distributed for a number of slotted flows and goes out through holes formed by pairs of notches. EFFECT: enhanced intensification of manufacturing methods, for example for preparing intensification of manufacturing methods, for example for preparing homogeneous mixtures and emulsions. 1 dwg

Description

Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано для интенсификации технологических процессов, например, для приготовления однородных смесей и эмульсий. The invention relates to vibration technology and can be used to intensify technological processes, for example, for the preparation of homogeneous mixtures and emulsions.

Известные многостержневые гидродинамические излучатели отличает относительная конструктивная сложность. В устройстве (1), содержащем корпус и установленные на его оси входной и выходной патрубки, сопло, отражатель с хвостовиком и многостержневой резонатор, отражатель подпружинен в осевом направлении, а его хвостовик выполнен в виде подпорного клапана, перекрывающего входное отверстие выходного патрубка, причем подпорный клапан выполнен в виде корпусной гайки. К недостаткам данного устройства можно отнести достаточную конструктивную сложность: большое число деталей, сложный многостержневой резонатор, наличие подпорного клапана. Кроме того, вызывает большое сомнение целесообразность наличия и устойчивость работы автоматически регулируемого зазора между соплом и отражателем, а также между хвостовиком и выходным патрубком. Акустические колебания генерируются за счет выхода струи жидкости между соплом и отражателем, и удара ее о выступы резонатора. При настройке излучателя стараются сохранить постоянство положения струи жидкости относительно выступов резонатора. В описываемом устройстве положение струи смещается за счет изменения зазора, что должно вызвать несимметричность нагружения (относительно выступов) на стержни излучателя. Это должно снизить резонансную частоту и амплитуду колебаний стержней излучателя. С другой стороны, перекрытие выходного отверстия повышает давление в камере, что вызывает уменьшение перепада давления в струе и камере, а следовательно снижается устойчивая работа резонатора и всего излучателя. В другом устройстве гидродинамическом излучателе ( 2 ), содержащем круговое щелевое сопло и резонансное колебательное устройство, последнее выполнено в виде разрезной втулки, установленной соосно круговой щели сопла, образованного прямым и обратным конусами. Known multi-rod hydrodynamic emitters are distinguished by relative structural complexity. In the device (1) comprising a housing and an inlet and outlet nozzle mounted on its axis, a nozzle, a reflector with a shank, and a multi-rod resonator, the reflector is axially spring-loaded, and its shank is made in the form of a check valve blocking the inlet of the outlet pipe, and the support the valve is made in the form of a body nut. The disadvantages of this device include a sufficient structural complexity: a large number of parts, a complex multi-rod resonator, the presence of a backup valve. In addition, there is great doubt about the feasibility and stability of the automatically controlled clearance between the nozzle and the reflector, as well as between the shank and the outlet pipe. Acoustic vibrations are generated due to the exit of a jet of liquid between the nozzle and the reflector, and its impact on the protrusions of the resonator. When setting up the emitter, they try to maintain a constant position of the liquid jet relative to the protrusions of the resonator. In the described device, the position of the jet is shifted due to a change in the gap, which should cause asymmetric loading (relative to the protrusions) on the emitter rods. This should reduce the resonant frequency and amplitude of oscillation of the emitter rods. On the other hand, blocking the outlet increases the pressure in the chamber, which causes a decrease in the pressure drop in the jet and the chamber, and hence the stable operation of the resonator and the entire emitter is reduced. In another device, a hydrodynamic emitter (2), containing a circular slit nozzle and a resonant oscillating device, the latter is made in the form of a split sleeve mounted coaxially with the circular slit of the nozzle formed by the forward and reverse cones.

Данное устройство также, как и описанное выше, характеризует относительная сложность конструкции: большое число и сложность деталей, наличие регулирующих элементов. К основным недостаткам устройства можно отнести сложность выполнения кругового сопла, образованного конусами, т.к. небольшая погрешность, допущенная при их изготовлении, вызовет относительный перекос при установке. Это приведет к образованию кругового сопла с неравномерным сечением, а следовательно, и с непостоянным давлением в струе жидкости. Но колебательные пластины резонансной втулки настроены на постоянное давление. Поэтому часть пластин будет колебаться не в резонансной частоте, а следовательно, определенная часть проходящего потока вдоль этих пластин не будет подвергаться озвучиванию колебаниями, тем самым снижая эффективность работы устройства. This device also, as described above, characterizes the relative complexity of the design: a large number and complexity of parts, the presence of regulatory elements. The main disadvantages of the device include the difficulty of performing a circular nozzle formed by cones, because a small error made during their manufacture will cause a relative skew during installation. This will lead to the formation of a circular nozzle with an uneven cross section, and hence with an unstable pressure in the liquid stream. But the vibration plates of the resonant sleeve are set to constant pressure. Therefore, part of the plates will not oscillate at the resonant frequency, and therefore, a certain part of the passing stream along these plates will not be exposed to sounding by vibrations, thereby reducing the efficiency of the device.

