SU1662661A1

SU1662661A1 - Device for ultrasonic treatment of liquid media

Info

Publication number: SU1662661A1
Application number: SU894653945A
Authority: SU
Inventors: Владимир Иванович Штеле
Original assignee: Институт Горного Дела Со Ан Ссср
Priority date: 1989-02-22
Filing date: 1989-02-22
Publication date: 1991-07-15

Abstract

Изобретение относитс к устройствам дл активации, эмульгировани и диспергировани , используемым при получении смесей эмульсий, суспензий в различных отрасл х промышленности. Оно может быть использовано дл обработки смесей при их транспортировке по трубопроводам, например твердеющих закладочных смесей в горной промышленности, буровых и тампонажных растворов при бурении скважин, и позвол ет повысить эффективность ультразвуковой обработки среды и снизить гидравлическое сопротивление проточной камеры. Устройство дл ультразвуковой обработки жидких сред содержит трубчатую проточную камеру 1, стержень 2 с ультразвуковым преобразователем 3. К концу стержн прикреплены пучком концы струн 4, другие концы струн размещены по образующим в камере 1 и укреплены в стенках камеры. 3 з.п.ф-лы, 4 ил.The invention relates to devices for activation, emulsification and dispersion, used in the preparation of mixtures of emulsions, suspensions in various industries. It can be used for processing mixtures during their transportation through pipelines, such as hardening filling mixtures in the mining industry, drilling and cement slurries when drilling wells, and it allows to increase the efficiency of ultrasonic processing of the environment and reduce the flow resistance of the flow chamber. A device for ultrasonic treatment of liquid media contains a tubular flow chamber 1, a rod 2 with an ultrasonic transducer 3. The ends of the strings 4 are fastened to the end of the rod, the other ends of the strings are placed along the generators in the chamber 1 and fixed in the walls of the chamber. 3 hp ff, 4 ill.

Description

Изобретение относитс к устройствам дл активации, эмульгировани и диспергировани , используемых при получении смесей эмульсий, суспензий в различных отрасл х промышленности, и может быть использовано дл обработки смесей при их транспортировке по трубопроводам,например твердеющих закладочных смесей, в горной промышленности, буровых и тампонажных растворов при бурении скважин .The invention relates to devices for activation, emulsification and dispersion used in the preparation of mixtures of emulsions, suspensions in various industries, and can be used to process mixtures during their transportation through pipelines, such as hardening filling mixtures, in mining, drilling and cement slurries when drilling wells.

Цель изобретени - повышение эффективности ультразвуковой обработки среды и снижение гидравлического сопротивлени проточной камеры.The purpose of the invention is to increase the efficiency of ultrasonic treatment of the medium and reduce the hydraulic resistance of the flow chamber.

На фиг. 1 показана трубчата проточна камера, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез; на фиг. 3 - камера с крепежным кольцом, продольный разрез; на фиг. 4 - камера в виде раструба, продольный разрез.FIG. 1 shows a tubular flow chamber, a longitudinal section; in fig. 2 - the same, cross section; in fig. 3 - camera with a mounting ring, a longitudinal section; in fig. 4 - chamber in the form of socket, longitudinal section.

Устройство состоит из трубчатой проточной камеры 1, стержн 2, установленного в камере 1 консольно и жестко соединенного с ультразвуковым преобразователем 3. К концу стержн 2 пучком прикреплены концы струн 4. Другие концы струн 4 укреплены в стенках проточной камеры 1. Струны 4 размещены в камере 1 по образующим конуса. В камере 1 может быть установлено крепежное кольцо 5, в которому прикреплены концы струн 4. Кольцо 5 выполн ют съемным и его устанавливают в пазу, выполненном в стенке камеры 1, что снижает гидравлическое сопротивление камеры 1 при движении жидкой среды.The device consists of a tubular flow chamber 1, a rod 2 installed in the chamber 1 console and rigidly connected to the ultrasonic transducer 3. The ends of the strings 4 are attached to the end of the rod 2. The other ends of the strings 4 are fixed in the walls of the flow chamber 1. The strings 4 are placed in the chamber 1 over the cone. The camera 1 can be fitted with a fastening ring 5 in which the ends of the strings 4 are attached. The ring 5 is removable and is installed in a groove made in the wall of the camera 1, which reduces the hydraulic resistance of the camera 1 when the fluid flows.

