Гидродинамический излучатель

(5)5 В 06 В 1/20 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ АВТ й я к прикладно пользовано для ческих процесизобретения - в работе. Гидро- одержит источо и отражатель, сточником. При идкости на нее витация, возния, и электричеУ(71) Институт проблем машинос(56) Авторское свидетельство СССРМ 1045949, кл. В 06 В 1/18, 1983.(54) ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ ИТЕЛЬ Изобретение относится к прикладной акустике и может быть исттользовано в различных отраслях промышленности для интенсификации и инициирования технологических процессов, протекающих в жидких средах, например, для умягчения воды, получения нерасслаивающейся эмульсии, инициирования процессов окисления органических соединений,Наиболее близким к заявляемому устройству по технической сущности является гидродинамический излучатель, содержащий цилиндрический корпус и размещенную в нем перпендикулярно оси перегородку, разделяющую его на основную и дополнительную камеры, эжектор(сопло), завихритель, коаксиально расположенные в дополнительной камере цилиндрические перфорированные элементы, подключенные к источнику постоянного тока, и тангенциальные каналы для сообщения основной и дополнительной камер. Ы 1221824 А 1(57) Изобретение относитс акустике и может быть ис интенсификации технологи сов в жидких средах. Цель повышение эффективности динамический излучатель с ник постоянного тока, сопл электрически связанные с и протекании через сопло ж синхронно воздействуют ка кающая вблизи отражател ские разряды, 1 ил,Однако в связи с тем, что в этом излучателе процессы обработки жидких сред в ультразвуковом и электрическом полях идут раздельно, получить сонолюминесценцию, не представляется возмо:кным, что сильно снижает эффективность его работы.Целью изобретения является повышение.эффективности работы излучателя.Это достигается тем, что в гидродинамическом излучателе. содержащем источник постоянного тока, корпус, соосно. закрепленные в нем отражатель и сопло, установленные с возможностью продольного перемещения, и коаксиальные перфорированные цилиндрические элементы, электрически связанные с источником постоянного тока, согласно изобретения, перфорированные цилиндрические элементы размещены вокруг сопла и отражателя, а внутренний диаметр внутреннего цилиндрического элемента б 1 и внутренний диаметр сопла О 2 выбраны из соотношения:4б 1/б 21 О.Такое выполнение сопла, отражателя и коаксиально расположенных цилиндрических элементов позволяет ввести электрический заряд в зону кавитации и таким образом увеличить электрокинетический потенциал и, соответственно. интенсивность сонолюминесценции. Интенсивность сонолюминесценции регулируется посредством изменения расстояния между осью сопло-отражатвль и внутренйим цилиндрическим элементом в йнтервале4б 1/Ф 210Отличительные признаки заявляемого изобретения не были выявлены в других технических решениях., На чертеже представлен излучатель, общий вид.Гидродинамический излучатель содержит корпус 1, на котором соосно закреплены сопла 2, отражатель 3 и механизм 4 перемещения сопла по оси. Коаксиально соплу и отражателю с кольцевым зазором между собой установлены цилиндрические элементы 5 - 7, которые изолированы друг от друга и от излучателя диэлектриком 8 и подключены к источнику 9 постоянного тока, В нижней части корпуса 1 имеется патрубок 10 для ввода обрабатываемой жидкой среды. Сопло 2, отражатель 3 и внутренний цилиндрический перфорированный элемент 5 образуют рабочую камеру 11.Гидродинамический излучатель работает следующим образом. Обрабатываемая жидкость, например вода, содержащая ионы солей жесткости, под давлением через патрубок 10 исопло 2 подается на отражатель 3. В рабочей камере 11, в зоне разрежения, образованной падающей и отраженной струями, жидкость кавитирует (сры вная кавитация),Одновременно с этим процессом на цилиндрические элементы 5 - 7 от источника 9 постоянного тока подается напряжение (30 - 360 В), в результате чего у поверхности раздела фаз гаэонаполненных пузырьков повышается электрический потенциал, В момент схлопывания пузырька происходит мощный электрический разряд, расщепляющий молекулу воды на радикалы, Одним из таких радикалов является атомарный кислород, соновспышка которого имеетэнергию Е = Ь= 10 - 10 эВ. Воздейст 4 5вие этой энергии на ионы солей жесткоснф10 приводит их в возбужденное состояние, что обуславливает более интенсивное и полное образование молекул и водонерастворимыхкристаллических структур солей гидроокиси магния и сульфата кальция. Проходя через электрические поля элементов 5, 6, 7, кристаллические структуры растут и выпадаютв осадок. Вода умягчается. Интенсивность кавитации регулируется посредством механизма 4 перемещения сопла 2, Интенсив. ность сонолюминесценции регулируется посредством изменения расстояния междуосью сопло 2 - отражатель 3 и внутренним 15 20 25 30 35 40 45 50 цилиндрическим элементом 5 в интервале 4б 1/б 210 Если б 1/б 24, то нарушается гидродинамика потоков в камере 11, что приводит к исчезновению кавитации и сонолюминесценции. В случае б 1/б 210 отсутствует процесс сонолюминесценции.Результаты экспериментальных исследований, подтверждающих эффективность работы гидродинамического излучателя в интервале 4 б 1/б 210, приведены в табл.1 (жесткость речйой воды составляла6 - 8,1 мг экв/л),Здесь г - степень умягчения воды; Сн - начальная концентрация воды, мг экв/л; Ск - конечная концентрация воды (после обработки), мг экв/л.В табл.2 приведены сравнительные испытания трех типов излучателей по умягчению речной воды с общей жесткостью 6,1 мг экв/литр.Из таблицы видно, что эффективность предлагаемого излучателя на 65 выше, чем у прототипа, и на 72 по сравнению с аналогом.Ф о р мул а изобретен и я Гидродинамический излучатель, содержащий источник постоянного тока, корпус, соосно закрепленные в нем отражатель и сопло, установленные с возможностью продольного перемещения, и коаксиальные перфорированные цилиндрические элементы, электрически связанные с источником постоянного тока, о т л и ч а ю щи й с я тем, что, с целью повышения эффективности в работе, перфорированные цилиндрические элементы размещены вокруг сопла и отражателя, а внутренний диаметр внутреннего цилиндрического элемента б 1 и внутренний диаметр сопла б 2 выбраны из соотношения 4б 1/б 210,1771824 Таблица 1 8 9 11 12 1,8 1,2 1 7 1 6 1,85 1,7 1,05 Таблица 2 Составитель В. Шеп Техред М.Уоргентал орректор М.Андрушенко актор Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 Заказ 3798 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5