способ воздействия энергией кавитации на поток жидкости и кавитационный реактор для его осуществления
| Классы МПК: | B01J19/10 с использованием звуковых или ультразвуковых колебаний A23L1/025 физическая обработка, например с использованием волновой энергии, излучения, электрических средств, магнитных полей B01F11/02 смешивание с помощью ультразвуковых колебаний |
| Автор(ы): | Шестаков С.Д. |
| Патентообладатель(и): | Общество с ограниченной ответственностью "Астор-С" |
| Приоритеты: |
подача заявки:
2003-04-17 публикация патента:
10.04.2004 |
Изобретение относится к области технологий и оборудования ультразвуковой кавитационной дезинтеграции: разрушения, разъединения, разделения на части любых субстанций, включая живые, существующих в виде взвешенных фаз в этих средах, а также для диссоциации молекул самих сред. Результатом кавитационной обработки жидких сред является повышение их дисперсности, гомогенности, интенсификация происходящих в них химических реакций, синтез новых соединений, бактериолиз и бактериостаз, а также повышение их химической активности, например гидратационной активности воды. Воздействию энергии кавитации могут подвергаться потоки жидких сред в виде суспензий, эмульсий, коллоидных либо истинных растворов, а также вода и другие жидкости. Жидкость с обеспечивающей заданное время обработки скоростью пропускают сквозь кавитационный реактор, где в жидкости устанавливают стоячую акустическую полуволну, которая возбуждает в жидкости кавитацию с соответствующим средним значением эрозионного коэффициента. На периметре плоского сечения потока жидкости, содержащего максимальное значение эрозионного коэффициента, значения эрозионного коэффициента устанавливают не меньшими, чем его среднее значение в кавитационном реакторе. Реактор содержит резонансную ячейку с диафрагмой. Диафрагма расположена в одной плоскости с центром масс области, являющейся геометрическим местом точек, которые делят пополам любую общую нормаль к поверхностям стенок резонансной ячейки, а координаты границы отверстия в координатной системе, начало координат которой совпадает с этим центром масс, удовлетворяют определенному уравнению. Технический результат состоит в повышении эффективности использования объема реактора. 2 с.п.ф-лы, 8 ил., 3 табл.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20, Рисунок 21, Рисунок 22, Рисунок 23, Рисунок 24, Рисунок 25, Рисунок 26, Рисунок 27, Рисунок 28, Рисунок 29
Формула изобретения
1. Способ воздействия энергией кавитации на поток жидкости, при котором жидкость с обеспечивающей заданное время обработки скоростью пропускают сквозь кавитационный реактор, где в жидкости устанавливают стоячую акустическую полуволну с заданным средним значением объемной плотности мощности, которая возбуждает в жидкости кавитацию с соответствующим средним значением эрозионного коэффициента, отличающийся тем, что на периметре плоского сечения потока жидкости, содержащего максимальное значение эрозионного коэффициента, значения эрозионного коэффициента устанавливают не меньшими, чем его среднее значение в кавитационном реакторе.2. Кавитационный реактор для воздействия энергией кавитации на поток жидкости, имеющий резонансную ячейку и диафрагму с отверстием для прохода жидкости, расположенную в плоскости, являющейся геометрическим местом общих нормалей к поверхностям стенок резонансной ячейки, отличающийся тем, что диафрагма расположена в одной плоскости с центром масс области, являющейся геометрическим местом точек, которые делят пополам любую общую нормаль к поверхностям стенок резонансной ячейки, а координаты границы отверстия xb, уb в координатной системе, начало координат которой совпадает с этим центром масс, удовлетворяют уравнению
где V - внутренний объем реактора;x, у - координаты в плоскости диафрагмы;z - координата на оси перпендикулярной плоскости диафрагмы;f - функция, задающая среднее расстояние между любой произвольной точкой внутреннего объема реактора в отсутствие диафрагмы и видимой из нее частью поверхности, являющейся геометрическим местом точек, которые делят пополам любую общую нормаль к поверхностям стенок резонансной ячейки;C1,C2,...Cn - размеры, задающие пространственную форму внутреннего объема реактора.
Описание изобретения к патенту
Текст описания в факсимильном виде (см. графическую часть).Класс B01J19/10 с использованием звуковых или ультразвуковых колебаний
Класс A23L1/025 физическая обработка, например с использованием волновой энергии, излучения, электрических средств, магнитных полей
Класс B01F11/02 смешивание с помощью ультразвуковых колебаний
