ru uk en-us af

Категория Химическая энциклопедия  

ИНФРАЗВУКОВЫЕ АППАРАТЫ


2016-01-01 00:00:00

ИНФРАЗВУКОВЫЕ АППАРАТЫ от лат. infra - ниже, под, машины или устройства, в к-рых для интенсификации технол. процессов в жидких средах используются низкочастотные акустич. колебания собственно инфразвуковые частотой до 20 Гц, звуковые частотой до 100 Гц. Колебания создаются непосредственно в обрабатываемой среде с помощью гибких излучателей разл. конфигурации и формы или жестких металлич. поршней, соединенных со стенками технол. емкостей через упругие элементы напр., резиновые. Это дает возможность разгрузить от колебаний источника стенки инфразвукового аппарата, значительно уменьшает их вибрацию и уровень шума в производств. помещениях. В инфразвуковых аппаратах, как и в вибрационных см. Вибрационная техника и пульсационных anпаратах, возбуждаются колебания с большими амплитудами от единиц до десятков мм. Однако малое поглощение инфразвука рабочей средой и возможность ее согласования с излучателем колебаний подбор соответствующих параметров источника и размерами аппаратов для обработки заданных объемов жидкости позволяют распространить возникающие при воздействии инфразвука т. наз. нелинейные волновые эффекты на большие технол. объемы. Благодаря этому инфразвуковые аппараты принципиально отличаются от ультразвуковых, в к-рых жидкости обрабатываются в небольшом объеме. В инфразвуковых аппаратах реализуются след. физ. эффекты один или неск. одновременно: кавитация, высокоамплитудное знакопеременное и радиационное звукового излучения давления, знакопеременные потоки жидкости, акустич. течения звуковой ветер, дегазация жидкости и образование в ней множества газовых пузырьков и их равновесных слоев, сдвиг фаз колебаний между взвешенными частицами и жидкостью. Эти эффекты значительно ускоряют окислит.-восстановит., электрохим. и др. р-ции, интенсифицируют в 2-4 раза пром. процессы перемешивания, фильтрования, растворения и диспергирования твердых Материалов в жидкостях, разделения, классификации и обезвоживания суспензий, а также очистку деталей и механизмов и т.д. Применение инфразвука позволяет в неск. раз снизить уд. энерго- и металлоемкость и габаритные размеры аппаратов, а также обрабатывать жидкости непосредственно в потоке при транспортировании их по трубопроводам, что исключает установку смесителей и др. устройств. Одна из наиб. распространенных областей применения инфразвука - перемешивание суспензий посредством, напр., т. наз. трубных инфразвуковых аппаратах. Такая машина состоит из одного или неск. последовательно соединенных гидропневматич. излучателей и загрузочного устройства см. рис..
241_260-8.jpg
Инфразвуковой аппарат для перемешивания суспензий: 1 - мембранный излучатель колебаний; 2 - модулятор сжатого воздуха; 3 - загрузочное устройство; 4 - компрессор.

Модулятор распределяет воздух таким образом, что каждая из двух цилиндрич. резинокордных мембран излучателя колеблется в противофазе с соседней. Жидкость подается внутрь аппарата, где подвергается воздействию мощных низкочастотных колебаний, к-рые трансформируются в поперечные и продольные колебания частиц жидкости. Напр., при подготовке в данном аппарате к флотации минер. пульпы под действием инфразвука происходят мелкодисперсное эмульгирование флотореагентов, предварит. аэрация суспензии вследствие выделения из жидкости микропузырьков воздуха и интенсивное перемешивание пульпо-воздушной смеси. Для ситового разделения и сгущения суспензий из тонкоизмельченных материалов перспективно использование классификаторов-сгустителей. В таком аппарате благодаря непрерывной обработке суспензии инфразвуковыми колебаниями протекают физ. процессы, влияющие на характер движения твердой и жидкой фаз и реологич. св-ва среды, а также непрерывно подвергается очистке регенерируется классифицирующий элемент. В отсутствие колебаний при движении суспензии через сито на его пов-сти образуется плотный слой частиц, что приводит к постепенному закупориванию щелей и быстрому уменьшению скорости фильтрования дисперсионной среды. При включении возбудителя колебаний в щелях сита образуются микропотоки, направления к-рых знакопсременны по отношению к направлению осн. потока суспензии. На первой стадии, когда направления микропотоков и гл. потока совпадают, возникает перепад давлений, суммирующийся с гидростатич. давлением, что ускоряет фильтрование и разделение фаз. На второй стадии, когда направления микропотоков и осн. потока противоположны, звуковое поле создает обратный импульс давления, под действием к-рого разрушается фильтрующий слой частиц, и они стряхиваются с пов-сти сита, в результате чего последнее регенерируется. Др. вариант классификатора-сгустителя - аппарат с неподвижным, горизонтально расположенным сепарирующим элементом - сеткой тканой металлической, капроновой, полиуретановой и др., через к-рую под постоянным давлением движется восходящий поток суспензии. На сетке поток разделяется на два - проходящий и возвратный, к-рый далее в виде сгущенной суспензии с крупными твердыми частицами удаляется через нижний разгрузочный узел. Классификатор может состоять из неск. аналогичных секций.
===
Исп. литература для статьи «ИНФРАЗВУКОВЫЕ АППАРАТЫ»: Римский-Корсаков А. В., Ямщиков B. C., "Вестник АН СССР", 1980, №7, с. 3-11; Акустическая технология обогащения полезных ископаемых, М., 1987, B. C. Ямщиков.

Страница «ИНФРАЗВУКОВЫЕ АППАРАТЫ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.




Похожие статьи

 РОДАНИДЫ
 ЦИКЛОАЛКАНЫ
 ПИРОТЕХНИЧЕСКИЕ СОСТАВЫ
 ЭЛЕКТРОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ
 


Сайт является частным собранием материалов и представляет собой любительский информационно-образовательный ресурс. Вся информация получена из открытых источников. Администрация не претендует на авторство использованных материалов. Все права принадлежат их правообладателям