UA55279A

UA55279A - A device for the liquid ultrasonic processing in the canal

Info

Publication number: UA55279A
Application number: UA2002107879A
Authority: UA
Inventors: Олександр Федорович Луговський; Александр Федорович Луговский; Валерій Іванович Чорний; Валерий Иванович Черный; Андрій Валерійович Мовчанюк; Андрей Валерьевич Мовчанюк
Original assignee: Олександр Федорович Луговський; Александр Федорович Луговский; Валерій Іванович Чорний; Валерий Иванович Черный; Андрій Валерійович Мовчанюк; Андрей Валерьевич Мовчанюк
Priority date: 2002-10-03
Filing date: 2002-10-03
Publication date: 2003-03-17

Abstract

The scope of the invention is to increase an ultrasound influence on different technological processes. To achieve this the ultrasonic oscillators in the device for ultrasonic liquid processing in the canal are made composite and piezoelectric, the cover plate of the oscillator is arched, and each block is made as a cup surrounding the ultrasonic oscillator and by the bottom thereof contacting through the globule with a bolt, and with the edges through vibrated washer contacts with the bead, the latter is made in the oscillation cover plate in the place of minimum amplitudes of the oscillations of the composed ultrasonic oscillator, in addition the clamping system is made as a closed yoke embracing the pipe, and the ultrasonic oscillators are joined with generator having an odd number and if it is equal to two – in a in-phase mode; at the even number the adjacent oscillators are connected in an antiphase mode.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід відноситься до технічного використання ультразвукової енергії і може бути використаний в різних 2 галузях промисловості, зокрема в процесах, що відбуваються в рідкому середовищі, наприклад при очистці рідин від мікроорганізмів, завислих механічних частинок, нафтопродуктів, органічних хімреагентів і мінеральних солей, для обробки стічних вод, біологічних рідких середовищ, молока і т.д.The invention relates to the technical use of ultrasonic energy and can be used in various 2 branches of industry, in particular in processes taking place in a liquid environment, for example, in the purification of liquids from microorganisms, suspended mechanical particles, petroleum products, organic chemical reagents and mineral salts, for the treatment of wastewater , biological liquid media, milk, etc.

Зростає роль фізичних факторів впливу для обробки рідин. Особливо широке розповсюдження в різних галузях промисловості отримали ультразвукові методи інтенсифікації технологічних процесів, які сильно 70 змінюють фізико-хімічні властивості рідин і розчинів, що дозволяє ефективно впливати на цілий ряд технологічних процесів. Для реалізації методів ультразвукового впливу на різноманітні технологічні процеси використовують різні види ультразвукових пристроїв і апаратів. Конструкції цих пристроїв залежать від технічних вимог, що ставляться при конкретній розробці процесу. Виконання цих вимог часто потребує рішення складних, супротивних конструкторсько-технологічних задач. Від вибору конструкції ультразвукового пристрою 72 для впливу на рідкі середовища залежить ефективність самого впливу на технологічний процес і є актуальним.The role of physical influencing factors for liquid processing is increasing. Ultrasonic methods of intensification of technological processes, which greatly change the physicochemical properties of liquids and solutions, have become especially widespread in various industries, allowing to effectively influence a number of technological processes. Different types of ultrasonic devices and devices are used to implement methods of ultrasonic influence on various technological processes. The designs of these devices depend on the technical requirements imposed during the specific development of the process. The fulfillment of these requirements often requires the solution of complex, opposing design and technological problems. The effectiveness of the impact on the technological process depends on the choice of the design of the ultrasonic device 72 for impact on liquid media and is relevant.

