RU2296612C2 - Hydroacoustic homogenizer for multi-component and multi-phase media - Google Patents
Hydroacoustic homogenizer for multi-component and multi-phase media Download PDFInfo
- Publication number
- RU2296612C2 RU2296612C2 RU2005113849/15A RU2005113849A RU2296612C2 RU 2296612 C2 RU2296612 C2 RU 2296612C2 RU 2005113849/15 A RU2005113849/15 A RU 2005113849/15A RU 2005113849 A RU2005113849 A RU 2005113849A RU 2296612 C2 RU2296612 C2 RU 2296612C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chamber
- vortex chamber
- hydroacoustic
- homogenizing head
- tangential inlet
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение предназначено для получения коллоидно-монодисперсных систем в химической, нефтехимической, фармацевтической, микробиологической, косметической, пищевой и других отраслях промышленности.The invention is intended to produce colloidal monodisperse systems in the chemical, petrochemical, pharmaceutical, microbiological, cosmetic, food and other industries.
Аналогом изобретения является волновой гомогенизатор, включающий приемную и сливную емкости, насос с приводом и гомогенизирующую головку (см. патент СССР №1839612, кл. A 01 J 11/16, B 01 F 3/00, 30.05.90).An analogue of the invention is a wave homogenizer, including a receiving and drain tank, a pump with a drive and a homogenizing head (see USSR patent No. 1839612, class A 01 J 11/16, B 01 F 3/00, 30.05.90).
Недостатком аналога является низкое качество гомогенизации жидких продуктов из-за слабого волнового воздействия на обрабатываемую среду.A disadvantage of the analogue is the low quality of homogenization of liquid products due to the weak wave action on the medium being treated.
Наиболее близким по сущности и достигаемому результату к заявленному устройству является гомогенизатор для многокомпонентных жидких продуктов, включающий приемную и сливную емкости, насос с приводом и гомогенизирующую головку, выполненную в виде вихревой камеры с тангенциальными входными и центральным выходным каналами (патент РФ №2032325, кл. A 01 J 11/16, 27.03.90).The closest in essence and the achieved result to the claimed device is a homogenizer for multicomponent liquid products, including a receiving and draining tank, a pump with a drive and a homogenizing head, made in the form of a vortex chamber with tangential inlet and central output channels (RF patent No. 2032325, cl. A 01 J 11/16, 03/27/90).
Недостатком прототипа является неудовлетворительное качество гомогенизации конечного продукта из-за слабого волнового воздействия на обрабатываемую среду и кавитационный износ внутренней поверхности вихревой камеры.The disadvantage of the prototype is the unsatisfactory quality of homogenization of the final product due to the weak wave impact on the processed medium and cavitation wear of the inner surface of the vortex chamber.
Цель изобретения - повышение качества конечного продукта за счет интенсификации воздействия гидроакустической энергией на обрабатываемую среду и повышение долговечности устройства.The purpose of the invention is to improve the quality of the final product due to the intensification of the impact of hydroacoustic energy on the processed medium and increase the durability of the device.
Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем приемную и сливную емкости, насос с приводом, соединительные трубопроводы и гомогенизирующую головку с вихревой камерой, выполненной с тангенциальными входными и центральным выходным каналами, гомогенизирующая головка снабжена диафрагменным резонатором, образуя тороидальную резонансную камеру вокруг вихревой камеры, а вихревая камера установлена с возможностью регулирования кольцевого зазора и снабжена камерой предварительного закручивания потока с тангенциальными входными каналами, причем тангенциальные входные каналы камеры предварительного закручивания потока и вихревой камеры имеют одинаковое вращательное направление.This goal is achieved by the fact that in a device containing a receiving and drain tank, a pump with a drive, connecting pipes and a homogenizing head with a vortex chamber made with tangential inlet and central output channels, the homogenizing head is equipped with a diaphragm resonator, forming a toroidal resonant chamber around the vortex chamber and the vortex chamber is installed with the possibility of regulating the annular gap and is equipped with a chamber for preliminary swirling of the flow with tangential flow channels, and the tangential input channels of the preliminary swirling chamber of the flow and the vortex chamber have the same rotational direction.
Обоснование отличительных признаков.Justification of the distinguishing features.
В предложенном устройстве диафрагменный резонатор служит для генерирования гидроакустических волн клинового тона. Тороидальная резонансная камера служит для согласования частот волн, излучаемых вихревой камерой и диафрагменным резонатором, и усиления амплитуды гидроакустических волн. Регулируемость кольцевого зазора путем перемещения вихревой камеры относительно кромки диафрагменного резонатора дает возможность изменить амплитудно-частотные параметры гидроакустических волн.In the proposed device, the diaphragm resonator serves to generate hydro-acoustic waves of a wedge tone. The toroidal resonance chamber serves to match the frequencies of the waves emitted by the vortex chamber and the diaphragm resonator, and to amplify the amplitude of the hydroacoustic waves. Adjustability of the annular gap by moving the vortex chamber relative to the edge of the diaphragm resonator makes it possible to change the amplitude-frequency parameters of hydroacoustic waves.
