SU1532083A1

SU1532083A1 - Ultrasonic hydrodynamic radiator

Info

Publication number: SU1532083A1
Application number: SU884412927A
Authority: SU
Inventors: Валерий Викторович Мутовкин; Иван Федорович Шаповал; Владимир Ильич Чижов; Евгений Петрович Якубовский
Original assignee: Брестский инженерно-строительный институт
Priority date: 1988-04-19
Filing date: 1988-04-19
Publication date: 1989-12-30

Abstract

Ультразвуковой гидродинамический излучатель относитс к ультразвуковой технике и может быть применен дл получени газожидкостных смесей. Цель изобретени - повышение эффективности работы за счет дополнительной закрутки и ввода в поток жидкости газа. Излучатель содержит вихревую камеру с тангенциальным входным отверстием, выходное витое сопло и пористый вкладыш дл ввода газа в камеру. Жидкость, поступающа через входное отверстие, закручиваетс в вихревой камере, в центре ее образуетс зона разрежени /благодар этому через пористый вкладыш в эту зону засасываетс газ/. В выходном сопле происходит дополнительна закрутка газожидкостного потока. Частота генерируемых колебаний определ етс параметрами излучател и потока. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.An ultrasonic hydrodynamic emitter relates to an ultrasonic technique and can be used to produce gas-liquid mixtures. The purpose of the invention is to increase the work efficiency due to additional twisting and introducing gas into the liquid stream. The emitter includes a vortex chamber with a tangential inlet, an output twisted nozzle and a porous liner for introducing gas into the chamber. The fluid entering through the inlet is twisted in the vortex chamber, a vacuum zone is formed in its center (due to this, gas is sucked into the zone through the porous liner). An additional swirl of the gas-liquid flow occurs at the exit nozzle. The frequency of the oscillations generated is determined by the parameters of the emitter and flow. 3 hp f-ly, 1 ill.

Description

Изобретение относитс к ультразвуковой технике, а именно к гидродинамическим генераторам, и может быть использовано в химической, нефт ной отрасл х промышленности дл интенсификации различных технологических процессов, протекающих в жидких.средах, получени мелкодисперсных эмульсий, а также дл пено- образовани и газонасыщени жидкостей .The invention relates to ultrasound technology, namely to hydrodynamic generators, and can be used in the chemical and petroleum industries to intensify various technological processes occurring in liquid media, to obtain fine emulsions, as well as for foaming and gassing liquids.

Цель изобретени - повышение эффективности работы за счет дополнительной закрутки потока и ввода в поток жидкости газа.The purpose of the invention is to increase the efficiency of operation due to the additional swirling of the flow and the introduction of gas into the liquid flow.

На чертеже изображен излучатель, продольный разрез (стрелками указаны направлени движени газа и жидкости ) .The drawing shows an emitter, a longitudinal section (the arrows indicate the directions of movement of gas and liquid).

Ультразвуковой гидродинамический излучатель содержит вихревую камеру 1 , образованную корпусом 2 с тангенциальным входным отверстием 3 дЛ ввода жидкости и крьппкой 4 с выходным соплом 5, выполненным в виде цилиндрического витого насадка. В центральной части 6 днища вихревой камеры 1 расположен пористый вкладьпи 7 дл осевого ввода газо- воздушного компонента.Ultrasonic hydrodynamic emitter contains a vortex chamber 1 formed by the housing 2 with a tangential inlet 3 dL fluid inlet and krppkoy 4 with the output nozzle 5, made in the form of a cylindrical twisted nozzle. In the central part 6 of the bottom of the vortex chamber 1 there is a porous insert 7 for axially introducing the gas-air component.

Выходное сопло 5 выполнено в внде цилиндрического ритого насадка длиноГ 0,75 L и диаметром 0,33 D, причем направление закрутки витого насадка совпадает с направлением закрутки потока жидкости в вихревой камере, тангенциальное входное отверстие расположено в средней части вихревойThe output nozzle 5 is made in the inside of a cylindrical draw nozzle with a length of 0.75 L and a diameter of 0.33 D, and the twist direction of the twisted nozzle coincides with the direction of twist of the fluid flow in the vortex chamber, the tangential inlet is located in the middle part of the vortex

камеры и имеет диаметр (0,2-0,4) D, а в днище вихревой камеры, соосно витому выходногу соплу, расположен пористый диспергг тор дл осевого ввода газовоздушного компонента, причем отношение диаметров пористого диспергатора и вихревой камеры равно 1/8-1/12, где D - диаметр вихревой камеры; L - длина вихревой камеры.chamber and has a diameter of (0,2-0,4) D, and in the bottom of the vortex chamber, coaxially twisted output nozzle, there is a porous dispersant for axial injection of the gas-air component, and the ratio of the diameters of the porous dispersant and the vortex chamber is 1 / 8-1 / 12, where D is the diameter of the vortex chamber; L is the length of the vortex chamber.