Відомий сонофотолітичний стерилізатор води (А.с. ЧСФР Мо261765, МПК Аб11 2/02, 1988), що складається із труби, яка має на одному кінці вхід для необробленої води, а на другому кінці - вихід для обробленої води, а в ній коаксіальне вставлена бактерицидна лампа, труба з двох зовнішніх боків або з одного затиснута двома дугоподібними накладками, у кожної з яких є свій болт, що через прокладку впирається в п'єзоелементи, які електричне зв'язані з виходом електричного генератора, причому болти впираються в скобу. Відомий пристрій має низьку ефективність ультразвукової обробки із-за малої кількості ультразвукових перетворювачів, що контактують з трубою по периметру, біля однієї скоби - всього два. Використання конструкції пристрою, при якій притиск п'єзоелемента до труби через дугоподібну накладку і стягування дугоподібної накладки п'єзоелемента, накладки в один п'єзоперетворювач відбувається одночасно болтами приводить до того, що для підвищення ефективності передачі ультразвукової енергії через трубу в рідину дугоподібну накладку потрібно « притискувати до неї з максимально можливим зусиллям (збільшується площа акустичних мікроконтактів). З другого боку складений (пакетний) ультразвуковий перетворювач із дугоподібної накладки, п'єзоелемента і прокладки має оптимальне зусилля стиску, при якому він має максимальний електроакустичний к.к.д. і надійність в роботі. При більших зусиллях в ньому зростають втрати, він починає грітися, що відбивається на стабільності о його роботи. Також знижується електроакустичний к.к.д. кожної пари п'єзоелементів із-за демпфування їх - коливань масивними скобами через болти досить значного перетину.A well-known sonophotolytic water sterilizer (A.s. ChSFR Mo261765, IPC Ab11 2/02, 1988), consisting of a pipe that has an inlet for untreated water at one end, and an outlet for treated water at the other end, and in it a coaxial a bactericidal lamp is inserted, the pipe is clamped on two outer sides or on one side by two arc-shaped pads, each of which has its own bolt, which through the gasket rests on the piezo elements, which are electrically connected to the output of the electric generator, and the bolts rest on the bracket. The known device has a low efficiency of ultrasonic treatment due to the small number of ultrasonic transducers in contact with the pipe around the perimeter, only two near one bracket. The use of the design of the device, in which the pressure of the piezo element against the pipe through the arc-shaped pad and the tightening of the arc-shaped pad of the piezo element, the pad into one piezo transducer occurs simultaneously with bolts, leads to the fact that to increase the efficiency of the transmission of ultrasonic energy through the pipe into the liquid, an arc-shaped pad is required "press against it with the maximum possible effort (the area of acoustic micro-contacts increases). On the other hand, the assembled (package) ultrasonic transducer from an arc-shaped pad, a piezo element and a gasket has an optimal compressive force, at which it has the maximum electroacoustic efficiency. and reliability in work. With greater efforts, losses in it increase, it begins to heat up, which affects the stability of its work. The electroacoustic efficiency also decreases. of each pair of piezo elements due to the damping of their vibrations by massive clamps through bolts of a fairly large cross-section.

Відомий ультразвуковий циліндричний випромінювач (Гершгал Д.А. "Ультразвуковая технологическая сч аппаратура". - М.: "Знергия", 1976, с.202, рис.8 - 16), що має стакан з плоскими виступами на зовнішній ою поверхні, п'єзопластини, що попарно притиснуті до останніх накладками з допомогою хомутів, які з'єднані між собою болтами, при цьому кожна пара п'єзопластин утворює складений (пакетний) п'єзоперетворювач. оThe well-known ultrasonic cylindrical emitter (D.A. Hershgal "Ultrazvukovaya tehnologicheska sch apparatura". - M.: "Znergia", 1976, p. 202, fig. 8 - 16), which has a cup with flat protrusions on the outer surface, 'piezoplates, which are pressed against the latter in pairs with the help of clamps, which are connected to each other with bolts, while each pair of piezoplates forms a folded (package) piezotransducer. at

