復頻乳化流體動力發(fā)聲裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及的一種復頻乳化流體動力發(fā)聲裝置，其是在套管內(nèi)一側(cè)設置有噴嘴、另一側(cè)設置有與噴嘴相對的支架，噴嘴上加工有至少個噴口，支架的中部加工有過流孔，過流孔外圍設置有與噴口一一對應的簧片，且每個簧片正對噴口的射流方向，一個簧片的長度或/和厚度與相鄰一個簧片的長度或/和厚度不相同。本發(fā)明可以產(chǎn)生多個不同的聲波頻率，有助于液體的乳化和混合，且簧片更容易起振，在較長的工作時間里簧片不易斷裂，可直接聯(lián)接于管道之間，乳化和混合效率高、運行穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡單、成本較低，適合工程應用。
【專利說明】復頻乳化流體動力發(fā)聲裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于超聲混合或乳化的【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種以流體為動力源、實現(xiàn)深度乳化或混合的復頻乳化流體動力發(fā)聲裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，簧片哨作為聲空化從實驗室效果放大到工程應用的一種流體動力發(fā)聲裝置，其應用效果受到了被廣泛的研究和關(guān)注。射流液片激勵簧片振動產(chǎn)生聲波或超聲波，液體通過噴嘴通道，由于截面的擴張，在低壓區(qū)形成更多的空化泡，在簧片振動和聲波的作用下，空化泡生長和潰滅產(chǎn)生空化，在空化過程中產(chǎn)生的高溫和高壓與聲波振動一起對油、水進行處理，使分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化達到乳化或混合。
[0003]但是，大多數(shù)的流體動力發(fā)聲裝置是采用單一的簧片哨，其頻率單一、不可調(diào)，靈活性低，往往產(chǎn)生振幅較大，簧片容易斷裂，在處理大量流體時需要一定體積的容器，工作條件苛刻，處理能力較弱，因此，對于目前單一簧片哨的流體動力發(fā)聲裝置在實際應用中大大受限，難以達到理想的效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的單一簧片哨的流體動力發(fā)聲裝置所存在的不足，本發(fā)明提供了一種可產(chǎn)生不同聲波頻率，流體乳化和混合效率高、空化效應強、運行穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡單、成本較低的復頻乳化流體動力發(fā)聲裝置。
[0005]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:在套管內(nèi)一側(cè)設置有噴嘴、另一側(cè)設置有與噴嘴相對的支架，噴嘴上加工有至少2個噴口，支架的中部加工有過流孔，過流孔外圍設置有與噴口一一對應的簧片，且每個簧片正對噴口的射流方向，一個簧片的長度或/和厚度與相鄰一個簧片的長度或/和厚度不相同，每個簧片的自由端與噴口之間的距離為I?6mm。
[0006]上述噴口在噴嘴上優(yōu)選呈至少為3邊的正多邊形分布，噴嘴2上優(yōu)選加工3?6個矩形噴口。
[0007]上述噴口還可以是2個且在噴嘴上關(guān)于中心軸對稱分布。
[0008]上述噴口的橫截面長度為10?20mm、寬度為I?2mm,流道長為5mm?20mm,其流道截面為長方形或流線形或錐形。
[0009]上述的簧片的數(shù)目可以是偶數(shù)，相對設立的兩兩簧片的長度與厚度相同。
[0010]上述的簧片的數(shù)目還可以是奇數(shù)，每個簧片3的長度與厚度各不相同。
[0011]上述簧片的長度為20?50mm、厚度為0.5?2.0mm為佳，易于起振。
[0012]上述支架和噴嘴均與套管通過螺紋聯(lián)接，支架和噴嘴的螺紋螺距是4mm。
