Активатор

Активатор, що містить на амортизаторах вертикально установлену герметичну ємність з днищем і кришкою, які оснащені запірнороздавальною арматурою, та розміщені в ній мембрану з магнітострикційним перетворювачем ультразвукових коливань і концентраторами ультразвукових хвиль, який відрізняється тим, що вертикально установлена циліндрична ємність з кришкою, оснащеною центральним вхідним патрубком з корковим краном та днищем з центральним вихідним патрубком, оснащеним корковим краном, розміщеним на амортизаторах, а між днищем та нижньою стороною ємності, між кільцевими амортизуючими і герметизуючими прокладками, горизонтально розміщена мембрана U 1 3 Відома також установка для активації цементної суспензії [авт. свід. СРСР №874378, Кл., В28С 5/46, надрук. в Бюл. №39, 1981p.], яка утримує установлену на основу з допомогою амортизаторів раму з вібраторами, герметичну ємність з розміщеними в ній трубопроводом і гідродинамічним випромінювачем, патрубками для введення і виведення цементної суспензії і подачі надлишкового тиску, яка забезпечена ємністю установленою на амортизаторах всередині рами і виконана у вигляді розміщених одна над одною воронкоподібних секцій, днище кожної з яких з'єднано з трубопроводом, а гідродинамічні випромінювачі установлені з проміжком відносно нижче лежачої сторони секції. Недоліками установки є: - низька продуктивність установки із-за значного шляху проходження суспензії чи рідини; - значні габарити по висоті; - низька якість активації і змішування складових суспензії чи рідин; - значні енергозатрати. Найбільш близьким до корисної моделі є диспергатор-змішувач [авт. свід. СРСР № 1803324, Кл., В28С 5/46, надрук. в Бюл. №11, 1991p.], який утримує п'єзокерамічний випромінювач у вигляді пустотної оболонки з фланцеподібними елементами в верхній частині, розміщеної концентричне основній і виконаній з тефлонового матеріалу, причому магнітострикційний перетворювач закріплений до нижньої торцевої поверхні концентратора ультразвукових коливань, верхня торцева поверхня якого виконана по формі гіперболоїда обертання з отворами на периферії, а отвори в мембрані розміщені в центральній частині, при цьому нижня торцева поверхня концентратора і робоча поверхня мембрани виконані вігнутими, а мембрана розміщена під магнітострикційним перетворювачем. Недоліками найближчого аналога є: - низька якість суспензії після її активації; - складність у виготовленні концентратора ультразвукових коливань; необхідність в додатковій системі охолодження. Ознаками, що збігаються з найближчим аналогом в активаторі є змонтована на амортизаторах вертикально установлена герметична ємність з днищем і кришкою, які забезпечені запірно-роздавальною арматурою та розміщені в ній мембрана з магнітострикційним перетворювачем ультразвукових коливань і концентратором ультразвукових хвиль. Задачею корисної моделі є підвищення якості активації суспензії та удосконалення конструкції установки. Задача досягається тим, що активатор утримує вертикально установлену циліндричну ємність з кришкою, забезпеченою центральним вхідним патрубком з корковим краном та днищем з центральним вихідним патрубком, забезпеченим корковим краном, яке розміщене на амортизаторах, а між ним та нижньою стороною ємності, між кільцевими амортизуючими та 30360 4 герметизуючими прокладками горизонтально розміщена мембрана з периферійними отворами, які співпадають з отворами трубчатого кільцевого концентратора ультразвукових коливань, жорстко і центрально закріпленого на мембрані з верхньої сторони і забезпеченого отворами, центрального концентратора, до якого він щільно прилягає своєю нижньою зовнішньою поверхнею, яка співпадає по формі до його горизонтальної осі, а вище осі між зовнішньою стороною трубчатого концентратора та зовнішньою стороною зменшеного діаметра центрального концентратора і його жорстко закріпленою захисною пластиною, розміщена герметизуюча кільцева прокладка, а з нижньої сторони мембрани жорстко і центрально закріплені магнітострикційний перетворювач ультразвукових коливань та конусний пустотний концентратор ультразвукових хвиль, повернутий меншою основою вниз так, що співпадаючі отвори мембрани і кільцевого концентратора розміщуються між ними. Конструктивне рішення виконання активатора забезпечує ряд суттєвих ознак і переваг перед аналогами і найближчим аналогом: 1. Частково нове сполучення ознак, яке вказує на наявність суттєвих відмінностей, це: - горизонтально розміщена мембрана з периферійними отворами та отворами, які співпадають з центральними отворами трубчатого кільцевого концентратора ультразвукових коливань, жорстко і центрально закріпленого на мембрані з верхньої сторони. Таке сполучення ознак дозволило спростити конструкцію мембрани і, одночасно, підсилити ультразвукове поле кільцевою мембраною фокусуючими властивостями її внутрішньої поверхні; трубчастий