Ультразвуковий активатор-змішувач

Ультразвуковий активатор-змішувач, який містить ємність, установлену на амортизаторах, забезпечену кришкою і днищем з запірнороздавальною арматурою і установленими в ній мембранами, центральна з яких забезпечена магнітострикційним перетворювачем, який відрізняє ться тим, що він містить вертикальну циліндричну ємність, установлену на амортизаторах, яка утворена днищем тарілчастої форми з вертикальним ободом, фланцем і центральним вихідним патрубком з корковим 3 30312 Відомий також "Диспергатор мінеральних речовин", [патент України №41172, опубл. в Бюл. №7, 2001р.], який містить установлену на амортизаторах кулькову герметичну ємність, магнітострикційний перетворювач та допоміжну мембрани, лійкоподібний концентратор ультразвукових коливань та запірно-роздавальну арматуру, при цьому має установлену горизонтально усередині кулькової герметичної ємності, за допомогою кільцевої герметичної та амортизуючої фігурної прокладки й кільцевого упору, жорстко й горизонтально закріпленого з внутрішньої сторони нижньої півкулі нижче горизонтальної осі, коливальний контур ультразвукових хвиль, що складається з основної мембрани, розташованої у верхній півкулі, забезпеченої співвісно та жорстко закріпленими з верхньої сторони магнітострикційними перетворювачами, з нижньої сторони основними концентраторами ультразвукових хвиль, та отворами у ній по контуру її основи та нижньої допоміжної мембрани, жорстко з'єднаних по периметру поясом, який повторює контури внутрішньої поверхні ємності, яка в центральній частині переходить в лійкоподібний концентратор ультразвукових хвиль, повторюючи контури основного концентратора, при цьому їх кінці горизонтальні та співпадають, а між внутрішньою поверхнею ємності та поясом і між лійкоподібним концентратором ультразвукових хвиль та контуром основного концентратора є проміжок. Недоліком прототип є: недостатня ступінь змішування диспергованої твердої фази з рідиною; - складність конструкції. В якості прототипу прийнятий [патент України №51080 "Активатор дисперсних сумішей", Кл.6 В28С5/46], який містить установлену на амортизаторах герметичну ємність з розміщеними в ній на прокладках з пружного матеріалу мембранами, забезпеченими магнітострикційними перетворювачами, і запірно-роздавальну арматуру, при цьому мембрани виконані півциліндричними однакової кривизни, розміщені одна проти одної ввігнутими сторонами так, що з врахуванням товщини горизонтально закріплених в одній площині фланців мембран, для розміщення їх між упорами, жорстко закріпленими поздовжньо на внутрішній поверхні ємності симетрично по обох сторонах горизонтальної осі, і пружних прокладок між ними, утворюють циліндр, подібний ємності, зі зміщеними центрами, при цьому верхній магнітострикційний перетворювач жорстко закріплений на випуклій стороні верхньої мембрани симетрично вертикальній осі, а біля основи її фланців паралельно повздовжній осі розміщені отвори, на внутрішній стороні нижньої мембрани також симетрично вертикальній осі жорстко до неї закріплений нижній магнітострикційний перетворювач, по периметру основи, якого розміщені отвори, а величина різниць внутрішнього діаметра ємності і зовнішнього діаметра циліндра, утвореного мембранами, забезпечує можливість розміщення магнітострикційного перетворювача на випуклій 4 стороні верхньої мембрани з проміжком до внутрішньої поверхні ємності. Недоліками прототипу є: - недостатня ступінь диспергування твердої фази в рідині та їх змішування в процесі активації; складність конструкції ємності і півциліндричних концентраторів з магнітострикційними перетворювачами жорстко прикріпленими до кожної з них. Ознаками активатора дисперсних сумішей (прототипу), що збігаються з конструкцією ультразвукового змішувача-активатора є: герметична ємність установлена на амортизаторах. У прототипі, це ємність кулькової форми, яка є складною у виготовленні, а у активаторі, який подається, - циліндрична ємність утворена циліндричною стінкою кришки та вертикальним ободом днища, що спрощує конструкцію за рахунок компоновки деталей і вузлів, розміщених у ній; - мембрани з отворами у основі. У прототипі, це півциліндричні мембрани, які при стиканні створюють циліндр, у активатора - тарілчаста мембрана з центральним отвором; центральна випукла мембрана з отворами по периметру та центральним отвором і рівномірним збільшенням товщини по центру; дзвоникоподібна мембрана з отворами по периметру; - патрубки введення і виведення суспензії з корковими кранами; магнітострикційний перетворювач. У прототипу два магнітострикційні перетворювачі, у заявленому активаторі один. Задачею корисної моделі є підвищення якості активації і змішування складових суспензії та удосконалення