[0013]還可以在套管上加工有觀察窗口，便調(diào)節(jié)簧片與噴嘴之間的距離。
[0014]本發(fā)明所提供的是一種復頻乳化流體動力發(fā)聲裝置，其工作原理是:通過套管將噴嘴和支架組合在一起，在支架上安裝有簧片，簧片正對噴嘴的噴口且與噴口 一一對應，流體通過噴口的狹縫噴射出后，由于截面的擴張，在低壓區(qū)形成更多的空化泡，經(jīng)過生長和潰滅產(chǎn)生空化，被處理的液體射流激勵簧片振動產(chǎn)生聲波并在簧片的振動作用下進行混合和乳化，同時，空化泡在簧片的作用下更易于生長和潰滅，從而增強了空化效應，因此促進液體的混合或乳化，提高流體乳化和混合效率，加強空化效應。
[0015]本發(fā)明的套管上還設有安裝噴嘴和簧片支架的定位孔和定位槽，以確保射流正對簧片，相鄰簧片之間的厚度與長度各不相同，可以產(chǎn)生多個不同的聲波頻率，有助于液體的乳化和混合，簧片與噴口分別是關(guān)于中心對稱分布，對振動干涉產(chǎn)生一定的調(diào)制性，且簧片更容易起振，在較長的工作時間里簧片不易斷裂，本發(fā)明還可以直接聯(lián)接于管道之間，而單一簧片哨在工作時還需要一定體積的容器，因此單一簧片哨工作條件更苛刻，成本相對較高。在處理大量流體時，單一簧片哨的能力明顯較弱，很難在短時間內(nèi)完成，而本發(fā)明裝置可以避免此弊端，而且將若干本發(fā)明裝置串聯(lián)于管道間，對處理大量流體更有效。通過活動型支架改變噴嘴與簧片的距離，結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)方便和易于更換，裝置運行穩(wěn)定，適于工業(yè)化應用。綜上所述，本發(fā)明裝置乳化和混合效率高、運行穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡單、成本較低，適合工程應用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是圖1中套管I的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3是圖1中噴嘴2的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖4是圖1中支架4的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖5是圖1中簧片3與支架4的聯(lián)接示意圖。
【具體實施方式】
[0021]現(xiàn)結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進行進一步說明，但是本發(fā)明不僅限于下述的實施情形。
[0022]實施例1
[0023]結(jié)合圖1可知，本實施例的復頻乳化流體動力發(fā)聲裝置是由套管1、噴嘴2、簧片3以及支架4聯(lián)接構(gòu)成。
[0024]參見圖1，本實施例的套管I為圓形，在其側(cè)壁上加工有4個對稱分布的定位孔和2個相互平行的定位槽，在套管I的內(nèi)壁加工有內(nèi)螺紋，在套管I兩端有結(jié)合管件或管道的外螺紋。在套管I內(nèi)安裝有噴嘴2，參見圖2，在噴嘴2的側(cè)壁外部加工有與套管I匹配的外螺紋，外螺紋的螺距為4mm，噴嘴2側(cè)壁上還加工有2個與套管I定位槽相對應的槽孔，用螺栓緊固實現(xiàn)噴嘴2與套管I定位，噴嘴2的端面上加工有4個矩形噴口，4個矩形噴口在噴嘴2上呈正四邊形分布，即相鄰兩個噴口的中心線垂直，每個噴口的流道截面為長方形，流道長為15mm,其橫截面呈長方形,且長為15mm、寬為1.5mm。在噴嘴2的射流方向上安裝有圓形支架4，支架4的側(cè)壁上加工有外螺紋，螺距為4mm，支架4與套管I通過螺紋聯(lián)接，保證支架4在套管I內(nèi)每旋轉(zhuǎn)90°，支架4向前旋進1mm，在支架4的側(cè)壁上與噴口對應的方向還加工有4個凹面，在每個凹面上用螺紋緊固一個簧片3，每個簧片3與噴口一一對應，每個簧片3正對噴口，且其自由端距離噴口 2mm，即4個簧片3在支架4上呈正四邊形分布，一個簧片3與相鄰一個簧片3的長度和厚度不相同，但是相對設置的兩簧片3的長度與厚度相同，即一個簧片3的有效長度為35mm,厚度為Imm,相鄰一個簧片3的有效長度為30mm,厚為1mm，每個簧片3的劈尖均是頂角為30°的關(guān)于簧片中線不對稱三角形結(jié)構(gòu)，更易于起振。在支架4的中心位置加工有圓形的過流孔，從噴口射流的液體通過過流孔流出，防止液體回流。