кільцевий концентратор ультразвукових коливань забезпечений отворами вище центрального концентратора, до якого він щільно прилягає своєю нижньою зовнішньою поверхнею. Сприйнявши ультразвукові коливання центрального концентратора трубчатий концентратор підсилює свої власні коливання, а суспензія, яка поступає через згадані отвори попадає в зону концентрації цих коливань, де кавітаційна дія на суспензію максимальна. Будучи основним фактором активації суспензії, кавітація, в процесі руйнування твердих частинок в рідині і змішування продуктів цього руйнування, сприяє підвищенню якості продукції при одночасному удосконаленні установки мембрани, концентратора та ємності; конусний пустотний концентратор ультразвукових хвиль, повернутий меншою основою так, що співпадаючі отвори мембрани і кільцевого трубчатого концентратора розміщуються між внутрішньою стінкою концентратора та корпусом магнітострикційного перетворювача ультразвукових хвиль, що сприяє додатковій активації суспензії кавітацією при турбулентному русі її в указаній зоні. 2. Введення нових ознак, які указують на наявність суттєвих відмінностей: трубчатий кільцевий концентратор ультразвукових коливань 5 з відповідно розміщеними отворами; захисна пластина центрального концентратора; герметизуюча кільцева прокладка центрального концентратора; конусний пустотний концентратор ультразвукових хвиль. 3. Згідно пп. 1 і 2 в конструктивному рішенні активатора мають місце нові взаємоположення та нові типи зв'язку між ознаками. Активатор утримує вертикально установлену циліндричну ємність 1 з кришкою 2, забезпеченою центральним вхідним патрубком 3 з корковим краном 4 та днищем 5 з центральним вихідним патрубком 6, забезпеченим корковим краном 7, яке розміщене на амортизаторах 8, а між ним та нижньою стороною ємності 1, між кільцевими амортизуючими та герметизуючими прокладками 9 і 10 горизонтально розміщена мембрана 11 з периферійними отворами 12 та отворами 13, які співпадають з центральними отворами 14 трубчатого кільцевого концентратора 15 ультразвукових коливань, жорстко і центрально закріпленого на мембрані 11 з верхньої сторони і забезпеченого отворами 16, який щільно прилягає своєю зовнішньою нижньою поверхнею до центрального концентратора 17, зовнішня поверхня якого до горизонтальної осі трубчатого концентратора 15 співпадає, а вище осі між зовнішньою стороною концентратора 15 та зовнішньою стороною зменшеного діаметра центрального концентратора 17 і захисною пластиною 18, жорстко закріпленого до нього, розміщена герметизуючи кільцева прокладка 19, а з нижньої сторони мембрани жорстко і центрально закріплені магнітострикційний перетворювач 20 та конусний пустотний концентратор 21, повернутий меншою основою вниз так, що отвори 12 і 14 розміщуються між ними. Активатор працює таким чином. При закритому корковому крані 7, включеному високочастотному генераторі (не показаний) магнітострикційного перетворювача 20 по вхідному патрубку 3 подають суспензію, яка підлягає активації шляхом збільшення питомої поверхні твердих частинок та змішування продуктів руйнування з рідкою фазою. Поступаючи на захисну пластину 18 центрального концентратора 17 суспензія піддається дії ультразвукового поля зовнішньої сторони трубчатого кільцевого концентратора 15, а проходячи через отвори 16, які працюють як гідродинамічні випромінювачі та циліндричні концентратори ультразвуку, ця дія значно підсилюється і створює умови виникнення в ультразвукових полях та турбулентному русі суспензії кавітаційних явищ, які є основними факторами руйнування твердої фази в рідині. Потужна дія кавітації доповнюється наявністю ударів цих твердих частинок по поверхнях вузлів установки та їх співударів, аналогічними видами тертя та механічної ерозії. В трубчатому кільцевому концентраторі 15 суспензія піддається фокусуючій дії ультразвукового поля, а проходячи через отвори 13 і 14 дії гідродинамічного перетворювача та циліндричного концентратора ультразвукових 30360 6 хвиль. Омиваючи корпус магнітострикційного перетворювача 20 суспензія охолоджує його і піддаєтьсядії ультразвукових полів, випромінюваних корпусом магнітострикатора та внутрішньою стороною конусного пустотного концентратора 21, що сприяє підтриманню умов виникнення кавітації. Заповнюючи ємність 1 на суспензію продовжують діяти ультразвукові поля зовнішньої сторони конусного пустотного концентратора 21 і т. д. Після заповнення ємності 1 суспензією частково або повністю відкривають кран 7 і видаляють активовану суспензію. Одночасно краном 4 регулюють об'єм суспензії, яка поступає для активації по вхідному патрубку З і процес продовжується в безперервному режимі. Після закінчення роботи установка промивається аналогічним чином, після чого виключають високочастотний генератор (не показаний), під'єднаний до магнітострикційного перетворювача 20. При відновленні роботи процеси повторюються.