RU2178724C1 - Self-cleaning resonant filter-activator - Google Patents
Self-cleaning resonant filter-activator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2178724C1 RU2178724C1 RU2000127378/12A RU2000127378A RU2178724C1 RU 2178724 C1 RU2178724 C1 RU 2178724C1 RU 2000127378/12 A RU2000127378/12 A RU 2000127378/12A RU 2000127378 A RU2000127378 A RU 2000127378A RU 2178724 C1 RU2178724 C1 RU 2178724C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- volume
- cleaning
- filter element
- cavity
- activator
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам по очистке и перемешиванию жидких сред волнами низкой частоты, может найти применение при очистке сточных вод и воды, добываемой из грунтовых вод, при изготовлении соков, вин и спиртовых напитков, в пивоварении, при очистке растительных и синтетических масел, при перемешивании и очистке растворов нефтяной и химической промышленности и в других технологических процессах. The invention relates to a device for cleaning and mixing liquid media with low-frequency waves, may find application in the treatment of wastewater and water extracted from groundwater, in the manufacture of juices, wines and spirits, in brewing, in the treatment of vegetable and synthetic oils, with stirring and purification of solutions of the oil and chemical industries and in other technological processes.
Известно "Устройство для очистки жидкости" А. С. 2015108, МК С 02 F 1/00, 1/52 от 05.05.91г. , включающее корпус с крышкой, патрубок подвода очищаемой жидкости и патрубок отвода очищенной жидкости, узел сбора шлама, узел подачи воздуха и бункеры. It is known "Device for cleaning liquid" A. S. 2015108, MK C 02 F 1/00, 1/52 from 05/05/91. including a housing with a lid, a nozzle for supplying a cleaned liquid and a branch pipe for removing purified liquid, a sludge collection unit, an air supply unit and bunkers.
Недостатком этого устройства является низкая эффективность и плохое качество очищенной жидкости. The disadvantage of this device is the low efficiency and poor quality of the purified liquid.
Известен также "Вибрационный сепаратор" А. С. 2018383, МК В 07 В 13/11 от 30.04.91г. , включающий корпус, фрикционную деку, питатель и распределитель, вибровозбудитель и приемники продуктов. Also known is the "Vibratory Separator" A.S. 2018383, MK B 07
Недостатком этого вибрационного сепаратора является то, что ультразвуковой вибровозбудитель эффективен для малых объемов жидкости, а на больших объемах эффективность от его воздействия низкая. The disadvantage of this vibration separator is that the ultrasonic exciter is effective for small volumes of liquid, and for large volumes the effectiveness of its impact is low.
Ближайшим аналогом заявляемого технического решения является "Акустический резонатор" А. С. 1760540, МК G 10 K 11/00 от 07.09.92г. , бюл. 33, содержащий цилиндрический корпус, вибровозбудитель, резонансную камеру, эластичную оболочку и объем газа между корпусом и эластичной оболочкой. [1]
Недостатком этого акустического резонатора является то, что им невозможно эффективно перемешивать несколько сред и тем более очищать, фильтровать.The closest analogue of the claimed technical solution is the "Acoustic resonator" A. S. 1760540, MK G 10 K 11/00 from 09/07/92. , bull. 33, comprising a cylindrical body, a vibration exciter, a resonance chamber, an elastic shell, and a gas volume between the body and the elastic shell. [1]
The disadvantage of this acoustic resonator is that it is impossible for them to efficiently mix several media and even more so to clean and filter.
Целью настоящего изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение интенсификации технологических процессов. The aim of the present invention is to expand the functionality and increase the intensification of technological processes.
Постановленная цель достигается тем, что низкочастотными гидроакустическими излучателями малых волновых размеров и малой мощности возбуждается собственная резонансная частота среды, находящейся в устройстве, в результате чего в среде образуются низкочастотные колебания большой интенсивности, фазами сжатия и разжатия волны воздействуют на частицы жидкой среды, интенсивно перемешивая и проталкивая их через поры фильтрующего элемента. The stated goal is achieved by the fact that low-frequency hydroacoustic emitters of small wave sizes and low power excite the natural resonant frequency of the medium in the device, as a result of which low-frequency oscillations of high intensity are formed in the medium, the phases of compression and expansion of the wave act on the particles of the liquid medium, intensively mixing and pushing them through the pores of the filter element.
На фиг. 1 схематично изображен самоочищающийся резонансный активатор-фильтр. In FIG. 1 schematically shows a self-cleaning resonant activator filter.
На фиг. 2 - внешний вид РАФ. In FIG. 2 - the appearance of the RAF.