[0025]使用時，將套管I串聯(lián)在管道之間，液體進入噴嘴2從噴口噴射出來，流體截面擴張，在低壓區(qū)形成更多的空化泡，經(jīng)過生長和潰滅產(chǎn)生空化，正對噴口射流方向的4個簧片3在液體射流激勵之下振動產(chǎn)生聲波，并在振動作用下混合和乳化，同時，空化泡在簧片3的作用下更易于生長和潰滅，從而增強了空化效應，因此能夠促進液體混合或乳化，之后液體通過支架4的過流孔流出，由于相鄰兩個簧片3之間的長度和厚度不同，其所產(chǎn)生的聲波頻率不同，實現(xiàn)復頻的液體高效乳化或混合。
[0026]實施例2
[0027]本實施例的噴嘴2端面上加工有4個矩形噴口，4個矩形噴口在噴嘴2上呈正四邊形分布，每個噴口的流道截面為錐形，流道長為5mm，其橫截面呈長為10mm、寬為2mm的長方形。在噴嘴2的射流方向上安裝有圓形支架4，在支架4的側(cè)壁上與噴口對應的方向還加工有4個凹面，在每個凹面上用螺釘緊固一個簧片3，每個簧片3正對噴口，且其自由端距離噴口 1mm，一個簧片3與相鄰一個簧片3的長度和厚度不相同，但是相對設置的兩簧片3的長度與厚度相同，一組簧片3的有效長度為20mm，厚度為0.5mm，相鄰一個簧片3的有效長度為22mm,厚為0.6mm,每個簧片3的劈尖均是頂角為半圓形結(jié)構(gòu)。
[0028]其他的部件及其結(jié)構(gòu)、聯(lián)接關(guān)系與實施例1相同。
[0029]實施例3
[0030]本實施例的噴嘴2端面上加工有4個矩形噴口，4個矩形噴口在噴嘴2上呈正四邊形分布，每個噴口的流道截面為流線形，流道長為20mm，其橫截面長為20mm，寬為1mm。在噴嘴2的射流方向上安裝有圓形支架4，在支架4的側(cè)壁上與噴口對應的方向還加工有4個凹面，在每個凹面上用螺釘緊固一個簧片3，每個簧片3正對噴口，其自由端距離噴口 6mm，一個簧片3與相鄰一個簧片3的長度和厚度不相同，但是相對設置的兩簧片3的長度與厚度相同，一組簧片3的有效長度為50mm,厚度為2mm,另一組簧片3的有效長度為40mm,厚為Imm0
[0031]其他的部件及其結(jié)構(gòu)、聯(lián)接關(guān)系與實施例1相同。
[0032]實施例4
[0033]本實施例的套管I的中段側(cè)壁上加工有觀察窗口，以便調(diào)節(jié)簧片3與噴嘴2之間的距離，更有利于觀察簧片3的工作狀態(tài)。
[0034]在噴嘴2端面上加工有2個關(guān)于噴嘴2中心軸對稱分布的矩形噴口，噴口的長為12mm，寬為1.8mm，其流道截面為收斂型。對應在支架4上也固定有2個簧片3，每個簧片3正對噴口，一個簧片3的有效長度為40mm，厚度為1.8mm,相鄰一個簧片3的有效長度為40mm,厚為 Imnin
[0035]其他的部件及其結(jié)構(gòu)、聯(lián)接關(guān)系與實施例1、2、3中任意一個相同。
[0036]實施例5
[0037]本實施例的噴嘴2端面上加工有6個矩形噴口，其在噴嘴2上呈正六邊形分布，每個噴口的橫截面長為18mm，寬為1.2mm,對應在支架4上也固定有6個簧片3，每個簧片3正對噴口，相鄰的簧片3之間厚度相同，長度不同，相對設立的兩簧片3的結(jié)構(gòu)完全相同，即一組簧片3的有效長度為35mm,厚度為Imm,另一組簧片3的有效長度為40mm,厚為Imm,還有一組簧片3的有效長度為42mm,厚度為1mm。
[0038]其他的部件及其結(jié)構(gòu)、聯(lián)接關(guān)系與實施例1、2、3中任意一個相同。
