Ультразвуковая установка

Предлагаемая полезная модель относится к устройствам для обработки жидких сред путем воздействия энергией акустического поля кавитации -кавитационной дезинтеграции. С ее помощью можно обрабатывать жидкие среды в виде суспензий, эмульсий, коллоидных либо истинных растворов, а также воду и другие жидкости. Ультразвуковая установка (фиг.1) содержит генератор электрических колебаний 1, электрически соединенного с блоком ультразвукового преобразователя 2, который соединен с ультразвуковым излучателем 3. На фиг.1 излучатель выполнен в виде концентратора. Ультразвуковой излучатель 3 выполнен сменным и соединен с блоком ультразвукового преобразователя 2 с помощью шпильки. Блок ультразвукового преобразователя 2 закреплен на стойке 4 с возможностью перемещения вдоль нее. В частности стойка может быть снабжена резьбой, по которой перемещается снабженный резьбой ползунок, жестко соединенный с блоком ультразвукового преобразователя. Конструкция установки позволяет обрабатывать жидкости в больших диапазонах ее объема, состава и других параметров.

Полезная модель может быть использована в химической, горнорудной, пищевой, фармацевтической и парфюмерной промышленности. Оно относится к устройствам для обработки жидких сред путем воздействия энергией акустического поля кавитации -кавитационной дезинтеграции: разрушения, разъединения, разделения на части любых субстанций, включая микроорганизмы, существующих в виде взвешенных фаз в этих средах, а также для диссоциации молекул самих сред. С ее помощью можно обрабатывать жидкие среды в виде суспензий, эмульсий, коллоидных либо истинных растворов, а также воду и другие жидкости.

Известно, что многочисленные эффекты, возникающие в жидкостях при воздействии интенсивного акустического поля, используемого в промышленности, обусловлены явлением кавитации и проявляются как механико-эрозийное воздействие на твердые тела в жидкости, усиление физико-химического воздействия на технологические процессы, улучшение растворимости и дисперсии твердых веществ в жидкости, улучшение смачивания поверхности и диффузии с более полным проникновением жидкости в поры, трещины и небольшие поверхности.

Известно ультразвуковое устройство (RU, Патент №2079551), используемое в качестве диспергатора в оборудовании для утилизации отходов виноделия. В его состав входит электрический генератор, соединенный с ультразвуковым преобразователем, и излучатель. Недостатком его является невозможность изменения его выходных параметров - мощности и амплитуды ультразвуковых колебаний..

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к предлагаемому является ультразвуковое устройство (RU, Патент №2050963), используемое для приготовления эмульсионных гетерогенных продуктов в качестве диспергатора-смесителя. В его состав входит генератор электрических колебаний, соединенный с ультразвуковым преобразователем, и ультразвуковой излучатель. Недостатком известного устройства является невозможность изменения его выходных параметров -мощности и амплитуды ультразвуковых колебаний. Эти изменения необходимы при изменении таких параметров как состав обрабатываемой жидкости, ее объем, скорость ее протекания и всех тех других параметров, от которых зависит необходимые мощность и амплитуда ультразвуковых колебаний для качественной обработки жидкости.

Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является разработка ультразвуковой установки для обработки жидких сред, в котором предусмотрена возможность изменения амплитуды и мощности ультразвуковых колебаний, которые воздействуют на жидкость.

Решаемая техническая задача - повышение универсальности установки.

Поставленная задача решается за счет того, что предлагаемая ультразвуковая установка, как и известная, содержит генератор электрических колебаний, соединенный с блоком ультразвукового преобразователя, который соединен с излучателем ультразвуковых колебаний. В отличие от известной, в предлагаемой установке блок ультразвукового преобразователя закреплен на стойке с возможностью перемещения вдоль нее, генератор электрических колебаний снабжен регулятором мощности, а излучатель ультразвуковых колебаний выполнен сменным и входит в комплект преобразователей.

Такое конструктивное выполнение ультразвуковой установки позволяет использовать ее не только для обработки заранее определенной жидкости, ее объема, но и использовать для новых, или изменившихся условий. Т.е. установка, по сравнению с известной, становится более универсальной.

Совокупность признаков, изложенная в пункте 2 формулы полезной модели, характеризует установку, в которой блок ультразвукового преобразователя закреплен на стойке с помощью ползунка, снабженного резьбой, установленного на резьбовом участке стойки..

