RU2220767C1 - Способ и устройство для обработки жидкости - Google Patents
Способ и устройство для обработки жидкости Download PDFInfo
- Publication number
- RU2220767C1 RU2220767C1 RU2002107717/15A RU2002107717A RU2220767C1 RU 2220767 C1 RU2220767 C1 RU 2220767C1 RU 2002107717/15 A RU2002107717/15 A RU 2002107717/15A RU 2002107717 A RU2002107717 A RU 2002107717A RU 2220767 C1 RU2220767 C1 RU 2220767C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- liquid
- cavitation
- nozzle
- neck
- generator
- Prior art date
Links
Landscapes
- Nozzles (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технологиям и оборудованию по обработке жидкости и может быть использовано в медицинской, пищевой и в других отраслях промышленности. Жидкость закручивают по спирали и направляют в сопло с горловиной и диффузорной выходной камерой. Жидкость движется по логарифмической спирали. В зоне горловины создают последовательный ряд зон кавитации, которые текут в виде осевой цепочки и поочередно схлопывают в пределах диффузорной камеры. Кавитационный генератор размещен в полости вихревого цилиндра с образованием зазора, перекрытого регулятором соотношений угловой и поступательной скоростей в виде обечайки, установленной с возможностью осевого перемещения. Технический результат состоит в повышении эффективности воздействия на жидкость для придания ей заданных качеств. 2 с.п.ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к технологиям и оборудованию по обработке жидкости и может быть использовано в медицинской, пищевой и в других отраслях промышленности.
Известен способ активации лекарственных препаратов путем воздействия на их водные растворы низкочастотным ультразвуком (1).
Воздействие оказывают ультразвуком вблизи порога кавитации с определенной плотностью энергии.
Недостатком указанного технического решения является усложненность технологического процесса, необходимость настройки системы при изменении рабочих параметров водных растворов и отсутствие при этом гарантированного возникновения кавитационных эффектов.
Известно устройство для обеззараживания сточных вод, содержащее сопло с горловиной, конфузорной входной и диффузорной выходной камерами, и кавитационный генератор, закрепленный по оси упомянутого цилиндра и введенный своей профилированной головной частью в сопло (2).
Кавитационный генератор выполнен в виде иглы, установленной с возможностью осевого перемещения. Возникновение зон кавитации происходит сплошным слоем в поперечном сечении диффузора, процесс их схлопывания неупорядочен и растянут во времени, в результате чего жидкость подвергается воздействию кавитационных волн с целым спектром амплитуд и частот и наличие в этом спектре волн с требуемыми частотами и амплитудами несет случайный характер, что увеличивает время обработки и снижает качество полученной жидкости.
Ближайшим техническим решением в части способа является способ обработки жидкости, заключающийся в том, что жидкость предварительно закручивают по спирали с приданием ей определенного соотношения угловой и поступательной скоростей и направляют в сопло с горловиной и диффузорной выходной камерой, где осуществляется кавитационное воздействие на нее (3).
Недостатком указанного технического решения является хаотичность возникновения зон кавитации, значительный разброс размеров одновременно существующих и одновременно схлопывающихся пузырей, и образование спектра амплитуд и частот кавитационных волн с их взаимной наводкой, что препятствует целенаправленному воздействию на обрабатываемую жидкость гидроударной волной с требуемой частотой и амплитудой, снижает эффективность воздействия и исключает регулировку образуемых качеств жидкости.
Ближайшим техническим решением в части устройства является устройство для обработки жидкости в режиме ее вихревого течения с определенным соотношением угловой и поступательной скоростей, содержащее сопло с горловиной, конфузорной входной и диффузорной выходной камерами, сопряженный с конфузорной камерой вихревой цилиндр со сквозными тангенциальными каналами и кавитационный генератор, закрепленный по оси упомянутого цилиндра и введенный своей профилированной головной частью в сопло (3).
Недостатком указанного технического решения является отсутствие регулировки течения жидкости в образованном вихре и самопроизвольность процесса возникновения и размера зон кавитации.
Целью изобретения является создание гидроударных волн с требуемой частотой и амплитудой, обеспечение контролируемого течения жидкости в вихре, повышение эффективности воздействия на нее и придание обрабатываемой жидкости заданных качеств.