[0039]實施例6
[0040]本實施例的噴嘴2端面上加工有3個矩形噴口，其在噴嘴2上呈正三角形分布，即3個噴口在噴嘴2端面排列成正三角形,每個噴口的橫截面長為13mm,寬為1.6mm,對應在支架4上也固定有3個簧片3，每個簧片3正對噴口的射流方向，第一個簧片3的有效長度為34mm,厚度為Imm,第二個簧片3的有效長度為36mm,厚為Imm,第三個簧片3的有效長度為38mm,厚度為 1.5mm。
[0041]其他的部件及其結(jié)構(gòu)、聯(lián)接關(guān)系與實施例1、2、3中任意一個相同。
[0042]本發(fā)明的簧片3與噴嘴2之間的距離以及簧片3的厚度、長度、劈尖形狀均可根據(jù)實際使用情況而調(diào)整。
【權(quán)利要求】
1.一種復頻乳化流體動力發(fā)聲裝置，其特征在于:在套管(I)內(nèi)一側(cè)設置有噴嘴(2)、另一側(cè)設置有與噴嘴(2)相對的支架(4)，噴嘴(2)上加工有至少2個噴口，支架(4)的中部加工有過流孔，過流孔外圍設置有與噴口一一對應的簧片(3)，且每個簧片(3)正對噴口的射流方向，一個簧片(3)的長度或/和厚度與相鄰一個簧片(3)的長度或/和厚度不相同，每個簧片⑶的自由端與噴口之間的距離為I?6mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復頻乳化流體動力發(fā)聲裝置，其特征在于:所述噴口在噴嘴(2)上呈至少為3邊的正多邊形分布。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復頻乳化流體動力發(fā)聲裝置，其特征在于:所述噴嘴(2)上加工有3?6個矩形噴口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復頻乳化流體動力發(fā)聲裝置，其特征在于:所述噴口是2個且在噴嘴上關(guān)于中心軸對稱分布。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的復頻乳化流體動力發(fā)聲裝置，其特征在于:所述噴口的橫截面長度為10?20mm、寬度為I?2臟，流道長為5mm?20臟，所述噴口流道截面為長方形或流線形或錐形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復頻乳化流體動力發(fā)聲裝置，其特征在于:所述的簧片(3)的數(shù)目是偶數(shù)，相對設立的兩簧片(3)的長度與厚度相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復頻乳化流體動力發(fā)聲裝置，其特征在于:所述的簧片(3)的數(shù)目是奇數(shù)，每個簧片(3)的長度與厚度各不相同。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或6或7所述的復頻乳化流體動力發(fā)聲裝置，其特征在于:所述簧片(3)的長度為20?50mm、厚度為0.5?2.0_。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復頻乳化流體動力發(fā)聲裝置，其特征在于:所述支架(4)和噴嘴(2)均與套管(I)通過螺紋聯(lián)接，支架(4)和噴嘴(2)的螺紋螺距是4mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復頻乳化流體動力發(fā)聲裝置，其特征在于:在套管(I)上加工有觀察窗口。
【文檔編號】B01F13/10GK103990409SQ201410205814
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年5月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月15日
【發(fā)明者】吳勝舉, 李鳳鳴, 張明鐸, 沈壯志 申請人:陜西師范大學