Ультразвуковий активатор-змішувач

Ультразвуковий активатор-змішувач, який містить вертикально установлену на амортизаторах герметичну ємність, забезпечену кришкою, днищем, і запірно-роздавальну арматуру, мембрану з магнітострикційним перетворювачем ультразвукових коливань та концентратор ультразвукових хвиль, який відрізняється тим, що він забезпечений вертикально установленою конусною ємністю з кришкою, обладнаною центральним вхідним 3 30439 4 нижче лежачої сторони секції. Ємність отворами по периметру, жорстко закріплено забезпечена також патрубками для введення і магнітострикційний перетворювач, а в середині виведення цементної суспензії і подачі циліндричної частини мембрани послідовно і надлишкового тиску [авт. свід. № 874378, Кл.3 жорстко закріплені мембрани конусної форми В28С 5/46, опубл. в Б.В. №39 за 1981 p.]. вверх сферичними вершинами, з Недоліками цієї установки є: гідродинамічними випромінювачами по периметру. - недостатня міра диспергування суміші, Недоліками прототипу є: наприклад, цементної суспензії; - низька ефективність роботи гідродинамічних - із-за довгого шляху переміщення і каскадних випромінювачів; переходів від одного випромінювача до іншого; - недостатній ступінь активації твердих - низька продуктивність по тій же причині і частинок в рідині із-за низької інтенсивності і не у недостатньої дії ультразвукового поля на тверді всьому об'ємі кавітації; частини суспензії. складність заміни гідродинамічних Відома також, по авт. свід. № 1451027, Кл.4 випромінювачів. В28С 5/46, опубл. в Б.В. №2 за 1989 p., Загальними ознаками для ультразвукового «Установка для активації цементної суспензії», яка активатора-змішувача і прототипу є вертикально утримує установлену на амортизаторах ємність, з установлена ємність на амортизаторах, яка розміщеними послідовно в ній мембранами з забезпечена днищем, кришкою, запірномагнітострикційними перетворювачами роздавальною арматурою, мембраною з патрубками для введення й виведення суспензії і магнітострикційним перетворювачем штуцером з'єднання з вакуумною системою. ультразвукових коливань та концентратор Установка забезпечена воронками, кожна з яких ультразвукових хвиль. розміщена під мембраною і змонтована на ємності Конструктивне рішення виконання з допомогою кільця і прокладки, розміщеної ультразвукового активатора-змішувача паралельно осі ємності тягою з кульковими забезпечується суттєвими відмінними ознаками, у клапанами, один з яких розміщений в кришці порівнянні з аналогами і прототипом: ємності, а кожна з чергових - в днищі мембрани, 1. Заміна частини ознак новими, що вказує на виконаної тарілчастої форми з перфорованим наявність суттєвих ознак - мембрана з жорстко і відгином, причому кожний перетворювач центрально закріпленим на її верхній стороні розміщений на днищі мембрани. концентратором ультразвукових хвиль пружинного Недоліками установки є: типу конусної форми, зовнішні форми яких - недостатня ступінь змішування складових паралельні до стінок і розміщуються з проміжками суспензій, так як воронки не піддаються дії один в одному. ультразвукових коливань і практично створюють Таке конструктивне рішення багаторазово умови для розшаровування суміші (вода зі посилює концентрацію ультразвукових полів між щільністю 1 г/см3 і цемент -3,1г/см3); пружинами і створює кращі умови для виникнення - штуцер приєднаний до вакуумної системи кавітаційних явищ в турбулентному русі суспензії, розміщений так, що не сприяє створенню різниці які є найбільш потужними деструкторами твердої тиску, необхідного для посилення роботи фази в рідині і змішувачами продуктів руйнування гідродинамічних випромінювачів; з рідкою фазою. Значне збільшення питомої - із-за наявності великої кількості прокладок з поверхні твердої фази, в свою чергу, забезпечує пружного матеріалу знижується ступінь надійності підвищення активності суспензії, як якісного її установки в роботі, а заміна їх складна, так як показника. При цьому слід враховувати наявність потребує повного розбирання установки; кульові ударів і співударів твердих частинок, їх тертя і клапани ускладнюють конструкцію установки; механічну ерозію. наявність магнітострикційних перетворювачів 