Указанная цель в части предложенного способа достигается тем, что в известном способе обработки жидкости, заключающемся в том, что жидкость предварительно закручивают по спирали с приданием ей определенного соотношения угловой и поступательной скоростей и направляют в сопло с горловиной и диффузорной выходной камерой, где осуществляется кавитационное воздействие на нее, движение жидкости организуют по траектории в виде логарифмической спирали, а в зоне горловины создают последовательный ряд зон кавитации и обеспечивают их течение в виде осевой цепочки с поочередным схлопыванием в пределах диффузорной камеры.
Указанная цель в части предложенного устройства достигается тем, что в известном устройстве для обработки жидкости в режиме ее вихревого течения с определенным соотношением угловой и поступательной скоростей, содержащем сопло с горловиной, конфузорной входной и диффузорной выходной камерами, сопряженный с конфузорной камерой вихревой цилиндр со сквозными тангенциальными каналами и кавитационный генератор, закрепленный по оси упомянутого цилиндра и введенный своей профилированной головной частью в сопло, кавитационный генератор размещен в полости вихревого цилиндра с образованием кольцевого зазора, а сам зазор перекрыт регулятором соотношения угловой и поступательной скоростей жидкости в виде цилиндрической обечайки, ориентированной одним из ее торцов в зоне тангенциальных каналов цилиндра и кинематически связанной с противоположной стороны с кавитационным генератором, причем упомянутые обечайка и генератор установлены с возможностью независимого осевого перемещения.
Предложенный способ обработки может быть реализован любым известным образом, например, использованием ультразвукового источника в известном техническом решении из (3) с применением регулируемых каналов.
Однако гарантированный контроль над параметрами образуемых гидравлических волн достигается в предложенном техническом решении.
На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство, реализующее описанный способ обработки жидкости, поперечное сечение.
Устройство для обработки жидкости содержит сопло 1 с горловиной 2, конфузорной входной 3 и диффузорной выходной 4 камерами, сопряженный с конфузорной камерой 3 вихревой цилиндр 5 со сквозными тангенциальными каналами 6 и кавитационный генератор 7, закрепленный по оси упомянутого цилиндра 5 и введенный своей профилированной головной частью 8 в сопло 1. Кавитационный генератор 7 размещен в полости вихревого цилиндра 5 с образованием кольцевого зазора 9, а сам зазор 9 перекрыт регулятором соотношения угловой и поступательной скоростей жидкости в виде цилиндрической обечайки 10, ориентированной одним из ее торцов 11 в зоне тангенциальных каналов 6 цилиндра 5 и кинематически связанной с противоположной стороны с кавитационным генератором 7, причем упомянутые обечайка 10 и генератор 7 установлены с возможностью независимого осевого перемещения.
Кавитационный генератор 7 в общем случае может быть выполнен любым известным образом и любой известной формы, однако по технологическим соображениям предпочтительней является форма генератора в виде иглы, а профиль горловины 2, камер 3 и 4 сопла 1 выбирается с учетом предстоящего режима обработки и с учетом конкретного состава обрабатываемой жидкости и требуемых ее преобразований. Количество и угол наклона тангенциальных каналов 6 и их расположение относительно конфузорной камеры 3 также определяются в ходе выбора конкретной обрабатываемой жидкости. Торец 11 регулятора 10 может быть выполнен ровным или любой требуемой конфигурации в зависимости от требуемой формы образуемого закрученной жидкостью вихря в каждом конкретном случае.
Осевое перемещение генератора 7 осуществляется благодаря его резьбовому соединению с корпусом цилиндра 5, а осевое перемещение обечайки 10 осуществляется благодаря ее резьбовому соединению с генератором 7, что обеспечивает их независимое осевое перемещение и независимую установку в оптимальном положении.
В качестве обрабатываемой жидкости могут быть выбраны вода (пресная или соленая), нефтепродукты или какие-либо другие жидкости. Для каждой из жидкостей в зависимости от ее исходных параметров и в зависимости от требуемого преобразования ее качеств приводится в соответствие определенный профиль как самого сопла 1, так и тангенциальных каналов 6.
Предложенный способ обработки жидкости реализуется в описанном устройстве следующим образом.
