Устройство ультразвуковой очистки

Устройство предназначено для очистки блоков ТВС на атомных станциях от загрязнений в акустическом поле ультразвуковой частоты и позволяет повысить скорость очистки. Устройство содержит камеру 1 шестиугольной формы с входным патрубком 3 выходным патрубком 4. Предусмотрено окно 5 для установки изделия 2. Вдоль оси камеры 1 установлены магнитострикторы 6, связанные с генераторами. Также предусмотрен блок управления. 1 с. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Область техники

Заявляемая полезная модель относится к очистке деталей от загрязнений в акустическом поле ультразвуковой частоты, в частности, блоков ТВС на атомных станциях.

Характеристика аналога

Известно устройство (см. RU, 2188085) для очистки деталей, содержащей камеру для установки в ней обрабатываемой детали, пьезоэлектрические излучатели, электрически связанные с генераторами, блок управления.

Недостатком аналога является низкая скорость очистки из-за малой мощности излучения, которое могут произвести пьезоэлектрические излучатели.

Характеристика прототипа

Известно также устройство ультразвуковой очистки ТВС (см. RU, 2368432, B08B 3/12), принятый авторами за прототип содержит осесимметричную камеру по форме и размерам соответствующую форме обрабатываемого изделия. С одной стороны камеры выполнен входной патрубок. С противоположной стороны камеры выполнен выходной патрубок. Предусмотрено окно для установки обрабатываемого изделия. Вдоль продольной оси камеры установлены ультразвуковые излучатели, направленные в сторону оси камеры, электрически связанные с ультразвуковым генератором. Также предусмотрен блок управления. При этом, излучатели выполнены в виде пьезоэлектрических преобразователей. Генератор связан с тремя излучателями. Камера в сечении имеет круглую форму.

Недостатком прототипа является низкая скорость очистки, связанная с малой мощностью пьезоэлектрических излучателей.

Кроме того, мощность генератора распределяется между тремя излучателями, что также снижает мощность каждого излучателя и снижает скорость очистки детали в прототипе.

Кроме того, круглая форма камеры увеличивает зазор между излучателем и поверхностью корпуса ТВС, имеющего форму правильного шестиугольника, что также снижает скорость очистки.

Технической задачей, вытекающей из уровня техники, является повышение скорости очистки ТВС.

Указанная техническая задача решается за счет того, что заявляемое устройство ультразвуковой очистки содержит осесимметричную камеру по форме и размерам соответствующую форме обрабатываемого изделия-ТВС. С одной стороны камеры выполнен входной патрубок. С противоположной стороны камеры выполнен выходной патрубок. Предусмотрено окно для установки обрабатываемого изделия. Вдоль продольной оси камеры установлены ультразвуковые излучатели, направленные в сторону оси камеры, электрически связанные с ультразвуковым генератором. Также предусмотрен блок управления.

При этом, по крайней мере один излучатель выполнен в виде магнитостриктора. Благодаря этому можно повысить мощность излучения и за этот счет повысить скорость очистки, чем и достигается поставленная техническая задача.

Внутренняя полость камеры выполнена в сечении в виде правильного шестиугольника. Что позволяет приблизить излучатель к поверхности обрабатывамого изделия (ТВС), имеющего в сечении форму шестиугольника. Это также повышает скорость очистки ТВС.

Магнитостриктор связан только с одним ультразвуковым генератором. Это позволяет всю мощность генератора направить к излучателю, что повышает мощность излучения каждого излучателя в сравнении с прототипом, где мощность генератора распределялась между несколькими излучателями. Что повышает скорость очистки ТВС в сравнении с прототипом

Излучатели снабжены регулировкой направления оси магнитостриктора. Что позволяет установить излучатели в оптимальном положении по отношению к обрабатываемому изделию, что также повышает скорость очистки.

Предусмотрена система охлаждения магнитострикторов, т.к. мощность излучателей возросла, что может привести к их перегреву и выходу из строя.

Благодаря выполнению излучателей в виде магнитострикторов, новой формы камеры решается поставленная техническая задача, вытекающая из уровня техники - повышение скорости очистки ТВС.

Полезная модель является новым техническим решением, т.к. оно неизвестно из уровня техники.

Перечень фигур графических изображений

На фигуре 1 схематично изображено заявляемое устройство.

На фигуре 2 изображено заявляемое устройство - вид сверху.

Пример конкретного выполнения

Заявляемое устройство ультразвуковой очистки содержит осесимметричную камеру 1 по форме и размерам соответствующую форме обрабатываемого изделия (ТВС) 2 с ядерным топливом. С одной стороны камеры 1 выполнен входной патрубок 3. С противоположной стороны камеры 1 выполнен выходной патрубок 4. Предусмотрено окно 5 для установки обрабатываемого изделия 2. Вдоль продольной оси камеры 1 установлены ультразвуковые излучатели 6, направленные в сторону оси камеры 1, электрически связанные с ультразвуковым генератором (на чертеже не показан). Также предусмотрен блок управления (на чертеже не показан). Излучатели 6 выполнены в виде магнитострикторов. Благодаря этому можно повысить мощность излучения и за этот счет повысить скорость очистки, чем и достигается поставленная техническая задача. Внутренняя полость камеры 1 выполнена в сечении в виде правильного шестиугольника, что позволяет приблизить излучатель 6 к поверхности обрабатывамого изделия 2 (ТВС), имеющего в сечении форму шестиугольника. Это также повышает скорость очистки ТВС -2 . Каждый магнитостриктор 6 связан только с одним ультразвуковым генератором (на чертеже не показаны). Это позволяет всю мощность генератора направить к излучателю 6, что повышает мощность излучения каждого излучателя 6 в сравнении с прототипом, где мощность генератора распределялась между несколькими излучателями. Что повышает скорость очистки ТВС - 2 в сравнении с прототипом. Излучатели 6 снабжены регулировкой направления оси (на чертеже не показана), что позволяет установить излучатели 6 в оптимальном положении по отношению к обрабатываемому изделию 2, что также повышает скорость очистки.

Предусмотрена система охлаждения 7 магнитострикторов 6, т.к. мощность излучателей 6 возросла, что может привести к их перегреву и выходу из строя.

Благодаря выполнению излучателей 6 в виде магнитострикторов, новой-шестиугольной формы камеры 1 решается поставленная техническая задача, вытекающая из уровня техники - повышение скорости очистки ТВС в сравнении с прототипом.

Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию «промышленная применимость», т.к. техническая задача, вытекающая из уровня техники, решается полностью.

Кроме того, к настоящему времени ведется подготовка для опытной проверки. Планируется использование заявляемого устройства на действующих атомных станциях.

1. Устройство ультразвуковой очистки, содержащее осесимметричную камеру, по форме и размерам соответствующую форме обрабатываемого изделия, с одной стороны камеры выполнен входной патрубок, с противоположной стороны камеры выполнен выходной патрубок, предусмотрено окно для установки обрабатываемого изделия, вдоль оси камеры установлены ультразвуковые излучатели, направленные в сторону оси камеры, электрически связанные с ультразвуковым генератором, а также блок управления, отличающееся тем, что, по крайней мере, один излучатель выполнен в виде магнитостриктора.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что внутренняя полость камеры выполнена в сечении в виде правильного шестиугольника.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что магнитостриктор связан только с одним ультразвуковым генератором.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что излучатели снабжены регулировкой направления оси магнитостриктора.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что предусмотрена система охлаждения магнитострикторов.