Самоочищающийся резонансный активатор-фильтр состоит из цилиндрического корпуса 1, по торцам которого размещены верхняя 2 и нижняя 3 крышки, с низкочастотными гидроакустическими излучателями 4 и 5, например, по А. С. [2]
Внутри корпуса 1 размещена упругая цилиндрическая оболочка 6, закрепленная своими торцами к корпусу 1. Между оболочкой 6 и корпусом 1 образован газовый объем 7, который патрубком 8 соединен с устройством подачи сжатого воздуха (не показано).Self-cleaning resonant activator-filter consists of a cylindrical housing 1, at the ends of which are placed the upper 2 and lower 3 covers, with low-frequency sonar emitters 4 and 5, for example, according to A. S. [2]
Inside the housing 1 there is an elastic cylindrical shell 6 fixed with its ends to the housing 1. Between the shell 6 and the housing 1 a gas volume 7 is formed, which is connected by a
По оси упругой оболочки 6 размещена резонансная камера 9 и фильтрующий элемент 10, который выполнен по форме стакана и своим торцом закреплен к трубной доске 11. A resonant chamber 9 and a filter element 10, which is made in the shape of a glass and fixed with its end face to the tube plate 11, are placed along the axis of the elastic shell 6.
Фильтрующий элемент 10 и трубная доска 11 разделяют резонансную камеру 9 на две части, на объем, в который поступают по патрубкам 12 и 13 исходные жидкие среды, подлежащие перемешиванию и очистке, и на объем 14 с чистой средой, выходящей по патрубку 15. The filter element 10 and the tube plate 11 divide the resonance chamber 9 into two parts, into the volume into which the original liquid media to be mixed and cleaned through the
Излучатель 4 размещен в объеме 9, а излучатель 5 размещен в объеме 14. The emitter 4 is placed in the volume 9, and the emitter 5 is placed in the volume 14.
Патрубки 16 и 17 предназначены для удаления шлама из резонансной камеры 9. The
На верхней крышке 2 размещен стравливающий клапан 18. On the top cover 2 there is a bleed valve 18.
Самоочищающийся резонансный активатор-фильтр работает следующим образом. Self-cleaning resonant activator filter operates as follows.
Патрубки 15, 16 и 17 перекрывают. По патрубкам 12 и 13 в объем 9 подаются жидкие среды, подлежащие перемешиванию и очистке. The
При полном заполнении объемов 9 и 14 жидкой средой клапан 18 закрывается и включается в работу излучатель 4. Наличием массы m, которой является столб воды в объеме 9, и упругостей, которыми являются оболочка 6 и сжатый воздух в объеме 7, создается колебательная система с низкочастотным собственным резонансом fc.When the volumes 9 and 14 are completely filled with liquid medium, the valve 18 closes and the emitter 4 is turned on. The presence of mass m, which is a column of water in volume 9, and elasticities, which are the shell 6 and compressed air in volume 7, creates an oscillating system with a low-frequency intrinsic resonance f c .
При создании излучателем 4 фазы давления жидкость, размещенная в объеме 9, воздействует на упругую оболочку 6 по всей ее поверхности, а оболочка 6 в свою очередь воздействует на воздух в объеме 7, сжимая его. When the emitter 4 creates a pressure phase, the liquid placed in the volume 9 acts on the elastic shell 6 over its entire surface, and the shell 6, in turn, acts on the air in the volume 7, compressing it.
При создании излучателем 4 фазы разрежения в объеме 9, в жидкости и в воздухе, в объеме 7 также создаются фазы разрежения. When the emitter creates 4 rarefaction phases in volume 9, in liquid and in air, in volume 7, rarefaction phases are also created.
В зависимости от удельной плотности и волнового сопротивления фильтрующего элемента 9 излучатель 5 может включаться в работу:
- в противофазе с излучателем 4;
- в фазе;
- или вовсе не включаться.Depending on the specific gravity and wave resistance of the filter element 9, the emitter 5 can be included in the work:
- in antiphase with the emitter 4;
- in phase;
- or not turn on at all.
Рассмотрим первый случай, когда удельная плотность и волновое сопротивление фильтрующего элемента 9 велики. Consider the first case when the specific gravity and wave resistance of the filter element 9 are large.
Частоту колебания fu "излучателей" 4 и 5 устанавливают равной частоте собственных колебаний системы fc, т. е. fu= fc.The oscillation frequency f u of the "emitters" 4 and 5 is set equal to the natural frequency of the system f c , that is, f u = f c .
Как известно, собственная резонансная частота fc системы определяется через ее массу m и коэффициент упругости С. В исходном положении силы, действующие на упругую оболочку 6, вода в объеме 9 и воздух в объеме 7 уравновешены.As is known, the natural resonant frequency f c of a system is determined through its mass m and elastic coefficient C. In the initial position, the forces acting on the elastic shell 6, water in volume 9 and air in volume 7 are balanced.