Проте відомий циліндричний випромінювач має складну технологію виготовлення (необхідність формування плоскопаралельних прокладок на виступах зовнішньої циліндричної поверхні, складання відразу усіх п'єзоелементів, що притискуються хомутами). Крім того, одночасний стиск усіх п'єзоелементів (одним великим « обручем) приводить до того, що неможливо оптимально зібрати (стиснути зі своїм оптимальним зусиллям) кожен З п'єзоперетворювач, що знизить їх електроакустичний к.к.д і строк їх служби, які також ще зменшуються із-за с демпфування коливань кожного п'єзоперетворювача хомутами. В підсумку це також знизить ефективність з» обробки рідини. Й | ЙHowever, the well-known cylindrical radiator has a complex manufacturing technology (the need to form plane-parallel spacers on the protrusions of the outer cylindrical surface, to assemble all piezo elements at once that are clamped by clamps). In addition, the simultaneous compression of all piezo elements (with one big "hoop") leads to the fact that it is impossible to optimally collect (compress with its optimal effort) each Z piezotransducer, which will reduce their electroacoustic efficiency and their service life. which are also further reduced due to the damping of the oscillations of each piezo transducer by clamps. As a result, it will also reduce the efficiency of liquid processing. And | AND

Найбільш близький до запропонованого пристрою є сонофотолітичний стерилізатор води (Ас. ЧСФРThe closest to the proposed device is the sonophotolytic water sterilizer (Ass. ChSFR

Мо262859, МПК АбЄ112/02, 1988), що складається із труби із входом на одному кінці для необробленої води і 49 виходом на другому кінці для обробленої води, в неї коаксіальне вставлена бактерицидна лампа, причому труба і-й має із зовнішніх боків або з одного дугоподібні накладки, до кожної з яких притиснуті п'єзоелектричні сл елементи, а система притиску виконана з допомогою болтів між двома жорсткими однаковими планками.Mo262859, IPC AbЕ112/02, 1988), consisting of a pipe with an inlet at one end for untreated water and an outlet at the other end for treated water, a bactericidal lamp is coaxially inserted into it, and the pipe has from the outer sides or from one arc-shaped pads, to each of which piezoelectric elements are pressed, and the clamping system is made with the help of bolts between two rigid identical bars.

Відомий пристрій має низьку ефективність ультразвукової обробки із-за малої кількості о п'єзоперетворювачів, що притиснуті до труби в межах одного її перетину (всього два). Використання системи -І 20 притиску із двох жорстких, масивних планок, що служать одночасно і накладками в складеному (пакетному) п'єзопертворювачі: дугоподібна накладка - п'єзоелемент - фрагмент жорсткої планки, приводить до с ненормованого і неоптимального стиску п'єзоелементів, як в межах пари п'єзоелементів, так і впливу затяжки болтів на цій парі на сусідні п'єзоелементи через жорсткі і масивні планки. Це приведе до перегріву п'єзоелементів, зниження електроакустичного к.к.д. пристрою, утруднення технології його складання і 29 настроювання. Зміна температури рідини, що проходить по трубі вплине на величину стиску п'єзоелементів із-за в. теплових деформацій елементів стиску (планок, довгомірних болтів), що знизить електроакустичний к.к.д.The known device has a low efficiency of ultrasonic treatment due to the small number of piezo transducers pressed against the pipe within one of its sections (only two). The use of the system -I 20 pressure from two rigid, massive bars, which simultaneously serve as pads in a folded (package) piezo transducer: an arc-shaped pad - a piezo element - a fragment of a rigid bar, leads to abnormal and suboptimal compression of piezo elements, as within a pair of piezo elements, as well as the effect of tightening the bolts on this pair on neighboring piezo elements due to rigid and massive bars. This will lead to overheating of piezo elements, reduction of electroacoustic efficiency. device, complicating the technology of its assembly and 29 adjustment. A change in the temperature of the liquid passing through the pipe will affect the amount of compression of the piezo elements due to thermal deformations of compression elements (slats, long bolts), which will reduce the electroacoustic efficiency

Система притиску із двох болтів приведе до перекосу планок і механічного напруження в матеріалі п'єзоелементів, що знизить строк їх служби.The clamping system of two bolts will lead to skewing of the slats and mechanical stress in the material of the piezo elements, which will reduce their service life.

