Главная → Применение ультразвука в промышленности → Применение ультразвуковых колебаний для ускорения процессов в жидких средах → Ультразвуковые аппараты и оборудование для ускорения процессов в жидких средах

Ультразвуковые аппараты и оборудование для ускорения процессов в жидких средах

Основное направление в применении УЗ колебаний при реализации процессов химической технологии – воздействие на жидкие и жидкодисперсные среды в режиме «развитой» кавитации. Для практического применения создана серия аппаратов различной мощности (200; 400; 600; 1000 Вт), которые представлены на рисунке 3.9 [5].Назначение аппаратов этой серии различно. Это приготовление экстрактов из растительного сырья, приготовление кремов, мазей, других лекарственных препаратов в домашних условиях. Это интенсификация процессов в жидких и жидкодисперсных средах (экстракция, растворение, очистка и др. процессы), возможность установки в технологические линии. Это интенсификация процессов методом полного погружения колебательной системы. Это кавитационная обработка различных жидких сред в промышленных масштабах.


а) фитомиксер «Алена» УЗТА-0,15/22-О	б) УЗ аппарат «Волна» УЗТА-0,2/22-ОМ, УЗТА-0,4/22-ОМ,УЗТА-0,63/22-ОМ, УЗТА-0,8/22-ОМ

в) УЗ аппарат «Волна – М»УЗТА-1/22-ОМ	г) УЗ аппарат «Волна -М» УЗТА-1/22-ОПг

д) УЗ аппарат для проточной обработки жидких средУЗАП-2,5/22-ОП	е) УЗ аппарат «Булава» УЗТА-3/22-О

Рисунок 3.9 – Серия ультразвуковых технологических аппаратов

В комплектацию входят электронный генератор и ультразвуковая пьезоэлектрическая колебательная система в металлическом корпусе с принудительным или естественным воздушным охлаждением. Электронный генератор выполнен на современной элементной базе, имеет микропроцессорное управление, плавный регулятор выходной мощности, таймер, систему АПЧ, многорежимный цифровой индикатор отображаемых параметров [31].
Ультразвуковая колебательная система построена на пьезоэлектрических кольцевых элементах и изготовлена из титанового сплава ВТ5. Используемые инженерные решения защищены патентом РФ № 2141386 [32]. Рабочая частота составляет 22±1,65 кГц.
Технические характеристики аппаратов приведены в таблице 3.2

Таблица 3.2 – Основные технические характеристики аппаратов
Модель	УЗТА- 0,15/22-О	УЗТА-0,2/22- ОМ,0,4/22- ОМ,0,63/22- ОМ	УЗТА- 0,8/22-ОМ, 1/22-ОМ	УЗТА- 1/22-ОПг	УЗАП- 2,5/22 -ОП	УЗТ-3/22-О
Мощность, ВА	150	200, 400, 630	800, 1000	1000	2500	3000
Диаметр инструмента, мм	20	22, 30, 32	35, 45	45	35х3	-

Все аппараты имеют время непрерывной работы не менее 8 часов.
Для кавитационной обработки жидких и жидкодисперсных сред (жидкие металлы, расплавы солей, масла, припои и т.п.) при высокой температуре и под высоким давлением (до 1МПа) создан аппарат, показанный на рисунке 3.10.

Рисунок 3.10 – Аппарат для ультразвуковой обработки расплаво и горячих жидкостей «Феникс–УЗ»

Ультразвуковая пьезоэлектрическая колебательная система комплектуется промежуточным узлом водяного охлаждения. Технические характеристики представлены в таблице 3.3. Рабочая частота составляет 22±1,65 кГц.

Таблица 3.3 – Основные технические характеристики аппарата
Потребляемая мощность, ВА	800
Максимальная температура среды, ºC	600
Максимальное давление внутри технологического объема, МПа	1
Система охлаждения: бустера пьезопреобразователя	водяная принудительная воздушная принудительная

Для интенсификации процессов, происходящих на границе раздела твердое тело – жидкость в контактном режиме (пропитка дерева и других пористых материалов защитными и декоративными веществами, поверхностная очистка, склеивание листовых материалов и тканей, нанесение смазок и покрытий для снижения трения, повышение нежности мясных изделий, кавитационная обработка жидких сред), создан аппарат [31] , показанный на рисунке 3.11.

Рисунок 3.11 – Ультразвуковой технологический аппарат «Надежда»

В аппарате реализованы технические решения по патенту РФ № 2281134. Характеристики представлены в таблице 3.4. Рабочая частота 44±3,3 кГц
Для проточной обработки молока и других жидкостей с целью увеличения срока хранения и питательной ценности, для непрерывной обработки жидких сред (растворение, эмульгирование, стерилизация, экстрагирование) и для воздействия ультразвуковыми колебаниями высокой интенсивности в открытых природных и технологических объемах, каналах, трубопроводах, нефтяных скважинах создана серия технологических аппаратов, показанная на рисунке 3.12.

Таблица 3.4 – Основные технические характеристики
Мощность, ВА	250
Масса колебательной системы, кг	1,5
Время непрерывной работы, ч	2

Основные технические характеристики серии ультразвуковых аппаратов приведены в таблице 3.5 [31].

Таблица 3.5 – Основные технические характеристики
Модель	УЗАП-0,2/22- ОП	УЗАП- 0,4/22- ОП	УЗАП- 2,5/22-ОП	УЗАП- 3/22-ОПг	УЗАП-3/22-ОП
Мощность, ВА	200	400	2500	3000	3000
Производительность, л/мин	до 5	до 10	до 100	до 100	до 100


а) УЗ аппарат «Поток»УЗАП-0,2/22-ОП	б) УЗ аппарат «Поток» УЗАП-0,4/22-ОП

в) УЗ аппарат «Поток» УЗАП-2,5/22-ОП	г) УЗ аппарат «Поток» УЗАП-3/22-ОПг

д) УЗ аппарат «Булава-П» УЗАП-3/22-ОП
Рисунок 3.12 – Ультразвуковые аппараты для проточной обработки

Время непрерывной работы всех аппаратов составляет не менее 8 часов.