2. Частково нове сполучення ознак, що теж викликає значну потребу в електроенергії, вказує на наявність суттєвих ознак - декілька ускладнює конструкцію установки і надійність їх в концентраторів ультразвукових хвиль пружинного роботі. типу, які конструктивно відрізняються від Завданням корисної моделі є інтенсифікація концентраторів прототипу і аналогів, і при цьому процесів змішування і активації суспензії, забезпечують якісні показники виражені в підвищення надійності роботи установки, значному підсиленні ультразвукових полів, а далі спрощення її конструкції і економія енергетичних й кавітації. ресурсів. Таке принципово нове технічне рішення В якості прототипу прийнятий змішувачзабезпечило спрощення конструкції установки і її активатор по патенту України №5964, Кл. В28С удосконалення. 5/46, опубл. В Бюл. №1, 2003р., який забезпечений В цьому випадку має місце не тільки нове розміщеною співвісно всередині ємності сполучення ознак, а і введення нової ознаки. мембраною стаканного типу, установленою між 3. Згідно з пп. 1 і 2, в конструктивних рішеннях прокладкою з пружного матеріалу, яка лежить на ультразвукового активатора-змішувача мають кільцевому упорі з вертикально розміщеними місце нові взаємоположення ознак та нові типи отворами, який жорстко закріплений до зв'язку між ними. внутрішньої стінки ємності знизу, і кільцевою Ультразвуковий активатор - змішувач фіг.1 прокладкою з пружного матеріалу, установленою в утримує вертикально установлену конусну ємність обмежувачах, жорстко закріплених до нижньої 1 з кришкою 2, забезпеченою центральним сторони кришки, до днища цієї мембрани. З вхідним патрубком 3 з корковим краном 4 і 5 30439 днищем 5, установленим на амортизаторах 6, забезпеченим центральним вихідним патрубком 7 з корковим краном 8, на яке, за допомогою герметизуючих і амортизуючих кільцевих прокладок 9 і 10 горизонтально, під більшою основою конусної ємності І, установлена мембрана 11 з отворами 12, розміщеними по периметру магнітострикційного перетворювача 13 ультразвукових коливань, жорстко і центрально закріпленого на її нижній стороні а на її верхній стороні жорстко і центрально закріплені концентратори ультразвукових хвиль пружинного типу конусної форми, зовнішні контури яких паралельні до стінок ємності 1: зовнішній 14 фіг.14, внутрішній 15 фіг.5 та один чи більше проміжних 16 фіг.3, фіг.4. Ультразвуковий активатор-змішувач працює таким чином. При закритому корковому крані 8, ввімкненому високочастотному генераторові (не показаний), під'єднаним до магнітострикційного перетворювача 13 і відкритому корковому крані 4 по вхідному патрубку 3 в ємність 1 подають суспензію для її активації і змішування складових. Попадаючи в зону найбільш концентрованих ультразвукових полів внутрішнього пружинного концентратора 15, проміжних пружинних концентраторів 16 та зовнішнього пружинного концентратора 14 в турбулентних потоках суспензії виникають явища кавітації, які є потужними диспергаторами твердої фази в рідині і якісними змішувачами продуктів руйнування твердих частинок з рідиною. Одночасно деструктивну дію кавітації на тверді частинки доповнюють удари і співудари цих частинок, різні види їх тертя та механічна ерозія. Ці дії мають місце до опускання суспензії на мембрану 11, де вони знову посилюються ультразвуковим полем її верхньої сторони. Проходячи через отвори 12, які працюють як циліндричні концентратори і гідродинамічні випромінювачі, суспензія охолоджує корпус магнітострикційного перетворювача 13 і піддається дії його ультразвукових полів та ультразвукового поля нижньої сторони мембрани 11, чим забезпечується стабільність дії кавітаційних явищ. Заповнюючи ємність 1 знизу, дія кавітації продовжується. При повному заповненні ємності 1 частково або повністю відкривають корковий кран 8 і активована суспензія видаляється для її подальшого використання. Одночасно корковим краном 4 регулюється об'єм суспензії, який подається в ємність 1 по вхідному патрубку 3 і процес продовжується в безперервному режимі. Після закінчення роботи аналогічним чином промивають установку, після чого вимикають високочастотний генератор (не показаний). При відновленні роботи процеси повторюються. 6