В предложенном устройстве, в отличие от прототипа, вихревая камера снабжена камерой предварительного закручивания потока с тангенциальными входными каналами, а тангенциальные каналы камеры предварительного закручивания потока и вихревой камеры имеют одинаковое вращательное направление.In the proposed device, unlike the prototype, the vortex chamber is equipped with a pre-swirling chamber with tangential inlet channels, and the tangential channels of the pre-swirling chamber and the vortex chamber have the same rotational direction.
Это обеспечивает предварительное вращательное движение перед вихревой камерой в том же направлении, что и в вихревой камере, и позволяет получить определенную начальную тангенциальную скорость на входе в вихревую камеру. Это, в свою очередь, повысит акустический КПД и эффективность гомогенизации обрабатываемых компонентов. Для этого суммарное сечение тангенциальных каналов камеры предварительного закручивания потока должно быть не меньше суммарного сечения тангенциальных входных каналов вихревой камеры. Кроме того, камера предварительного закручивания потока способствует увеличению долговечности (срока службы) вихревой камеры.This provides a preliminary rotational movement in front of the vortex chamber in the same direction as in the vortex chamber, and allows to obtain a certain initial tangential velocity at the entrance to the vortex chamber. This, in turn, will increase the acoustic efficiency and homogenization efficiency of the processed components. For this, the total cross section of the tangential channels of the preliminary swirling chamber must be not less than the total cross section of the tangential input channels of the vortex chamber. In addition, the pre-swirling chamber increases the durability (service life) of the vortex chamber.
Размещение гомогенизирующей головки внутри сливной емкости в затопленном пространстве, в отличие от прототипа, способствует более полному использованию гидроакустической энергии и повышению качества выпускаемой продукции.Placing the homogenizing head inside the drain tank in a flooded space, in contrast to the prototype, contributes to a more complete use of sonar energy and improve the quality of products.
Сущность изобретения поясняется приведенными чертежами.The invention is illustrated by the drawings.
на фиг.1 изображена принципиальная схема устройства;figure 1 shows a schematic diagram of a device;
на фиг.2 изображен общий вид гомогенизирующей головки в разрезе.figure 2 shows a General view of a homogenizing head in section.
Устройство включает (см. фиг.1) приемную емкость 1, насос с приводом 2, гомогенизирующую головку 3, сливную емкость 4. Приемная емкость 1 соединена с приемным патрубком 5 насоса 2. Нагнетательная линия 6 насоса 2 соединена с входным патрубком гомогенизирующей головки 3. Выходной патрубок 7 соединен со сливной емкостью 4. Гомогенизирующая головка 3 имеет корпус 8, расположенный в корпусе 8, вихревую камеру 9 с тангенциальными входными каналами 10. Внутри корпуса 8 имеется диафрагменный резонатор 11, установленный в плоскости торца вихревой камеры 9 с образованием тороидальной резонансной камеры 12 и кольцевого зазора между кромкой диафрагменного резонатора 11 и торцом вихревой камеры 9, при этом вихревая камера 9 закреплена при помощи резьбого соединения 13 с возможностью регулирования кольцевого зазора. С целью повышения гидроакустического КПД вихревая камера 9 снабжена камерой 14 предварительного закручивания потока. Камера 14 имеет тангенциальные входные каналы 15. Тангенциальные каналы 10 и 15 имеют одинаковое вращательное направление.The device includes (see Fig. 1) a receiving tank 1, a pump with a drive 2, a homogenizing head 3, a drain tank 4. A receiving tank 1 is connected to the receiving pipe 5 of the pump 2. The
Устройство работает следующим образом. Многокомпонентный или многофазный жидкий продукт (далее - продукт) из приемной емкости 1 через соединительный приемный патрубок 5 насосом 2 через нагнетательный трубопровод 6 подается в гомогенизирующую головку 3 (см. фиг.1), где по тангенциальным каналам 15 продукт поступает в камеру 14 предварительного закручивания. В камере 14 поток приобретает определенную окружную скорость. Далее вращающийся поток по тангенциально-направленным каналам 10 поступает в вихревую камеру 9, где вращающийся поток приобретает большую частоту вращения, чем в камере 14 предварительного закручивания потока. При этом на выходе из вихревой камеры генерируются гидроакустические волны. Далее вращательно-пульсирующий поток из вихревой камеры с большой скоростью тангенциально направляется на лезвие диафрагменного резонатора 11. На диафрагменном резонаторе 11 возбуждаются волны клинового тона и интенсивные колебания самой диафрагмы, которые генерируют волны дипольного характера. Тангенциальный пульсирующий поток одновременно поступает в тороидальную резонансную камеру 12. Колебания диафрагменного резонатора 11 приводят к пульсации давления в тороидальной резонансной камере 12. Выходящий поток из тороидальной резонансной камеры 12 с частотой колебания диафрагменного резонатора 11 прерывает входящую в нее струю. Вследствие этого у кольцевого выхода из тороидальной резонансной камеры генерируются гидроакустические волны монопольного характера. При этом тороидальная резонансная камера служит для согласования генерируемых частот и усиления амплитуды гидроакустической волны.The device operates as follows. A multi-component or multiphase liquid product (hereinafter referred to as the product) from the receiving tank 1 through the connecting receiving pipe 5 is pumped through the