При изменении параметров обрабатываемой жидкости требуется менять заглубление излучателя ультразвуковых колебаний. Резьбовое соединение позволяет обеспечить устойчивую глубину погружения и достаточно простую его регулировку.

Совокупность признаков, изложенная в пункте 3 формулы полезной модели, характеризует установку, в которой излучатель ультразвуковых колебаний выполнен в виде концентратора.

Выполнение излучателя ультразвуковых колебаний в виде концентратора позволяет увеличить амплитуду колебаний.

Совокупность признаков, изложенная в пункте 4 формулы полезной модели, характеризует установку, в которой излучатель ультразвуковых колебаний выполнен в виде деконцентратора.

Выполнение излучателя ультразвуковых колебаний в виде деконцентратора позволяет уменьшить амплитуду колебаний.

Совокупность признаков, изложенная в пункте 5 формулы полезной модели, характеризует установку, в которой излучатель ультразвуковых колебаний имеет цилиндрическую форму.

Цилиндрическая форма излучателя позволяет передавать колебания с коэффициентом усиления равным 1.

Совокупность признаков, изложенная в пункте 6 формулы полезной модели, характеризует установку, в которой генератор электрически колебаний снабжен ступенчатым регулятором мощности, а в пункте 7 - плавным регулятором мощности..

Полезная модель поясняется чертежом, где:

фиг.1 - схематическое изображение ультразвуковой установки;

фиг.2 - формы выполнения ультразвуковых излучателей: 2а - форма деконцентратора; 26 - цилиндрическая форма..

Ультразвуковая установка (фиг.1) содержит генератор электрических колебаний 1, электрически соединенного с блоком ультразвукового преобразователя 2, который соединен с ультразвуковым излучателем 3. На фиг.1 излучатель выполнен в виде концентратора. Ультразвуковой излучатель 3 выполнен сменным и соединен с блоком ультразвукового преобразователя 2 с помощью шпильки. Блок ультразвукового преобразователя 2 закреплен на стойке 4 с возможностью перемещения вдоль нее. В частности стойка может быть снабжена резьбой, по которой перемещается снабженный резьбой ползунок, жестко соединенный с блоком ультразвукового преобразователя.

Рассмотрим работу ультразвуковой установки на примере подбора режимов при обработке жидкости. Устанавливаем регулятор мощности генератора 1 электрических колебаний на минимальное значение, выбираем любой из ультразвуковых излучателей 3, например, концентратор и погружаем его в объем с обрабатываемой жидкостью на определенную глубину, за счет перемещения блока преобразователя 2 вдоль стойки 4. Исследуем результаты обработки жидкости. При некачественном результате переключаем мощность генератора 1 электрических колебаний. В том случае, когда подбором мощности не удается получить требуемый результат, следует сменить ультразвуковой преобразователь, например на деконцентратор (фиг.2а) или на излучатель цилиндрической формы. Подбор производится до получения нужного качества обработки. При изменении параметров обрабатываемой жидкости производится новый подбор режимов.

Описание работы ультразвуковой установки доказывает ее универсальность.

1. Ультразвуковая установка, содержащая генератор электрических колебаний, соединенный с блоком ультразвукового преобразователя, который соединен с ультразвуковым излучателем, отличающийся тем, что блок ультразвукового преобразователя закреплен на стойке, с возможностью перемещения вдоль нее, генератор электрических колебаний выполнен с возможностью регулирования выходной мощности, а ультразвуковой излучатель выполнен сменным и входит в комплект преобразователей.

2. Ультразвуковая установка по п.1, отличающаяся тем, что блок ультразвукового преобразователя закреплен на стойке с помощью ползунка, снабженного резьбой, установленного на резьбовом участке стойки.

3. Ультразвуковая установка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что ультразвуковой излучатель выполнен в виде концентратора.

4. Ультразвуковая установка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что ультразвуковой излучатель выполнен в виде деконцентратора.

5. Ультразвуковая установка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что ультразвуковой излучатель имеет форму цилиндра.

6. Ультразвуковая установка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что генератор электрических колебаний снабжен ступенчатым регулятором мощности.

7. Ультразвуковая установка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что генератор электрических колебаний снабжен плавным регулятором мощности.