Кроме того, несимметричность колебательных пластин (т.к. образованы прорезями втулки) дает неодинаковую жесткость в направлениях колебаний, а поэтому к неравной их излучающей способности, что также приведет к некоторому снижению эффективности работы устройства. In addition, the asymmetry of the vibration plates (since they are formed by the slots of the sleeve) gives unequal stiffness in the directions of oscillations, and therefore to their uneven emissivity, which will also lead to some decrease in the efficiency of the device.

Следует отметить необходимость повышенной точности относительной установки сопла и колебательного устройства. It should be noted the need for increased accuracy of the relative installation of the nozzle and the oscillating device.

Целью предполагаемого изобретения является повышение эффективности работы излучателя и упрощение конструкции устройства. The aim of the proposed invention is to increase the efficiency of the emitter and simplify the design of the device.

Указанная цель достигается тем, что в предложенном устройстве, содержащем резонатор, последний выполнен в виде полого цилиндра с входным патрубком на торце и с выходными отверстиями, представляющими собой пары прорезей, каждая пара прорезей расположена взаимно-противоположно в поперечной к оси полого цилиндра плоскости с образованием диаметрально расположенной пары перемычек, при этом каждая последующая пара перемычек перпендикулярна предыдущей. В известных технических решениях совокупность признаков, указанных выше в качестве новых, неизвестна.Поэтому заявляемое решение обладает существенными отличиями. This goal is achieved by the fact that in the proposed device containing the resonator, the latter is made in the form of a hollow cylinder with an inlet pipe at the end and with outlet holes representing a pair of slots, each pair of slots is located mutually opposite in the plane transverse to the axis of the hollow cylinder with the formation diametrically located pair of jumpers, with each subsequent pair of jumpers perpendicular to the previous one. In the known technical solutions, the set of features mentioned above as new is unknown. Therefore, the claimed solution has significant differences.

Излучатель состоит из основания 1 и крышки 2, между которыми устанавливается резонатор, выполненный в виде полого цилиндра 3 с входным патрубком 4 на торце и с выходными отверстиями, представляющими собой пары прорезей 5, расположенных с образованием диаметрально расположенной пары перемычек 6, при этом каждая последующая пара перемычек 7 перпендикулярна предыдущей. The emitter consists of a base 1 and a cover 2, between which a resonator is installed, made in the form of a hollow cylinder 3 with an inlet pipe 4 at the end and with outlet openings representing a pair of slots 5 located with the formation of a diametrically located pair of jumpers 6, with each subsequent a pair of jumpers 7 perpendicular to the previous one.

Жидкость подается через отверстие в основании, где распределяется на ряд щелевых потоков и выходит через отверстия, образованные парами прорезей. Под действием давления жидкости ширина прорези увеличивается, при этом расход жидкости возрастает, давление падает и пластины встают на прежнее место. Тогда давление в устройстве вновь возрастает и все повторяется. Очень важно, для обеспечения работоспособности устройства, чтобы частота собственных колебаний струи и резонатора совпадала. The fluid is supplied through an opening in the base, where it is distributed over a series of slotted flows and exits through openings formed by pairs of slots. Under the influence of liquid pressure, the width of the slot increases, while the flow rate increases, the pressure drops and the plates fall into place. Then the pressure in the device rises again and everything repeats. It is very important to ensure the operability of the device so that the frequency of natural oscillations of the jet and resonator coincides.

Claims

A hydrodynamic emitter containing a resonator, characterized in that the resonator is made in the form of a hollow cylinder with an inlet pipe at the end and with outlet holes representing a pair of slots, each pair of slots is mutually opposite in the plane transverse to the axis of the hollow cylinder with the formation of a diametrically located pair of jumpers , with each subsequent diametrically located pair of jumpers perpendicular to the previous one.