В основу винаходу поставлено задачу розробки пристрою для ультразвукової обробки рідини в протоці, що 60 містить трубу для рідини, яка затиснута із боків через прокладки із дугоподібними впадинами ультразвуковими випромінювачами, які в свою чергу контактують через сухарі з болтами, що впираються в систему притиску, остання не повинна впливати на електроакустичні характеристики випромінювачів, що складаються і настроюються окремо, і повинна забезпечити незалежний притиск необхідної кількості випромінювачів в межах одного перетину труби від випромінювачів, що знаходяться в області інших перетинів труби, а порядок бо електричного приєднання випромінювачів до генератора повинен забезпечити ефективне збудження ультразвукових коливань в трубі, це забезпечить підвищення концентрації ультразвукового поля в межах кожного перетину труби і, як наслідок, зросте ефективність обробки, підвищиться електроакустичний к.к.д. пристрою, його надійність і строк служби.The invention is based on the task of developing a device for ultrasonic treatment of liquid in a channel, which 60 contains a pipe for liquid, which is clamped from the sides through gaskets with arc-shaped depressions by ultrasonic emitters, which in turn are in contact through crackers with bolts that abut into the clamping system, the latter should not affect the electroacoustic characteristics of emitters that are assembled and adjusted separately, and should ensure independent pressure of the required number of emitters within one section of the pipe from emitters located in the area of other pipe sections, and the order of electrical connection of the emitters to the generator should ensure effective excitation ultrasonic vibrations in the pipe, this will ensure an increase in the concentration of the ultrasonic field within each section of the pipe and, as a result, the processing efficiency will increase, the electroacoustic efficiency will increase. device, its reliability and service life.

Для вирішення поставленої задачі в пристрої для ультразвукової обробки рідини в протоці, що містить трубу для рідини, яка затиснута із боків Через прокладки із дугоподібними впадинами ультразвуковими випромінювачами, електричне зв'язаними із виходом генератора, які в свою чергу контактують через сухарі із болтами, що впираються в систему притиску, відповідно винаходу ультразвукові випромінювачі виконані у вигляді складених п'єзоелектричних, випромінююча накладка яких служить в якості дугоподібної, а кожен сухар 7/0 Виконаний у вигляді стакану, що охвачує ультразвуковий випромінювач і своїм дном контактує через кульку із болтом, а кромками через віброізоляційну шайбу контактує із буртиком, останній виконаний у випромінюючій накладці в місці мінімальних амплітуд коливань складеного ультразвукового випромінювача, при цьому система притиску виконана у вигляді замкнутого хомуту, що охвачує трубу, а ультразвукові випромінювачі зв'язані з генератором наступним чином: при їх непарному числі або двох - синфазно, при їх парному числі - сусідні 7/5 підключаються протифазно.To solve the given problem in a device for ultrasonic treatment of a liquid in a channel containing a tube for the liquid, which is clamped from the sides Through gaskets with arc-shaped depressions, ultrasonic emitters electrically connected to the output of the generator, which in turn are in contact through crackers with bolts that rest against the clamping system, according to the invention, ultrasonic emitters are made in the form of folded piezoelectric ones, the radiating pad of which serves as an arc-shaped one, and each 7/0 cracker is made in the form of a cup that covers the ultrasonic emitter and its bottom contacts the bolt through the ball, and the edges through the vibration isolation washer contacts the collar, the latter is made in the radiating overlay in the place of the minimum amplitudes of vibrations of the assembled ultrasonic emitter, while the clamping system is made in the form of a closed collar covering the pipe, and the ultrasonic emitters are connected to the generator as follows: if they are odd number of ab at two - in-phase, if their number is even - the adjacent 7/5 are connected in anti-phase.

