Гідродинамічний роторний випромінювач ультразвукових коливань

ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ РОТОРНЫЙ' ИЗЛУЧАТЕЛЬ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ, содержащий вал, коаксиально установленные на нем полый ротор с лопатками и статор со щелями, выполненными на его образующей, и рабочую камеру, охватывающую статор, имеющую прямоугольное сечение в радиальной плоскости и сообщающуюся с полостью ротора через щели статора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения интенсивности ультразвуковых колебаний в вьэсоковяэких жидкостях, щели статора в радиальной плоскости выполнены расширяющимися в сторону рабочей камеры под углом /5=(l,3-l,8)arctgA, где Л - . коэффициент гидравлического' трения, определяемый для каналов прямоугольного сечения из соотношения 64 где / . - динамическая вязкость жиди кости; и> скорость движения жидкости в каналах; , - эквивалентный диаметр сеэкв чения каналов; р - плотностьf а в рабочей камере выполнена дополнительная полость в виде тора, охватывающего основную полость, причем плоскости симметрии тора и основной полости, перпендикулярные к оси вала, смещены относительно одна другой на величину • , . , : ,• С' — где D - диаметр радиального сечения тора ; Ь - ширина основной полости. 1 1044341 Изобретение относится к акустичесгде fi - динамическая вязкость жидкой технике и может быть использовакости ; но для интенсификации процессов маеU J - скорость движения жидкости со-и теплообмена, например, при пров каналах; питке армирующих материалов полимерd 3 K & - эквивалентный диаметр сеченым связующим, смешении, растворения каналов; ний и дегазации вязких жидкостей. р - плотность, а в рабочей камере выполнена дополИзвестен гидродинамический излунительная полость в виде тора, охчатель колебаний, содержащий статор, ватывающего основную полость, причем установленный в рабочей камере, выполненной в форме полого цилиндра, 10 плоскости симметрии тора и основной полости, перпендикулярные к оси ваи центробежный ротор с прямоугольла , смещены относительно одна другой ными каналами [1J. на величину Однако гидродинамический излучатель не достаточно эффективен при D - Ъ создании ультразвуковых колебаний 15 в высоковяэких жидкостях. Наиболее близким к предлагаемогде D - диаметр радиального сечения му является гидродинамический ротортора; ный излучатель ультразвуковых колеb - ширина основной полости. баний, содержащий вал, коаксиально 20 На чертеже представлен гидродинаустановленный на чем полый ротор с мический роторный излучатель ультралопатками и статор с прямоугольными звуковых колебаний 1 в радиальной плоскости щелями , выполИзлучатель состоит из основной ненными на его образующей, и раборабочей камеры 1, статора 2 со щечую камеру, охватывающую статор, имеюне лями, ротора 3 с лопатками 4 и плосщую прямоугольное сечение в радиалькопараллельпыми щелями 5, вала б, ной плоскости и сообщающуюся с полоскрышки 7 и комбинированного уплоттью потора через щели статора. Изнения В. Рабочая камера 1 имеет освестное устройство обеспечивает боновную 9 и дополнительную 10 полости. лее высокую интенсивность акустичесИзлучатель работает следующим и кого поля при обработке проточных -* образом. жидкост'ей и повышает рабочую частоту .Жидкую проточную среду через всаультразвуковых колебаний Г 2]. сывающий патрубок крышки 7 подают в Однако при обработке вязких прополость вращающегося ротора 3. При точных жидкостей интенсивность ультсовмещении щелей 5 и 11 ротора и развукового поля снижается из-за пе- 35 статора жидкость под действием центрехода турбулентного движения жидробежных сил и избыточного входного кости в каналах периодически совмедавления поступает из полости ротощающихся щелей ротора и статора в ра 3 в полость рабочей камеры 1. ламинарное. Это связано с наличием При протекании жидкости через большого гидравлического сопротивле- 40 быстро перекрывающиеся каналы щелей ния в каналах щелей прямоугольного ротора и статора в ней создаются сечения ротора и статора. периодически изменяющиеся давления Целью изобретения является повыи разряжения, возникают акустические шение интенсивности ультразвукових колебания и кавитация. колебаний в высоковязких жидкостях. 45 Наличие расширяющихся к внешней" Поставленная цель достигается тем, поверхности статора щелей под углом что в гидродинамическом роторном [Ь= (1, 3-1, 8 }а г с \.д Л и дополнительной излучателе ультразвуковых колебаний, полости рабочей камеры, выполненной содержащем вал, коаксиально установв виде тора, охватывающего основную ленные на нем полый ротор с лопател полость, причем плоскости симметрии ками и статор со щелями, выполнентора и основной полости, перпендиные на его образующей, и рабочую какулярные к оси вращения вала, смещемеру, охватывающую статор, имеющую ны относительно одна другой на велипрямоугольное сечение в радиальной чину плоскости и сообщающуюся с полостью D ротора через щели статора, щели ста- 55 S тора в радиальной плоскости выполнены расширяющимися в сторону рабогде D - диаметр радиального сечения чей камеры под углом / = ( 1,3-1, 8 )а ret g%, * тора; где А - коэффициент гидравлического b - ширина основной полости, тречия, определяемый для каналов 60 ,приводит к повышению интенсивности прямоугольного сечения из соотноше'ультразвуковых колебаний в высокония вязкик жидкостях за счет снижения гидравлического сопротивления проч 64 М точной вчасти излучателя, а за счет Л - ——:—; свойства ультразвуковых роторных 65 1044341 излучателей наибольшее звуковое лав ление развивать вдоль оси излучателя или под углом к ней. Использование предлагаемого гидродинамического роторного излучате ля ультразвуковых колебании поэвопя ет интенсифицировать процессы массо и теплообмена при обработке высокОвязких жидкостей, а также сократить технологический цикл обработки. т Редактор А. Курах Составитель А. Авдеев ТехредМ»Надь КорректорЛ. Бокшэч Заказ 7412/6 Тираж 492 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по дєлам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4