Колебания диафрагмы приводит к пульсационному изменению поступающего потока в тороидальную резонансную камеру, ее объема и давления в ней. При этом резонансная камера начинает излучать гидроакустические волны с частотой колебания диафрагмы. Пульсационное изменение давления в камере 12 с частотой колебания резонатора 11 за счет импульсного воздействия тангенциального потока, выходящего из вихревой камеры 9, приводит к усилению гидроакустической энергии. Это, в свою очередь, приводит к активации многокомпонентного, многофазного продукта, к возникновению различных нелинейных эффектов гидроакустической и гидродинамической кавитации, интенсификации тепломассообменных процессов и повышению степени гомогенизации и качества обрабатываемого продукта.Oscillation of the diaphragm leads to a pulsation change in the incoming flow into the toroidal resonance chamber, its volume and pressure in it. In this case, the resonance chamber begins to emit sonar waves with a diaphragm oscillation frequency. The pulsation change in pressure in the
Таким образом, использование в гомогенизирующей головке диафрагменного резонатора, тороидальной резонансной камеры, вихревой камеры с камерой предварительного закручивания потока позволяет повысить степень гомогенизации и качества продукта и срок службы гомогенизирующей головки.Thus, the use of a diaphragm resonator, a toroidal resonance chamber, a vortex chamber with a preliminary swirling chamber in the homogenizing head, allows to increase the degree of homogenization and product quality and the service life of the homogenizing head.
Кроме того, устройство имеет простую конструкции по сравнению с существующими, технологично в изготовлении, обладает высокой надежностью и работоспособностью из-за отсутствия подвижных деталей, малой энергоемкостью.In addition, the device has a simple structure compared to existing ones, technologically advanced in manufacture, has high reliability and availability due to the lack of moving parts, low energy consumption.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005113849/15A RU2296612C2 (en) | 2005-05-05 | 2005-05-05 | Hydroacoustic homogenizer for multi-component and multi-phase media |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005113849/15A RU2296612C2 (en) | 2005-05-05 | 2005-05-05 | Hydroacoustic homogenizer for multi-component and multi-phase media |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005113849A RU2005113849A (en) | 2006-11-10 |
RU2296612C2 true RU2296612C2 (en) | 2007-04-10 |
Family
ID=37500668
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005113849/15A RU2296612C2 (en) | 2005-05-05 | 2005-05-05 | Hydroacoustic homogenizer for multi-component and multi-phase media |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2296612C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2626355C1 (en) * | 2016-10-06 | 2017-07-26 | Владимир Николаевич Горшенёв | Method of fluid medium mixing |
-
2005
- 2005-05-05 RU RU2005113849/15A patent/RU2296612C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2626355C1 (en) * | 2016-10-06 | 2017-07-26 | Владимир Николаевич Горшенёв | Method of fluid medium mixing |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005113849A (en) | 2006-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9011698B2 (en) | Method and devices for sonicating liquids with low-frequency high energy ultrasound | |
US7673516B2 (en) | Ultrasonic liquid treatment system | |
US20100296975A1 (en) | High Capacity Ultrasonic Reactor System | |
RU2325959C2 (en) | Hydrodynamic generator of ultrasonic acoustic vibrations and method of its generating | |
RU2296612C2 (en) | Hydroacoustic homogenizer for multi-component and multi-phase media | |
RU2462301C1 (en) | Device for heat-mass-power exchange | |
RU2305608C1 (en) | Hydrodynamic generator of acoustic vibration | |
RU2775588C1 (en) | Modular static mixer-activator | |
RU2032325C1 (en) | Homogenizer for multi-component liquid products | |
US10233097B2 (en) | Liquid treatment apparatus with ring vortex processor and method of using same | |
RU185656U1 (en) | HYDRODYNAMIC OSCILLATOR GENERATOR | |
RU2434674C1 (en) | Device for physicochemical treatment of fluids | |
RU74317U1 (en) | HYDRODYNAMIC DISPERSANTER AND RESONANCE PLATE FOR HIM | |
RU2063562C1 (en) | Hydrodynamic radiator | |
RU2618078C1 (en) | Hydrodynamic mixer | |
RU2124933C1 (en) | Homogenizer | |
RU2386471C1 (en) | Reciprocation pump impeller | |
RU223469U1 (en) | Hydrodynamic cavitator | |
RU2304261C1 (en) | Method and device for heat and mass exchange | |
SU1516148A1 (en) | Hydrodynamic source of oscillations | |
RU2476261C1 (en) | Method of exciting acoustic vibrations in fluid medium and apparatus (versions) for realising said method | |
UA148046U (en) | HYDRODYNAMIC ULTRASOUND RADIATOR | |
RU2323887C1 (en) | Method of free-flowing substance processing by energy of ultrasonic vibrations | |
EP4101525A1 (en) | Ultrasonic processor for nanoemulsions and nanoliposomes production | |
RU2515770C1 (en) | Method of water activation and device for its realisation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070506 |