Перед обработкой, например, воды для повышения ее энергетического уровня и для придания ей целебных качеств выбирается сопло соответствующего профиля и в зависимости от ее исходных параметров (расход, давление, температура, соленость) устанавливаются необходимые каналы 6 и передвигаются в оптимальное положение как генератор 7, так и обечайка 10. Профиль торца 11 обечайки 10 в этом конкретном случае выбирается гладким.
Указанные конструктивные видоизменения приводят к тому, что при подаче воды именно с заданными исходными параметрами через каналы 6 траектория ее движения в сопле 1 приобретает форму логарифмической спирали. При каких-либо изменениях исходных параметров воды перемещением обечайки 10 корректируется соотношение угловой и продольной скоростей воды на входе в сопло 1 и, тем самым, восстанавливается логарифмическая спираль ее траектории. Заданное месторасположение генератора 7 в сопле 1 при исходных параметрах воды обеспечивает непрерывное зарождение одиночных зон кавитации на его срезе, которые вихревым движением воды с образованным соотношением угловой и поступательной скоростей выстраиваются в виде осевой цепочки и поочередно схлопываются в диффузорной камере 4. При каких-либо изменениях исходных параметров воды генератор 7 перемещается в иное оптимальное положение в сопле 1 и процесс образования описанных зон кавитации возобновляется.
При необходимости обработки иных жидких сред выбирается соответствующая именно им геометрия аппарата с тем, чтобы в процессе обработки достигался описанный режим течения жидкости.
В результате поочередное схлопывание зон кавитации строго по оси вихревого потока образует периодические гидравлические волны с расчетной частотой и амплитудой и, таким образом, обеспечивается постоянное воздействие на жидкость контролируемых гидроударов.
Проведенные исследования показали, что вне зависимости от состава жидкости (вода, нефтепродукты и т.д.) ее обработка в описанном режиме неизменно приводит к активации тех или иных ее качеств, в результате чего происходят разделение трудноразделимых смесей или смешение слабо смешиваемых жидкостей, в частности вода, например, приобретает целебные свойства, снижается концентрация солей в водных растворах, бензин изменяет свое октановое число, образуются устойчивые эмульсии воды в углеводородах, происходит рафинация растительных масел.
Таким образом, описанные способ и устройство обеспечивают существование в вихревом потоке жидкости регулярных гидравлических волн с заданными и контролируемыми частотами и амплитудами и придают обрабатываемым жидкостям требуемые качества.
Источники информации
1. Патент Российской Федерации 2020961, МКИ A 61 K 41/00, 1991 г.
1. Патент Российской Федерации 2020961, МКИ A 61 K 41/00, 1991 г.
2. Патент Российской Федерации 2049072, МКИ C 02 F 1/34, 1992 г.
3. Патент Российской Федерации 2144627, МКИ F 15 D 1/02, 1998 г.
Claims (2)
1. Способ обработки жидкости, заключающийся в том, что жидкость предварительно закручивают по спирали с приданием ей определенного соотношения угловой и поступательной скоростей и направляют в сопло с горловиной и диффузорной выходной камерой, где осуществляется кавитационное воздействие на нее, отличающийся тем, что движение жидкости организуют по траектории в виде логарифмической спирали, а в зоне горловины создают последовательный ряд зон кавитации и обеспечивают их течение в виде осевой цепочки с поочередным схлопыванием в пределах диффузорной камеры.
