Ультразвукова установка для тонкого подрібнення матеріалів у водному середовищі під впливом ультразвукової хвилі в процесі кавітації.

Ультразвукова установка призначена для диспергування матеріалів різного ступеня твердості в рідкому середовищі до нанорозмірності, гомогенізації, пастеризації, емульгування, інтенсифікації електрохімічних процесів, активації тощо.

Опис:

Ультразвукова установка "Молот" призначена для диспергування матеріалів різного ступеня твердості в рідкому середовищі до нанорозмірності, гомогенізації, пастеризації, емульгування, інтенсифікації електрохімічних процесів, активації тощо. Ультразвукова установка застосовується як диспергатор (подрібнювач), гомогенізатор, емульгатор, пастеризатор і т.д.

Є ультразвуковою кавітаційною. встановленнямпроточного типу Основні деталі та внутрішня обшивкареактори виконані з кавітаційностійкого матеріалу.

Завдяки конструкційним особливостямта унікальності генератораультразвукових коливань, забезпечується одночасність ультразвукового удару у внутрішню робочу зонукавітаційної камери всіх п'єзоелементів При дотриманні цих умов сили удару стає достатньо, щоб розбити до нанорозмірного рівня навіть тверді мінеральні речовини, такі як кварцевий пісок, барит і т.д. Для більш м'яких речовин та органічних матеріалів(таких як діатоміт, тирсу і т.д.) потужність установки змінюється.

Можливий індивідуальний розрахунок та виготовлення ультразвукової установки залежно від вимог до кінцевого результату. До кожного окремого виробництва можливий додатковий розрахунок за технологічними особливостями вбудовування установки в існуючу виробничу лінію.

Схема роботи установки:

Переваги:

- Відсутність механічного процесуподрібнення, тертьових вузлів і деталей,

– ультразвукова установка проста в монтажі та експлуатації,

– ультразвукова установка дозволяє подрібнювати матеріали в рідкому середовищі до розмірів, які можна порівняти з розмірами молекул (~10 нм),

– дозволяє подрібнювати матеріали з продуктивністю до 3 м 3 тонкодисперсної суміші на годину,

– зменшено вартість ліній з виробництва будівельних матеріалів(виключено витрати на газопостачання, зменшено витрати енергоспоживання, зменшено витрати на ремонт та обслуговування),

– зменшена довжина виробничої лініїта займана площа,

- Прискорений технологічний процес,

– виключено вигоряння частини продукту,

– підвищено рівень пожежо- та вибухобезпеки об'єкту,

– безпека (повна відсутність пилу, шкідливих речовин),

– скорочено кількість обслуговуючого персоналу,

– підвищена надійність подрібнюючого елемента через відсутність рухомих і тертьових частин і механізмів.

Застосування:

– подрібнення матеріалів для виробництва водно-дисперсійних лакофарбових матеріалів,

– підготовка зерна, тирси в спиртовій промисловості,

– пастеризація молока,

– екстракція цілющих трав,

– високопродуктивне безвідходне виробництво соків, пюре, джемів,

– знезараження та очищення стічних вод,

– переробка пташиного посліду та гною,

– одержання баритних бурових розчинів,

– одержання тампонажних розчинів,

– утилізація радіаційних відходів,

– вилучення ванадію з південної російської нафти ,

– підготовка глини в керамічне виробництво,

– одержання бетону з додаванням бариту,

– отримання вогнезахисних покриттів з додаванням бариту,

– виробництво автошампунів на основі діоксиду титану,

– виробництво керамічних зв'язок для абразивних інструментів,

– одержання охолоджуючих рідин для двигунів на основі парафіну

Технічні характеристики:

Характеристики:	Значення:
Маса в повній комплектації, кг	не більше 28
Енергоспоживання установки в комплекті з генераторомпри продуктивності 1-2 м3/год. готової суспензії, кВт/год.	не більше 5,5
Відсоткове співвідношення сухої речовини до рідини до обробки в ультразвуковій установці	може досягати показника 70:30

Основні характеристики установки при обробці матеріалів (на прикладі мікромармурового кальциту):

Примітка: опис технології на прикладі ультразвукової установки подрібнення матеріалів “Молот”.

