Ультразвуковий активатор

Ультразвуковий активатор, який містить змонтовану на амортизаторах герметичну вертикально встановлену циліндричну ємність з кришкою і днищем, які містять центральні патрубки з запірнороздавальною арматурою, та розміщені в ній мембрану з магнітострикційним перетворювачем ультразвукових коливань і концентратори ультразвукових хвиль, який відрізняється тим, що він містить вертикально встановлену на амортизаторах циліндричну ємність з днищем, забезпеченим центральним вихідним патрубком з корковим краном та кришкою з центральним вхідним патрубком, забезпеченим корковим краном, під якою між кільцевими герметизуючими і амортизуючими прокладками горизонтально встановлена мембрана з отворами, жорстко і центрально встановлений U 1 3 42001 4 тиску [авт. свід. СРСР № 874378, Кл.3 В28С 5/46, - наявність в об'ємі ємкості технологічних поопубл. в БВ № 39,1981р.]. рожнин, що обмежує дію кавітації і, відповідно, Недоліками цієї установки є: активацію суспензії; - недостатня ступінь диспергування суміші, - недостатня ступінь активації дисперсних сунаприклад, цементної суспензії, із-за довгого шлямішей. ху переміщення і каскадних переходів від одного В якості найближчого аналогу прийнятий павипромінювача до іншого; тент України на корисну модель № 30360, опубл. в - низька продуктивність з тієї ж причини і недоБВ №4 за 2008 р. „Активатор", Кл. В28С 5/46, який статньої дії ультразвукового поля на тверді частиутримує вертикально установлену циліндричну ни суспензії. ємність з кришкою, забезпеченою центральним Відома також „Установка для активації цеменвхідним патрубком з корковим краном та днищем з тної суспензії [авт. свід. СРСР №1451027, Кл. центральним вихідним патрубком, забезпеченим В28С 5/46, опубл. в БВ №2, 1989р.], яка утримує корковим краном, яка розміщена на амортизатоустановлену на амортизаторах ємність, з розмірах, а між днищем та нижньою стороною ємності, щеними послідовно в ній мембранами з магнітоміж кільцевими амортизуючими та герметизуючистрикційними перетворювачами, патрубками для ми прокладками, горизонтально розміщена мемвведення і виведення суспензії і штуцером з'єдбрана з периферійними отворами та отворами, які нання з вакуумною системою. Установка забезпеспівпадають з центральними отворами трубчатого чена воронками, кожна з яких розміщена під мемкільцевого концентратора ультразвукових колибраною і змонтована на ємності з допомогою вань, жорстко і центрально закріпленого на мемкільця і прокладки, розміщеної паралельно осі брані з верхньої сторони і забезпеченого отворами ємності тягою з кульковими клапанами, один з вище центрального концентратора, до якого він яких розміщений у кришці ємності, а кожний з черщільно прилягає своєю нижньою зовнішньою погових - в днищі мембрани, виконаної тарільчатої верхнею, яка співпадає по формі до його горизонформи з перфорованим відгином, причому кожний тальної осі, а вище неї між зовнішньою стороною перетворювач розміщений на днищі мембрани. трубчатого концентратора та зовнішньою стороНедоліками прототипу є: ною зменшеного діаметра центрального концент- недостатня ступінь змішування складових суратора і його жорстко закріпленою захисною пласспензії тому, що воронки не піддаються дії ультратиною, розміщена герметизуюча кільцева звукових коливань і практично створюють умови прокладка, а з нижньої сторони мембрани жорстко для розшарування суміші (вода зі щільністю 1 г/см і центрально закріплені магнітострикційний переі цемент -3,1 г/см3); творювач ультразвукових коливань та конусний - штуцер приєднаний до вакуумної системи пустотний концентратор ультразвукових хвиль, розміщений так, що не сприяє створенню різниці повернутий меншою основою вниз так, що співпатиску, необхідного для посилення роботи гідродидаючі отвори мембрани і кільцевого концентратонамічних випромінювачів; ра розміщуються між ними. - через наявність великої кількості прокладок з Задачею корисної моделі є підвищення ступепружнього матеріалу знижується ступінь надійності ня активації та змішування дисперсної суміші і установки в роботі, а заміна їх складна, так як поудосконалення конструкції установки. требує повного розбирання установки; Поставлена задача досягається тим, що ульт- кулькові клапани ускладнюють конструкцію развуковий