2. Устройство для обработки жидкости в режиме ее вихревого течения с определенным соотношением угловой и поступательной скоростей, содержащее сопло с горловиной, конфузорной входной и диффузорной выходной камерами, сопряженный с конфузорной камерой вихревой цилиндр со сквозными тангенциальными каналами и кавитационный генератор, закрепленный по оси упомянутого цилиндра и введенный своей профилированной головной частью в сопло, отличающееся тем, что кавитационный генератор размещен в полости вихревого цилиндра с образованием кольцевого зазора, а сам зазор перекрыт регулятором соотношения угловой и поступательной скоростей жидкости в виде цилиндрической обечайки, ориентированной одним из ее торцов в зоне тангенциальных каналов цилиндра и кинематически связанной с противоположной стороны с кавитационным генератором, причем упомянутые обечайка и генератор установлены с возможностью независимого осевого перемещения.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002107717/15A RU2220767C1 (ru) | 2002-03-28 | 2002-03-28 | Способ и устройство для обработки жидкости |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002107717/15A RU2220767C1 (ru) | 2002-03-28 | 2002-03-28 | Способ и устройство для обработки жидкости |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2220767C1 true RU2220767C1 (ru) | 2004-01-10 |
RU2002107717A RU2002107717A (ru) | 2004-02-20 |
Family
ID=32090866
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002107717/15A RU2220767C1 (ru) | 2002-03-28 | 2002-03-28 | Способ и устройство для обработки жидкости |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2220767C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU189130U1 (ru) * | 2019-01-14 | 2019-05-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина" | Устройство для очистки и обеззараживания воды |
RU189132U1 (ru) * | 2019-01-14 | 2019-05-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина" | Устройство для очистки и обеззараживания воды |
RU189131U1 (ru) * | 2019-01-14 | 2019-05-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина" | Устройство для очистки и обеззараживания воды |
WO2020101535A1 (ru) * | 2018-11-12 | 2020-05-22 | ТАЛАТАЙ, Василий Алексеевич | Гидростабилизированное топливо, способ его получения и теплоэнергообменный реактор |
-
2002
- 2002-03-28 RU RU2002107717/15A patent/RU2220767C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020101535A1 (ru) * | 2018-11-12 | 2020-05-22 | ТАЛАТАЙ, Василий Алексеевич | Гидростабилизированное топливо, способ его получения и теплоэнергообменный реактор |
RU2726488C2 (ru) * | 2018-11-12 | 2020-07-14 | Талатай Василий Алексеевич | Гидростабилизированное топливо, способ его получения и теплоэнергообменный реактор |
RU189130U1 (ru) * | 2019-01-14 | 2019-05-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина" | Устройство для очистки и обеззараживания воды |
RU189132U1 (ru) * | 2019-01-14 | 2019-05-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина" | Устройство для очистки и обеззараживания воды |
RU189131U1 (ru) * | 2019-01-14 | 2019-05-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина" | Устройство для очистки и обеззараживания воды |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2002107717A (ru) | 2004-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5492654A (en) | Method of obtaining free disperse system and device for effecting same | |
US8042989B2 (en) | Multi-stage cavitation device | |
US7762715B2 (en) | Cavitation generator | |
US7083764B2 (en) | Method and apparatus for treating liquids | |
EP0983116B1 (en) | Method and apparatus for conducting sonochemical reactions and processes using hydrodynamic cavitation | |
AU2006348738B2 (en) | Vortex generator | |
US20110305103A1 (en) | Hydrodynamic cavitation device | |
RU2553861C1 (ru) | Гидродинамический смеситель | |
US20140061027A1 (en) | Fluid treatment apparatus | |
AU2002232852A1 (en) | Method and apparatus for ultrasonic treatment of fluids | |
RU2220767C1 (ru) | Способ и устройство для обработки жидкости | |
AU705492B2 (en) | Gas dissolution in liquids | |
US11219872B2 (en) | System and method for stably infusing gas into liquid, and for delivering the stabilized gas-infused liquid into another liquid | |
RU136741U1 (ru) | Смеситель кавитационного типа для жидких пищевых сред | |
RU2344356C1 (ru) | Способ тепломассоэнергообмена и устройство для его осуществления | |
RU2600353C2 (ru) | Способ обработки воды и водных растворов и установка для его осуществления | |
RU2124933C1 (ru) | Гомогенизатор | |
RU2470874C1 (ru) | Способ получения активированной воды и устройство для его осуществления | |
RU2576056C2 (ru) | Массообменный аппарат | |
RU2402375C1 (ru) | Способ обработки жидкой среды | |
RU2032325C1 (ru) | Гомогенизатор для многокомпонентных жидких продуктов | |
RU2363528C1 (ru) | Ультразвуковое устройство для обработки жидких сред | |
RU2229947C1 (ru) | Способ глубокой обработки жидких и газообразных сред и генератор резонансных колебаний для его осуществления | |
RU189154U1 (ru) | Гидроволновой массажёр для физиотерапевтического лечения заболеваний мочевого пузыря | |
US10233097B2 (en) | Liquid treatment apparatus with ring vortex processor and method of using same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040329 |