Ультразвуковой гидродинамический излучатель работает следующим образом .Ultrasonic hydrodynamic emitter works as follows.

Жидкость поступает в вихревую камеру 1 излучател через входное тангенциальное отверстие 3 и под действием центробежных сил образует в вихревой камере 1 закрученный жидкостный вшсревой поток. Вращающийс с больптой скоростью вихревой поток жидкости образует в центральной полости части вихревой камеры 1 зону разрежени в виде вакуумной цилиндрической полости, расположенной соосно выходному соплу 5 и соприкасающейс с пористым вкладышем 7, закрепленным в днище 6 дл осевого ввода газо- воздупного компонента. Под действием создавшегос перепада давлений режим самовсасывани в вакуумную цилиндрическую полость через пористый вкладыш 7 вводитс газовоздушный компонент, который захватываетс вра П1ающейс с большой скоростью поверхностью жидкости, образующей боковую поверхность вакуумной цилиндрической полости, смепиваетс с ней и под действием возникающих в излучателе акуЬ тических колебаний интенсивно диспергируетс . Из вихревой камеры 1 газонасыщенный жидкостный поток попадает в выходное сопло 5, выполненно из отрезка витой трубы и закрепленно в крышке 4, где происходит дополнительна закрутка газожидкостного потока, улучшающа перемешивание газвоздушного компонента с жидк остьго и образование газожидкостной фазы.The liquid enters the vortex chamber 1 of the radiator through the input tangential hole 3 and under the action of centrifugal forces in the vortex chamber 1 forms a swirling liquid vsrevy stream. A rotating vortex flow of fluid at a high velocity forms in the central cavity of the vortex chamber 1 a vacuum zone in the form of a vacuum cylindrical cavity coaxially with the outlet nozzle 5 and in contact with the porous liner 7 fixed in the bottom 6 for axially introducing the gas-air component. Under the action of the created pressure differential, the self-suction mode introduces the gas-air component into the vacuum cylindrical cavity through the porous liner 7, which is trapped by the surface of the fluid forming the lateral surface of the vacuum cylindrical cavity at high speed and mixed with it and under the action of the acoustic oscillations in the radiator intensively dispersing . From the vortex chamber 1, the gas-saturated liquid stream enters the outlet nozzle 5, made of a twisted pipe section, and is fixed in the lid 4, where an additional swirl of the gas-liquid stream occurs, which improves the mixing of the gas-air component with the liquid and the formation of the gas-liquid phase.

532083532083

В выходном соппIn the output conn

5 происходит интенсивное диспергирование и газонасыщение газожидкостного потока, кото- , рый выходит из сопла 5 в виде скоростного вращающегос мелкодисперсного конусного факела.5, there is an intense dispersion and gas saturation of the gas-liquid flow, which leaves the nozzle 5 in the form of a high-speed rotating fine cone plume.

Область разрежени образуетс в виде цилиндрической полости и эффек- 10 тинное засасывание газа в камеруThe vacuum zone is formed in the form of a cylindrical cavity and the effective 10 intake of gas into the chamber.

происходит при выполнении указанных соотношений между геометрическими параметрами излучател , occurs when the specified ratios between the geometrical parameters of the radiator,

Claims

1. Ultrasonic hydrodynamic emitter containing a vortex chamber formed by a cylindrical

20 corzus with tangential input

hole on the cylindrical surface, the bottom of the body and its krppkoy, the output nozzle, coaxial vortex chamber, differing

25 by the fact that, in order to increase the efficiency of operation, it is provided with a porous insert, the output nozzle is twisted in the direction coinciding with the direction of the tangential entrance hole, and the hole for the porous insert is coaxial with the output nozzle.

2. The emitter according to claim 1. This is due to the fact that the exit nozzle is made with a length of 0.75 L and an internal diameter of 0.33 D, where D is the diameter of the vortex chamber, L is its height.

3. Emitter pop.1, characterized in that the tangential inlet is made in the middle of the forming cylindrical surface of the case and its diameter is 0.2-0.4 D.

45 - Emitter pop, 1, characterized in that the ratio of the diameter of the hole for the porous liner and the internal diameter of the roaring chamber is equal to 1 / 12-1 / 8.

35

40