активатор утримує вертикально устаустановки; новлену, на амортизаторах, циліндричну ємність з - наявність магнітострикційних перетворювачів днищем, забезпеченим центральним вихідним визиває значну потребу в електроенергії, ускладпатрубком з корковим краном та кришкою з нює конструкцію установки і надійність її в роботі. центральним вхідним патрубком, забезпеченим Відомий також патент України №52964, Кл. корковим краном, під якою між кільцевими гермеВ28С 5/46, опубл. в Бюл. № 1 за 2003 р. „Змішутизуючими і амортизуючими прокладками горизонвач-активатор", який забезпечений розміщеною тально установлена мембрана з отворами, з верхспівісно всередині ємності мембраною стаканного ньої сторони якої, між отворами, жорстко і типу, установленою між прокладкою з пружного центрально установлений магнітострикційний пематеріалу, яка лежить на кільцевому упорі з верретворювач, а між отворами центральної частини і тикально розміщеними отворами, який жорстко периферії - аналогічно закріплений конусний пусзакріплений до внутрішньої стінки ємності знизу, і тотний концентратор з відкритою верхньою малою кільцевою прокладкою з пружного матеріалу, основою. З нижньої сторони мембрани центрально установленою в обмежувачах, жорстко закріплеі жорстко закріплена додаткова мембрана з отвоних до нижньої сторони кришки, до днища цієї рами на її периферійній горизонтальній частині, які мембрани, з отворами по периметру, жорстко заспівпадають з отворами мембрани, а мембрана кріплений магнітострикційний перетворювач, а переходить у вигнуту вниз частину, контури якої всередині циліндричної частини мембрани послівідповідають зовнішньому діаметру кільцевого довно і жорстко закріплені мембрани конусної фоциліндричного концентратора, до якої він жорстко рми вверх сферичними вершинами, з гідродинаміприкріплений, забезпеченого центральними отвочними випромінювачами по периметру. рами з нижньої сторони і центральними отворами Недоліками змішувача-активатора є: з верхньої сторони, які співпадають з отворами - наявність вакуумної системи для забезпегоризонтальної і додаткової мембран. Центральна чення роботи гідродинамічних випромінювачів, що частина додаткової мембрани ввігнута вниз, заускладнює конструкцію установки; безпечена знизу центральним отвором, верхня 5 42001 6 сторона якої відповідає контуру зовнішньої стороЗ нижньої сторони мембрани 11 центрально і ни кульового концентратора, до якої він жорстко і жорстко закріплена додаткова мембрана 17 з центрально прикріплений, з боковими отворами і отворами 18 на її периферійній горизонтальній центральним нижнім отвором, який співпадає з частині, які співпадають з отворами 14 мембрани отвором додаткової мембрани. 11 та отворами 19 співпадаючими з її отворами 13, Ознаками, що збігаються з найближчим аналояка далі переходить в вигнуту вниз частину, контугом в ультразвуковому активаторі є змонтована на ри якої відповідають зовнішньому діаметру кільцеамортизаторах герметична, вертикально установвого циліндричного концентратора 20, до якої він лена циліндрична ємність з кришкою і днищем, які жорстко прикріплений, забезпеченого центральзабезпечені центральними патрубками з запірноними отворами 21 з нижньої сторони і центральроздавальною арматурою та розміщені в ній мемними отворами 22 з верхньої сторони, які співпабраною з магнітострикційним перетворювачем дають з отворами 13 горизонтальної мембрани 11 ультразвукових коливань і концентраторами ульті 19 додаткової мембрани 17. Центральна частина развукових хвиль. додаткової мембрани 17 ввігнута вниз, забезпечеКонструктивне рішення виконання ультразвуна знизу центральним отвором 23, верхня сторона кового активатора забезпечує ряд переваг у порівякої відповідає контуру зовнішньої сторони кульнянні з відомими аналогами і прототипом: 1. Частового концентратора 24, до якої він жорстко і ково має місце сполучення ознак, які вказують на центрально прикріплений, з боковими отворами 25 наявність суттєвих відмінностей, це додаткова і центральним нижнім отвором 26, який співпадає мембрана з отворами на її периферійній частині, з отвором 23 додаткової мембрани 17. які співпадають з отворами мембрани, яка переУльтразвуковий активатор працює таким чиходить у вигнуту вниз частину, контури якої відпоном. відають зовнішньому