Виконання ультразвукових випромінювачів у вигляді п'єзоелектричних складених дає можливість провести якісне складання і контроль характеристик випромінювачів до їх установки в пристрій ультразвукової обробки.Making ultrasonic emitters in the form of piezoelectric composites makes it possible to carry out high-quality assembly and control of the characteristics of the emitters before their installation in the ultrasonic treatment device.

Виконання буртику для притиску випромінювача до труби в місці мінімальних амплітуд і віброізоляційна шайба мінімізують вплив системи притиску на електроакустичні характеристики ультразвукових випромінювачів. СухаріThe design of the collar for pressing the emitter to the pipe in the place of minimum amplitudes and the vibration isolation washer minimize the influence of the clamping system on the electroacoustic characteristics of the ultrasonic emitters. Crackers

У вигляді стаканів ефективно притискують випромінюючі накладки ультразвукових випромінювачів одночасно захищаючи самі випромінювачі від зовнішніх факторів впливу. Контакт затяжних болтів із дном стаканів через кульки дає можливість просто вибирати зазори в системі притиску (знімається крутильна складова) і прикладати зусилля притиску в одній точці, що приводить до рівномірного ефективного контакту дугоподібних впадин випромінюючих накладок з поверхнею труби (кожна з них самоустановлюється). Системи притиску (упор для болтів) у вигляді жорсткого профільованого хомута, що симетрично охвачує всю трубу, дає можливість притиснути до неї в одному перетині будь-яку кількість (парну і непарну) конструктивно доцільну « ультразвукових випромінювачів, порядок приєднання яких до генератора впливає на ефективність збудження ультразвукових коливань в трубі.In the form of glasses, they effectively press the radiating pads of ultrasonic emitters, while protecting the emitters themselves from external influences. The contact of the tightening bolts with the bottom of the cups through the balls makes it possible to simply select the gaps in the clamping system (the torsional component is removed) and apply clamping force at one point, which leads to uniform and effective contact of the arc-shaped depressions of the radiating linings with the surface of the pipe (each of them is self-installing). Clamping system (stop for bolts) in the form of a rigid profiled clamp, which symmetrically covers the entire pipe, makes it possible to press any number (even and odd) constructively appropriate "ultrasound emitters, the order of which is connected to the generator affects the efficiency" excitation of ultrasonic vibrations in the pipe.

Таким чином, викладені конструктивні рішення приводять до створення пристрою, що має ефективну систему ду зо притиску ультразвукових випромінювачів (з великим зусиллям контакт по всій поверхні дугоподібної впадини), що не впливає на електроакустичні характеристики самих випромінювачів (на їх добротність, резонансну - частоту), а також приводить до ефективного збудження коливань в трубі будь-якою кількістю випромінювачів. Це с дає можливість ефективно обробляти потік рідини (збільшити ультразвуковий вплив) як області одного перетину труби, так і по її довжині установкою необхідного числа систем притиску із ультразвуковими випромінювачами на о технологічно необхідній довжині труби, що приведе до зростання ефективності ультразвукової обробки, ю підвищить електроакустичний к.к.д. пристрою і строк його служби.Thus, the outlined design solutions lead to the creation of a device that has an effective pressure system of ultrasonic emitters (contact with great effort over the entire surface of the arc-shaped depression), which does not affect the electroacoustic characteristics of the emitters themselves (their Q-factor, resonance frequency), and also leads to effective excitation of oscillations in the tube by any number of emitters. This makes it possible to effectively process the flow of liquid (increase the ultrasonic influence) both in the area of one section of the pipe and along its length by installing the required number of pressure systems with ultrasonic emitters on the technologically necessary length of the pipe, which will lead to an increase in the efficiency of ultrasonic treatment, and will increase the electroacoustic k.k.d. device and its service life.

