RU2178724C1 - Self-cleaning resonant filter-activator - Google Patents

Self-cleaning resonant filter-activator Download PDF

Info

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
Application number
RU2000127378/12A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.А. Щецов
В.В. Мотузюк
И.А. Полевик
А.Г. Полевик
Original Assignee
Зао "Техкомплект"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Зао "Техкомплект" filed Critical Зао "Техкомплект"
Priority to RU2000127378/12A priority Critical patent/RU2178724C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2178724C1 publication Critical patent/RU2178724C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)

Abstract

FIELD: devices for cleaning and mixing of liquid media by low-frequency waves. SUBSTANCE: self-cleaning resonant filter-activator has cylindrical casing with covers and branch pipes, two radiators, resonance chamber filled with liquid medium, flexible shell and vessel filled with compressed gas, and filter element located between flexible shell and casing, and tube plate. Filter element is located on tube plate, and they both separate resonance chamber into two parts; cavity receiving liquid media subject to mixing and purification, and cavity with purified medium. In this case, one radiator is located in one cavity, and the other radiator is located in the other cavity. Invention allows efficient mixing and purification of various media in large volumes. EFFECT: higher productivity of device and its prolonged service with continuous operation. 2 dwg

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 V 13/11 from 04/30/91. including housing, friction deck, feeder and distributor, vibration exciter and product receivers.

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 pipe 8 to a compressed air supply device (not shown).

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 nozzles 12 and 13, and into the volume 14 with a clean medium exiting the nozzle 15.

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 nozzles 16 and 17 are designed to remove sludge from the resonance chamber 9.

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 nozzles 15, 16 and 17 overlap. On the nozzles 12 and 13 in the volume 9 serves a liquid medium to be mixed and cleaned.

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

Figure 00000002
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
Figure 00000002
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

Figure 00000003
(3)
из этого следует, что коэффициент упругости системы С
Figure 00000004
(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
Figure 00000003
(3)
it follows that the elastic coefficient of system C
Figure 00000004
(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 = mfc2, Н/м, откуда

Figure 00000005
, (5)
где m - масса столба жидкости в объеме 9.It is known that C = mf c 2 , N / m, whence
Figure 00000005
, (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 pipe 15.

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 nozzles 16 and 17, i.e., the filter element self-cleans during operation.

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)

Самоочищающийся резонансный активатор-фильтр, характеризующийся тем, что он содержит цилиндрический корпус с крышками и патрубками, два излучателя, резонансную камеру, заполненную жидкой средой, упругую оболочку и объем, заполненный сжатым газом, размещенный между упругой оболочкой и корпусом, фильтрующий элемент с трубной доской, при этом фильтрующий элемент размещен на трубной доске и они вместе разделяют резонансную камеру на две части: на объем, в который поступают жидкие среды, подлежащие перемешиванию и очистке, и на объем с чистой средой, при этом один излучатель размещен в одном объеме, а второй излучатель - во втором объеме. Self-cleaning resonant activator-filter, characterized in that it contains a cylindrical body with caps and nozzles, two emitters, a resonant chamber filled with a liquid medium, an elastic shell and a volume filled with compressed gas, placed between the elastic shell and the housing, a filter element with a tube plate while the filter element is placed on the tube plate and together they divide the resonance chamber into two parts: the volume into which the liquid media to be mixed and cleaned enter, and the volume with clean medium, with one emitter placed in one volume, and the second emitter in the second volume.
RU2000127378/12A 2000-11-01 2000-11-01 Self-cleaning resonant filter-activator RU2178724C1 (en)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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