діаметру кільцевого циліндПри закритому корковому крані 5 вихідного паричного концентратора, до якої він жорстко трубка 4, ввімкненому високочастотному генераприкріплений, забезпеченого центральними отвоторові (не показаний) магнітострикційного перерами з нижньої сторони і центральними отворами творювача 15 і відкритому корковому крані 8 по з верхньої сторони, які співпадають з отворами вхідному патрубку 7 подають дисперсну суспензію горизонтальної і додаткової мембрани та цендля ЇЇ активації, яка полягає в багатократному збітральна частина додаткової мембрани ввігнутої льшені питомої поверхні твердих частинок та якісвниз, яка забезпечена знизу центральним отвоному змішуванні продуктів руйнування з рідиною. ром, верхня сторона якої відповідає контуру зовПоступивши на корпус магнітострикційного пенішньої сторони кульового концентратора, до якої ретворювача 15 суспензія охолоджує його і піддавін жорстко і центрально прикріплений, з боковими ється дії ультразвукових полів випромінюваних отворами і центральним нижнім отвором, який його поверхнями, внутрішньою поверхнею пустоспівпадає з отвором додаткової мембрани. тного конусного концентратора 16 та верхньою 2. Введення нових ознак, які указують на настороною мембрани 11. У турбулентних потоках явність суттєвих відмінностей: суспензії під дією ультразвукових полів виникають - кульовий концентратор з боковими і центраявища кавітації, які є потужним фактором руйнульним отвором, який співпадає з аналогічним вання твердих частинок у рідині. Дія кавітації доотвором додаткової мембрани; повнюється ударами і співударами твердих части- кільцевий циліндричний концентратор і кульнок, різними видами тертя механічною ерозією. овий концентратор від зовнішніх контурів яких заПроходячи через отвори 12, 13, 19 і 22,які ділежить конфігурація додаткової мембрани; ють як циліндричні концентратори і гідродинамічні - додаткова мембрана, яка є основним елемевипромінювачі, як і інші отвори при подальшому нтом передачі ультразвукових коливань на кільцепроходженні суспензії, вона поступає в кільцевий вий циліндричний і кульовий концентратори. циліндричний концентратор 20 і піддається дії 3. Згідно п.п. 1 і 2 в конструктивному рішенні сфокусованого ультразвукового поля випромінюультразвукового активатора мають місце нові взаваного його внутрішньою поверхнею та аналогічємоположення ознак та нові типи зв'язку між ними. ного поля кульового концентратора 24. Суспензія, На фігурі приведений ультразвуковий активаяка пройшла через отвори 12 мембрани 11, піддатор в поперечному розтині. ється діям ультразвукових полів: нижньої сторони Ультразвуковий активатор утримує вертикальмембрани 11 та верхніх сторін додаткової мемно установлену на амортизаторах 1 циліндричну брани 17 і верхньої сторони кульового концентраємність 2 з днищем 3 забезпеченим центральним тора 24. вихідним патрубком 4 з корковим краном 5 та криПройшовши отвори 26 і 23 та отвори 21 кільшкою 6 з центральним вхідним патрубком 7 забезцевого циліндричного концентратора 20 суспензія печеним корковим краном 8, під якою між кільцепоступово заповнює ємність 2 і послідовно піддавими герметизуючими і амортизуючими ється ультразвуковій дії полів: нижньої сторони прокладками 9 і 10 горизонтально установлена додаткової мембрани 17, зовнішньої сторони кільмембрана 11 з отворами 12, 13 і 14, з верхньої цевого циліндричного концентратора 20, верхньої сторони якої, між отворами 12, жорстко і центрасторони мембрани 11 та зовнішньої сторони пусльно установлений магнітострикційний перетвототного конусного концентратора 16. рювач 15, а між отворами 13 і 14 аналогічно закріПісля заповнення ємності 2 частково або поплений конусний пустотний концентратор 16 з вністю відкривають корковий кран 5 і активовану відкритою верхньою малою основою. суспензію видаляють для подальшого використання, а установка працює у безперервному режимі. 7 42001 8 При цьому коркові крани 5 і 8 виконують роль ревисокочастотний генератор (не показаний) магнігуляторів видаляємих і поступаючих потоків сутострикційного перетворювача 15. спензії. При відновленні роботи процеси повторюються. Після закінчення роботи установка промивається аналогічним чином, після чого вимикають Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601