Сутність винаходу пояснюється рисунками, де на фіг.1 показана конструкція пристрою вид збоку, фіг.2 представляє конструкцію пристрою вид по осі труби, а фіг.З і фіг.4 - види радіально-згинних коливань труби в залежності від типу зв'язку випромінювачів із генератором відповідно: протифазно і синфазно. «The essence of the invention is explained by the drawings, where Fig. 1 shows the design of the device as a side view, Fig. 2 shows the design of the device as seen along the axis of the pipe, and Fig. 3 and Fig. 4 are types of radial bending vibrations of the pipe depending on the type of connection of the emitters with the generator, respectively: anti-phase and in-phase. "

Пристрій складається із труби 1 для рідини, до якої з достатнім для акустичного контакту зусиллям з с притиснуті чотири ультразвукові випромінювачі 2. Кожен випромінювач містить випромінюючу накладку З, що має дугоподібну впадину 4, радіус якої співпадає із зовнішнім радіусом труби 1, і приєднаний з допомогою з частотопонижаючої накладки 5 і стяжної шпильки 6, п'єзоперетворювач, що складається із двох п'єзошайб 7.The device consists of a pipe 1 for a liquid, to which four ultrasonic emitters 2 are pressed with a force sufficient for acoustic contact with c. Each emitter contains a radiating pad C, which has an arc-shaped depression 4, the radius of which coincides with the outer radius of the pipe 1, and is connected with from a frequency-reducing pad 5 and a tie pin 6, a piezo transducer consisting of two piezo washers 7.

Випромінююча накладка З має по периметру буртик 8, виконаний в місці мінімальних амплітуд коливаньThe radiating pad C has a rim 8 around the perimeter, made in the place of minimum amplitudes of oscillations

Випромінювача 2, куди впирається своїми кромками 9 через віброізоляційну прокладку 10 металевий стакан 11, с що закриває п'єзоперетворювач. Дном 12 стакан 11 контактує через кульку 13 із кінцями регулювальних болтів 14, які закручені у втулки 15. Система притиску складається із суцільнозварного профільованого хомута 16, що о охвачує трубу 1, в який впираються через втулки 15 болти 14. Для фіксації регулювальних болтів 14 передбачені ко гайки 17. Аналогічний хомут 18 із ультразвуковими випромінювачами 2 встановлений на суміжній ділянці труби 1. 5р Сигнальні електроди п'єзошайб 7 через отвори 19 в стаканах 11 електричне з'єднані з виходом генератора 20Emitter 2, where a metal cup 11 rests with its edges 9 through a vibration isolation gasket 10, which closes the piezo transducer. The bottom 12 of the cup 11 is in contact through the ball 13 with the ends of the adjusting bolts 14, which are screwed into the bushings 15. The clamping system consists of an all-welded profiled clamp 16, which covers the pipe 1, into which the bolts 14 rest through the bushings 15. To fix the adjusting bolts 14, there are provided with nuts 17. A similar clamp 18 with ultrasonic emitters 2 is installed on the adjacent section of pipe 1. 5r Signal electrodes of piezo washers 7 through holes 19 in cups 11 are electrically connected to the output of the generator 20

Ш- ультразвукових коливань. Інші електроди п'єзошайб 7 через випромінюючі накладки З електричне з'єднані ізSh - ultrasonic vibrations. The other electrodes of piezo washers 7 are electrically connected to

Ге трубою 1 ("корпус").Ge pipe 1 ("body").

Якщо ультразвукових випромінювачів парне число починаючи із чотирьох, як у нашому випадку, то сусідні п'єзоперетворювачі (Мої і Мо2 наприклад) складаються із п'єзошайб так, що при подачі на них напруги однієї в полярності вони деформуються протифазно. На рисунках фіг.З, фіг.4 стрілками показані напрями деформації п'єзоперетворювачів під дією напруги однієї полярності від генератора 20.If the number of ultrasonic emitters is even, starting with four, as in our case, then the neighboring piezo transducers (Moi and Mo2, for example) consist of piezo washers so that when a voltage of the same polarity is applied to them, they are deformed antiphase. In figures 3 and 4, arrows show the directions of deformation of piezo transducers under the action of voltage of one polarity from generator 20.