Не учитывая упругость оболочки 7, поскольку она может быть ничтожно малой величиной, при перемещении поршня излучателя 4 в жидкой среде объема 9 и в газовом объеме 7 на оболочку 6 будет действовать избыточная сила F, связанная с изменением внутреннего давления в объеме 7:
F = SΔP, (1)
где S - поверхность оболочки, м;
ΔP - изменение давления воздуха в объеме 7, кг/м2.Without considering the elasticity of the shell 7, since it can be negligible, when the piston of the emitter 4 moves in a liquid medium of volume 9 and in the gas volume 7, an excess force F will be applied to the shell 6 due to a change in internal pressure in the volume 7:
F = SΔP, (1)
where S is the surface of the shell, m;
ΔP - change in air pressure in a volume of 7, kg / m 2 .
Полагая, что отношения
где ΔV =SΔL, (2)
где V - объем воздуха в камере 7, м3;
ΔV - изменение этого объема;
ΔL - радиальное изменение толщины объема 7 (амплитуда колебания оболочки 6).Believing that relationship
where ΔV = SΔL, (2)
where V is the volume of air in the chamber 7, m 3 ;
ΔV is the change in this volume;
ΔL is the radial change in the thickness of the volume 7 (the amplitude of the shell 6).
Получаем, что действующая избыточная сила
(3)
из этого следует, что коэффициент упругости системы С
(4)
где Р - давление воздуха в объеме 7, кг/м2;
L - расстояние от оболочки 6 до корпуса 1, м.We get that the acting excess force
(3)
it follows that the elastic coefficient of system C
(4)
where P is the air pressure in the volume of 7, kg / m 2 ;
L is the distance from the shell 6 to the housing 1, m
Из выражения (4) следует, что величина коэффициента упругости С тем больше, чем больше внутреннее давление воздуха Р в объеме 7, при неизменной величине поверхности S упругой оболочки 6 и расстоянии L между оболочкой 6 и корпусом 1. From the expression (4) it follows that the magnitude of the coefficient of elasticity C is greater, the greater the internal air pressure P in the volume 7, with the surface S of the elastic shell 6 and the distance L between the shell 6 and the housing 1 being constant.
Известно, что C = mfc 2, Н/м, откуда
, (5)
где m - масса столба жидкости в объеме 9.It is known that C = mf c 2 , N / m, whence
, (5)
where m is the mass of a liquid column in a volume of 9.
Для настройки излучателей 4 и 5 в резонанс с системой коэффициент упругости С должен меняться пропорционально квадрату частоты возбуждения излучателем 4 объема 9. To adjust the emitters 4 and 5 in resonance with the system, the elastic coefficient C must vary in proportion to the square of the excitation frequency of the emitter 4 of volume 9.
Излучатель 5 включается в работу в противофазе с излучателем 4, т. е. когда в объеме 9 - фаза давления, в объеме 14 - фаза разрежения и наоборот. The emitter 5 is included in operation in antiphase with the emitter 4, i.e., when the volume 9 is the pressure phase, the volume 14 is the rarefaction phase and vice versa.
Наличие одновременно на границах фильтрующего элемента 10 с одной стороны, со стороны объема 9 фазы давления, а с другой стороны, со стороны объема 14 фазы разрежения и наоборот, на частоте собственного резонанса системы способствуют интенсивному и хорошему перемешиванию двух и более сред и лучшему проталкиванию частиц среды через поры фильтрующего элемента 10, из объема 9 в объеме 14. Смешанная и очищенная среда удаляется по патрубку 15. The presence simultaneously at the borders of the filter element 10 on the one hand, from the side of the volume 9 of the pressure phase, and on the other hand, from the volume 14 of the rarefaction phase and vice versa, at the natural resonance frequency of the system contribute to intensive and good mixing of two or more media and better pushing of particles medium through the pores of the filter element 10, from the volume 9 to the volume 14. The mixed and purified medium is removed through the
Частицы смешанных и неочищенных сред, не прошедшие из объема 9 в объем 14 через фильтрующий элемент 10, осаждаются в виде шлама на поверхности трубной доски 11 и удаляются по патрубкам 16 и 17, т. е. происходит самоочищение фильтрующего элемента в процессе работы. Particles of mixed and untreated media that did not pass from volume 9 to volume 14 through the filter element 10 are deposited in the form of sludge on the surface of the tube plate 11 and are removed through
Таким образом, создавая излучателем 4 упругие колебания в жидкой среде во времени, возбуждаем собственный резонанс системы, амплитуды колебания которой в радиальном направлении намного больше, чем амплитуды от излучателя 4. Thus, creating emitter 4 elastic vibrations in a liquid medium in time, we excite the own resonance of the system, the amplitude of the oscillations of which in the radial direction is much larger than the amplitude from the emitter 4.
