ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения технологической разработки

В акустическом излучателе, содержащем корпус со входным и выходным патрубками, установленные в нем коаксиально цилиндрические ротор и статор с каналами на боковых стенках, причем статор установлен внутри полости ротора, а обрабатываемая жидкость подается со стороны наружной поверхности ротора, число каналов ротора и статора равно друг другу и каналы в роторе выполняются к радиусу ротора под углом,

где - угловая скорость ротора, рад/с;

r_ср- средний радиус ротора, м;

а- ширина прямоугольного канала ротора, м;

h- высота канала ротора, м;

q- расход жидкости через излучатель, м ³/с.

На фиг. 1 изображен продольный разрез акустического излучателя, на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1.

Акустический излучатель содержит корпус 1 с патрубками входа 2 и выхода 3 жидкости, ротор 4 и статор 5 с каналами 6, 7 в боковых стенках ротора и статора соответственно. Число каналов в роторе и статоре равно между собой и выбирается из ряда четных чисел. Длина каналов статора равна радиусу внутренней поверхности статора и кратна 1/4 длины волны. Каналы ротора выполняются под углом :

к радиальной прямой по направлению вращения ротора.

Акустический излучатель работает следующим образом. Обрабатываемая жидкость подается через входной патрубок 2, проходит каналы ротора 6 и статора 7, после чего выводится из излучателя через патрубок 3. При вращении ротора 4 его каналы 6 периодически совпадают с каналами статора 7, что приводит к возбуждению в проточной жидкой среде акустических колебаний. Во внутренней полости статора 5 происходит концентрация акустических колебаний. Так как вся обрабатываемая жидкость проходит через внутреннюю полость статора, где подвергается интенсивному акустическому воздействию, то концентрация акустических колебаний в малом объеме способствует интенсификации химико-технологических процессов.

При равенстве длины канала статора и радиуса внутренней полости статора возможно возникновение стоячей волны. Такой вид колебаний реализуется при кратности длины канала статора и радиуса полости статора 1/4 длине излучаемой волны. Для синфазного излучения волны в полость статора необходимо, чтобы число каналов в статоре было равно числу каналов в роторе.

При вращении ротора на жидкость, проходящую через его каналы, действует центробежная сила, создающая противодавление. Величина противодавления рассчитывается по формуле Эйлера

где - плотность жидкости, кг/м ³;

- угловая скорость ротора, рад/с;

rсp - средний радиус ротора, м.

Для предотвращения превышения противодавления давлению в полости ротора необходимо соблюсти условие pвx > pц Исходя из этого условия выбираем

Для того чтобы облегчить прохождение жидкости через каналы ротора, их выполняют наклонными под углом

Исходя из теории лопастных насосов, лопатки в центробежных насосах рекомендуют выполнять под углом, который является углом отклонения вектора скорости истечения жидкости от радиальной прямой при вращении ротора.