Р Якщо випромінювачів притиснуто два або непарне число (три штуки, як показано на фіг.4), то всі п'єзоперетворювачі однаково деформуються під дією напруги однієї полярності від генератора 20.P If two or an odd number of emitters are pressed (three pieces, as shown in Fig. 4), then all piezo transducers are equally deformed under the action of voltage of one polarity from the generator 20.

Після приєднання пристрою до технологічної магістралі внутрішню порожнину труби заповнить рідина. во Пристрій ультразвукової обробки рідини в протоці працює наступним чином. При подачі ультразвукової високочастотної напруги від генератора 20 на п'єзошайби 7 п'єзоперетворювачів останні починають вібрувати, збуджуючи поздовжні механічні коливання в ультразвукових випромінювачах 2 з напрямками деформації згідно фіг.3, які через площини дугоподібних впадин 4 випромінюючих накладок З передають енергію ультразвукових коливань трубі 1. В останній збуджуються резонансні радіально-згинні коливання по виду показаному на фіг.3, 65 які стимулюють виникнення в об'ємі рідини, що протікає по внутрішній порожнині даної ділянки, явища кавітації, акустичних течій і т.п. В залежності від вимог технологічного процесу можлива зміна кількості ультразвукових випромінювачів 2, що притискуються одним хомутом або установка наступного набору ультразвукових випромінювачів (наприклад, з допомогою хомута 18). На фіг.4 показано вид радіально-згинних коливань при притиску трьох ультразвукових випромінювачів.After connecting the device to the process pipeline, the internal cavity of the pipe will be filled with liquid. The device for ultrasonic treatment of liquid in the duct works as follows. When the ultrasonic high-frequency voltage is applied from the generator 20 to the piezo washers 7 of the piezo transducers, the latter begin to vibrate, exciting longitudinal mechanical oscillations in the ultrasonic emitters 2 with deformation directions according to Fig. 3, which transmit the energy of ultrasonic oscillations to the pipe through the planes of the arc-shaped depressions 4 of the radiating pads Z 1. In the latter, resonant radial bending oscillations of the type shown in Fig. 3, 65 are excited, which stimulate the occurrence of cavitation phenomena, acoustic currents, etc. in the volume of liquid flowing through the internal cavity of this area. Depending on the requirements of the technological process, it is possible to change the number of ultrasonic emitters 2 that are clamped by one clamp or to install the next set of ultrasonic emitters (for example, with the help of clamp 18). Fig. 4 shows the type of radial bending vibrations when three ultrasonic emitters are pressed.

Така конструкція пристрою дає можливість гнучко підбирати необхідну конструктивну схему для кожного технологічного процесу. При необхідності контролю або ремонту кожен ультразвуковий випромінювач 2 може бути демонтований або замінений на інший без зупинки технологічного процесу ультразвукової обробки. У випадку ослаблення притиску якого-небудь ультразвукового випромінювача з часом, наприклад, із-за зношування опорних поверхонь він може бути знову індивідуально підтиснутий з допомогою свого болта 14 і /о зафіксований гайкою 17, що підвищує надійність роботи пристрою і строк його служби. Кожна система притиску (наприклад, хомути 16, 17) автономна і не впливає на сусідні ультразвукові випромінювачі.This design of the device makes it possible to flexibly select the necessary structural scheme for each technological process. If control or repair is necessary, each ultrasonic emitter 2 can be dismantled or replaced by another one without stopping the technological process of ultrasonic treatment. In the case of loosening of the pressure of any ultrasonic emitter over time, for example, due to wear of the supporting surfaces, it can be individually pressed again with the help of its bolt 14 and / or fixed with a nut 17, which increases the reliability of the device and its service life. Each clamping system (for example, clamps 16, 17) is autonomous and does not affect neighboring ultrasonic emitters.