конструкції установки. Задача досягається тим, що ультразвуковий змішувач-активатор утримує вертикальну циліндричну ємність, установлену на амортизаторах, яка утворена днищем тарілчастої форми з вертикальним ободом, фланцем з центральним вихідним патрубком з корковим краном та ковпакоподібною кришкою з вертикальною циліндричною стінкою з фланцем, яка забезпечена центральним вхідним патрубком з корковим краном, нижній кінець якого, з допомогою амортизаційної прокладки, зафіксований у центральному отворі дзвоникоподібної мембрани з отворами у основі, яка по периферії разом з центральною мембраною аналогічної форми з рівномірно збільшеною товщиною центральної частини, забезпеченою магнітострикційним перетворювачем жорстко і центрально закріпленим з нижньої її сторони, та отворами по периферії, і тарілчастої мембрани паралельної днищу з центральним отвором, з допомогою кільцевих амортизуючи і герметизуючих прокладок, які обтиснуті фланцями. Конструктивне виконання ультразвукового активатора забезпечує ряд суттєви х ознак, які забезпечують переваги корисної моделі, який заявляється, в порівнянні з відомими аналогами і прототипом. 1. Введення нових ознак: - вертикально установлений циліндричний бак 5 30312 створений днищем тарілчастої форми з вертикальним ободом з фланцем, та ковпакоподібною кришкою з вертикальною циліндричною стінкою з фланцем; - мембрани: дзвоникоподібна мембрана; центральна мембрана аналогічної форми з рівномірно збільшеною товщиною центральної частини, забезпеченою магнітострикційним перетворювачем та тарілчастої мембрани паралельної днищу. 2. Частково нове поєднання ознак: - вхідний патрубок з продовженим нижнім кінцем входить в центральний отвір дзвоникоподібної мембрани і ізольований від неї амортизаційною прокладкою. 3. Ознаки нового взаємного розташування елементів та нові типи зв'язку і взаємодії між ознаками витікають із пунктів 1 і 2. Ультразвуковий змішувач-активатор наведений на Фіг. (розтин). Ультразвуковий змішувач-активатор утримує вертикальну циліндричну ємність 1, установлену на амортизаторах 2, яка утворена днищем 3 тарілчастої форми з вертикальним ободом 4, фланцем 5 і центральним вихідним патрубком 6 з корковим краном 7 та ковпакоподібною кришкою 8 з вертикальною циліндричною стінкою 9 з фланцем 10, яка забезпечена центральним вхідним патрубком 11 з корковим краном 12, нижній кінець якого з допомогою амортизуючої прокладки 13 зафіксований в центральному отворі 14 дзвоникоподібної мембрани 15 з отворами 16, яка по периферії разом з центральною мембраною 17 аналогічної форми з рівномірно збільшеною товщиною 18 центральної частин, забезпеченою магнітострикційним перетворювачем 19, жорстко і центрально закріпленим з нижньої її сторони, та отворами 20 по периферії і тарілчастої мембрани 21 паралельної днищу 3 з центральним отвором 22, з допомогою кільцевих амортизуючих і герметизуючих прокладок 23 і 24,які обтиснуті фланцями 5 і 10. Ультразвуковий змішувач-активатор працює таким чином. При включеному генераторі ультразвукових хвиль (не показаний) підключеному до магнітострикційного перетворювача 19, закритому корковому крані 7 вихідного патрубка 6 і відкритому корковому крані 12 по патрубку 11 подається суспензія, яка підлягає активації і змішуванню продуктів руйнування твердої фази з рідиною. Попадаючи на центральну мембрану 18 суспензія піддається двосторонній дії ультразвукових полів в проміжку між нижньою стороною дзвоникоподібної мембрани 15 і верхньою стороною центральної мембрани 18. При цьому ультразвукове поле підсилюється по мірі переміщення суспензії до отворів 20 і 16, за рахунок зміни товщини центральної мембрани, що при наявності турбулентного руху суспензії викликає в ній кавітаційні явища, які є найбільш ефективним фактором диспергування твердих частинок в ній та процесів якісного змішування твердої фази з рідиною. 6 Через отвори 20 суспензія поступає на тарілчасту мембрану 21, де піддається аналогічній дії, накопичується за рахунок різниці площин отворів 20 та центрального отвору 22, омиває магнітострикційний перетворювач 19 і охолоджує його. Через центральний отвір 22 суспензія заповнює простір між днищем 3 і тарілчастою мембраною 21, яка ультразвуковим полем випроміненим нижньою стороною продовжує дію активації і змішування складових суспензії. Одночасно, через отвори 16 суспензія піднімається вверх і до заповнення ємності 1 піддається аналогічній активації верхньою стороною дзвоникоподібної мембрани 15. Після заповнення ємності суспензією частково або повністю відкривається корковий кран 7 вихідного патрубка 6 і процеси активації та змішування суспензії продовжуються в безперервному режимі. При цьому коркові крани 6 і 12 виконують роль регуляторів.