Создание самоочищающегося резонансного активатора-фильтра с низкочастотной резонансной системой, возбуждение этой системы вибровозбудителями колебаний, образование на фильтрующем элементе одновременно фаз давления и разрежения позволяет повысить производительность и продолжительность непрерывной работы, а его применение позволит в больших объемах выполнять эффективное перемешивание и очистку различных сред. The creation of a self-cleaning resonant activator-filter with a low-frequency resonant system, excitation of this system by vibration exciters, the formation of pressure and rarefaction phases on the filter element at the same time increase the productivity and duration of continuous operation, and its use will allow efficient mixing and cleaning of various media in large volumes.
При снятом фильтрующем элементе обеспечивается перемешивание двух и большее количество жидких сред или жидких сред и взвешенных частиц. When the filter element is removed, two or more liquid media or liquid media and suspended particles are mixed.
Важным достоинством самоочищающегося резонансного активатора-фильтра является еще и то, что при работе емкости и конструкции устройства не подвергаются вибрациям. An important advantage of the self-cleaning resonant activator-filter is the fact that during operation of the tank and the design of the device are not exposed to vibrations.
Источники информации
1. И. А. Полевик и др. "Акустический резонатор". А. С. 1760540 от 07.09.92 г.Sources of information
1. I. A. Polevik and others. Acoustic resonator. A. S. 1760540 from 09/07/92
2. И. А. Полевик, А. Г. Полевик. "Электромагнитный преобразователь", А. С. 1659123, МК В 06 В 1/4 от 30.06.91 г. Бюл. 24. 2. I. A. Polevik, A. G. Polevik. "Electromagnetic Converter", A. S. 1659123, MK B 06 V 1/4 from 06/30/91 Bul. 24.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000127378/12A RU2178724C1 (en) | 2000-11-01 | 2000-11-01 | Self-cleaning resonant filter-activator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000127378/12A RU2178724C1 (en) | 2000-11-01 | 2000-11-01 | Self-cleaning resonant filter-activator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2178724C1 true RU2178724C1 (en) | 2002-01-27 |
Family
ID=20241650
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000127378/12A RU2178724C1 (en) | 2000-11-01 | 2000-11-01 | Self-cleaning resonant filter-activator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2178724C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2534781C1 (en) * | 2013-12-24 | 2014-12-10 | Дмитрий Валентинович Моисеев | Well strainer cleanout device |
RU2556738C1 (en) * | 2014-07-24 | 2015-07-20 | Дмитрий Валентинович Моисеев | Well strainer filtering element cleanout device |
-
2000
- 2000-11-01 RU RU2000127378/12A patent/RU2178724C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2534781C1 (en) * | 2013-12-24 | 2014-12-10 | Дмитрий Валентинович Моисеев | Well strainer cleanout device |
RU2556738C1 (en) * | 2014-07-24 | 2015-07-20 | Дмитрий Валентинович Моисеев | Well strainer filtering element cleanout device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3614069A (en) | Multiple frequency ultrasonic method and apparatus for improved cavitation, emulsification and mixing | |
US4156593A (en) | Ultrasonic wet grinding coal | |
US3648769A (en) | Well cleaner | |
RU2178724C1 (en) | Self-cleaning resonant filter-activator | |
JPH11197406A (en) | Ultrasonic defoaming tank | |
Gallego-Juarez | New technologies in high-power ultrasonic industrial applications | |
RU2289547C1 (en) | Method of water purification (versions) and the device for its realization | |
RU2005123114A (en) | METHOD OF INTENSIFICATION OF REACTIVE AND MASS-EXCHANGE PROCESSES IN HETEROGENEOUS MEDIA | |
RU2117137C1 (en) | Device for cleaning oil-field pipes from paraffin | |
SU980764A1 (en) | Settler | |
JP2004050137A (en) | Intelligent filter | |
RU2133135C1 (en) | Filter for separation of suspensions | |
RU86585U1 (en) | DEVICE FOR CLEANING LIQUID OR GAS FROM IMPURITIES | |
SU1632474A1 (en) | Device for cleaning liquids and gases | |
JP3005358U (en) | Filter | |
RU2093245C1 (en) | Filter for separating suspensions | |
RU2205698C2 (en) | Hydrocyclone | |
RU2060785C1 (en) | Method and apparatus for water purification from petroleum products | |
RU2170603C1 (en) | Devbice for demulsification of carbon media | |
SU1664428A1 (en) | Method of cleansing of inner surface of reservoirs | |
SU1694397A1 (en) | Dispenser-mixer | |
JPH10202211A (en) | Ultrasonic washing device | |
CA2530974C (en) | Methods and apparatus for conditioning and degassing liquids and gases in suspension | |
SU1507417A1 (en) | Method and apparatus for degassing and separating gas/liquid mixtures | |
RU25427U1 (en) | ULTRASONIC MIXER |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NF4A | Reinstatement of patent | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081102 |