Система притиску ультразвукових випромінювачів в запропонованому пристрої дозволяє ефективно (з достатньою силою і по всій площині контакту) індивідуально притискувати випромінювачі без механічного впливу на п'єзошайби, що зменшує втрати енергії в п'єзоперетворювачах, підвищує їх електроакустичний к.к.д., строк служби. Можливість значної зміни величини ультразвукового впливу як по перетину труби, так і по її довжині і збудження резонансних радіально-згинних коливань підвищує ефективність ультразвукової обробки рідини в конкретному технологічному процесі.The system of clamping ultrasonic emitters in the proposed device allows you to effectively (with sufficient force and over the entire contact plane) individually press the emitters without mechanical influence on the piezo washers, which reduces energy losses in piezo transducers, increases their electroacoustic efficiency, term services The possibility of a significant change in the amount of ultrasonic influence both in the cross-section of the pipe and in its length and the excitation of resonant radial-bending oscillations increases the effectiveness of ultrasonic treatment of liquids in a specific technological process.

Наприклад, при використанні запропонованого пристрою для обробки водяного проточного розчину з метою зменшення відкладень осаду на стінках трубопроводу були використані 10 хомутів, які притискували набір із 4-х 2о ультразвукових випромінювачів на довжині 1,5м. Кожен набір збуджувався від свого генератора потужністю 200Вт і частоті 22кГц. Таким чином, на ділянці ультразвукової обробки 1,5м закачувалася у випромінювачі потужність до 2000Вт, останні і генератори при цьому не виділяли видимих кількостей тепла, що говорить про високий електроакустичний к.к.д. пристрою. В результаті була отримана розвинена кавітація у всьому об'ємі рідини, що проходив по ділянці обробки, це привело до коагуляції домішок, які були у воді, і їх вільному г Вимиванню із системи трубопроводу.For example, when using the proposed device for processing aqueous flow solution in order to reduce sediment deposits on the walls of the pipeline, 10 clamps were used, which clamped a set of 4 x 2o ultrasonic emitters on a length of 1.5 m. Each set was excited by its generator with a power of 200 W and a frequency of 22 kHz. Thus, in the 1.5 m section of ultrasonic treatment, up to 2000 W of power was pumped into the emitter, while the latter and generators did not emit visible amounts of heat, which indicates a high electroacoustic efficiency. device. As a result, developed cavitation was obtained in the entire volume of liquid passing through the treatment area, this led to the coagulation of impurities that were in the water and their free washing out of the pipeline system.

Після зменшення концентрації домішок у воді з'явилася можливість зменшення інтенсивності ультразвукової « обробки протоку. Без зупинки безперервного технологічного процесу половина системи притиску (хомутів) із ультразвуковими випромінювачами була демонтована разом із своїми генераторами ультразвукових коливань і змонтована в пристрої для іншого технологічного процесу. Ге! їч-After reducing the concentration of impurities in the water, it became possible to reduce the intensity of ultrasonic treatment of the duct. Without stopping the continuous technological process, half of the clamping system (clamps) with ultrasonic emitters was dismantled together with its generators of ultrasonic oscillations and mounted in a device for another technological process. Gee! what-

Claims

The formula of the invention c Device for ultrasonic treatment of liquid in a channel containing a pipe for liquid, which is clamped on the sides and) c5 Through gaskets with arc-shaped depressions, ultrasonic emitters electrically connected to the output of the generator, which, in turn, are in contact through crackers with bolts resting on a clamping system, which is characterized by the fact that the ultrasonic emitters are made of folded piezoelectric ones, the radiating pad of which is arc-shaped, and each cracker is made like a glass, covering the ultrasonic emitter and its bottom is in contact with the bolt through the ball, and the edges through a vibration isolation washer, it contacts the collar, "the latter is made in the radiating overlay in the place of minimum amplitudes of oscillations of the ultrasonic emitter composed of s, while the clamping system is made as a closed collar covering the pipe, and the ultrasonic emitters are connected to the generator with an odd number or equal to two - in-phase, and when they are even

:z" number - neighboring emitters are connected in opposite phase.

1 1 name) - 50 3e)

R

60 b5