В камере 1, может быть выполнена выточка 6 в виде раструба, в которой размещают кольцо 5. Выточка 6 исключает возможность прижати струн 4 к стенкам камеры при давлении набегающей жидкой среды и обеспечивает дополнительное ка- витационное воздействие на транспортируемую жидкую среду. В отверстии камеры 1, где установлен стержень 2, размещена эластична втулка 7.In chamber 1, a recess 6 can be made in the form of a bell in which the ring 5 is placed. The recess 6 eliminates the possibility of pressing the strings 4 to the walls of the chamber under the pressure of the incoming liquid medium and provides an additional cavitation effect on the transported liquid medium. In the opening of the chamber 1, where the rod 2 is installed, there is an elastic sleeve 7.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При транспортировке жидких сред по трубопроводу, например твердеющей закладочной смеси, с целью ее активации устанавливают в трубопроводе трубчатую камеру 1 с ультразвуковым преобразователем 3. Включают преобразователь 3. Учитыва , что стержень 2 закреплен в корпусе 1 кон5 сольно с помощью эластичной втулки 7, ультразвуковые колебани передаютс в канал камеры 1 и передаютс струнам 4. В зоне размещени струн в жидкой транспортируемой среде инициируютс интенсивные ка0 витационные процессы, что обеспечивает активацию жидкой среды. Струны выполн ют металлическими, их длину можно принимать равной 0,5-2 м и более, что обеспечивает обработку смеси на относи5 тельно большом участке трубопровода. Амплитуду колебаний устанавливают соответствующую наиболее эффективным кавитационным процессам в канале трубчатой камеры 1 дл механоактивации.When transporting liquid media through a pipeline, such as a hardening filling mixture, a tubular chamber 1 with an ultrasonic transducer 3 is installed in the pipeline in order to activate the transducer 3. Considering that the rod 2 is fixed in the housing 1 conically with the aid of an elastic sleeve 7, ultrasonic vibrations transferred to the channel of the chamber 1 and transmitted to the strings 4. In the zone where the strings are placed in the liquid conveyed medium, intensive cavitation processes are initiated, which ensures the activation of the liquid medium. The strings are made of metal, their length can be taken as 0.5-2 m and more, which ensures that the mixture is processed in a relatively large section of the pipeline. The amplitude of oscillations is set corresponding to the most efficient cavitation processes in the channel of the tubular chamber 1 for mechanical activation.

0 Изобретение обеспечивает снижение расхода цемента на 10-15% без снижени прочности твердеющего массива, что достигаетс за счет разрушени гидратных пленок на частичках цемента в растворе.The invention provides a reduction in cement consumption by 10-15% without reducing the strength of the hardening array, which is achieved due to the destruction of hydrate films on the cement particles in the solution.

5 Ультразвукова обработка твердеющих масс обеспечивает достижение экономии цемента более 15%.5 Ultrasonic treatment of hardening masses ensures cement savings exceeding 15%.

Claims

1. A device for ultrasonic processing of liquid media containing a tubular flow chamber and strings placed inside along the chamber, mounted on a rod connected to an ultrasonic transducer, characterized by

5 that, in order to increase the efficiency of the ultrasonic treatment of the medium and reduce the hydraulic resistance of the flow chamber, the strings are fastened by a beam at the end of the rod and placed in the chamber along the cone forming a cone.

2. The device according to claim 1, characterized in that the ends of the strings are fixed in the walls of the chamber.

3. The device according to paragraphs. 1 and 2, of which the string is attached to

an annular element placed in an annular groove made in the wall of the chamber.

4. The device according to PP, 1-3, characterized in that the camera is in the installation location

50 ring element is made in the form of a socket.

fie.Z

Shchi2.2

5 6

////////// ////////// l,

B

Y // SFiV r77 ////////////////////////////// s

fiz