автоматизована установка ультразвукова
безвідходне виробництво у Росії
безвідходне виробництво бізнес
безвідходний цикл виробництва
види подрібнення матеріалів
види подрібнення реологічних матеріалів
водокутне паливо
диспергування матеріалів
додавання бариту
вилучення ванадію
подрібнення матеріалу
подрібнення реологічних матеріалів
подрібнення сипких матеріалів
подрібнення твердих матеріалів
кавітаційна установка
кавітаційне обладнання
кавітаційне обладнання купити
кавітаційний метод
машина для подрібнення матеріалів
методи подрібнення матеріалів
методи подрібнення твердих матеріалів
методи пастеризації молока
обладнання для подрібнення матеріалів
обладнання для подрібнення твердих матеріалів
обладнання переробки пташиного посліду
основні очищення та знезараження очищення стічних вод
очищення та знезараження стічних вод
очищення дизельного палива
пастеризація та нормалізація молока
переробка пташиного посліду та гною
підготовка зерна до переробки
підготовка зерна до зберігання
принцип дії ультразвукової установки
виробництво керамічних зв'язок
процеси подрібнення твердих матеріалів
зниження витрат енергії на подрібнення матеріалів
сучасні технології безвідходного виробництва
способи подрібнення матеріалів
технологія екологічно чистих та безвідходних виробництв
тонке подрібнення матеріалів
ультразвукова кавітаційна установка
ультразвукова пастеризація молокамолот
ультразвукове диспергування порошкових матеріалів
ультразвукові установки та їх застосуваннядіяпринцип дії галузі застосування
ультразвукова установка для тонкого подрібнення матеріалів передстерилізаційного очищення форсунок медичних інструментівдеталей обробки витратомірів впу цсм предстерилізаційна контролю зварювання ціна купити стоматологічна гінекологічна промивки сканер схема хвиля датчика узу мийна оператор скалера

Коефіцієнт затребуваності 928

Опитування

Чи потрібна нашій країні індустріалізація?

• Так, потрібна (90%, 2 486 голос(ів))
• Ні, не потрібна (6%, 178 голос(ів))
• Не знаю (4%, 77 голос(ів))

Пошук технологій

Ультразвукові установки, призначені для обробки різних деталей потужним ультразвуковим акустичним полем у рідкому середовищі. Установки УЗУ4-1,6/0 та УЗУ4М-1,6/0 дозволяють вирішувати завдання тонкого очищення фільтрів паливних та гідравлічних масляних систем від нагару, смолистих речовин, продуктів коксування олій тощо. Очищені фільтри фактично набувають другого життя. Причому ультразвуковій обробці вони можуть неодноразово піддаватися. Випускаються також установки малої потужностісерії УЗСУ для очищення та ультразвукової обробки поверхні різних деталей. Процеси ультразвукового очищення необхідні в електронній, приладобудівній промисловості, авіації, ракетно-космічній техніці та скрізь, де потрібні високі технологічно чисті технології.

Установки УЗП 4-1,6-0 та УЗП 4М-1,6-0

Ультразвукове очищення різних фільтрів літальних апаратів від смолистих речовин та продуктів коксування.

Установка складається з лабораторної стійки, ультразвукового генератора, високоефективного, високодобротного магнітострикційного перетворювача та трьох хвилеводів-випромінювачів (концентраторів) до перетворювача. має ступінчасте регулювання вихідної потужності, 50%, 75%, 100% номінальної вихідної потужності. Регулювання потужності та наявність у комплекті трьох різних хвилеводів-випромінювачів (з коефіцієнтом посилення 1:0.5, 1:1 та 1:2) дозволяє отримати різну амплітуду ультразвукових коливань у досліджуваних рідинах та пружних середовищах, орієнтовно, від 0 до 80 мкм на частоті 2 кГц.

Багаторічний досвід виготовлення та продажу ультразвукового обладнання підтверджує усвідомлену необхідність оснащення всіх видів сучасного високотехнологічного виробництва лабораторними установками.

Отримання нано-матеріалів та нано-структур, впровадження та розвиток нано-технологій неможливе без застосування ультразвукового обладнання.

За допомогою даного ультразвукового обладнання можливо:

• одержання нано-порошків металів;
• використання при проведенні робіт із фулеренами;
• дослідження протікання ядерних реакцій в умовах сильних ультразвукових полів (холодний термояд);
• збудження сонолюмінісценції в рідинах, в дослідницьких та промислових цілях;
• створення дрібнодисперсних нормалізованих прямих та зворотних емульсій;
• озвучування деревини;
• збудження ультразвукових коливань у розплавах металів для дегазації;
• і багато багато іншого.

Сучасні ультразвукові диспергатори із цифровими генераторами серії І10-840

Ультразвукова установка (диспергатор, гомогенізатор, емульгатор) І100-840 призначена для лабораторних досліджень впливу ультразвуку на рідкі середовища з цифровим керуванням, з плавним регулюванням, з цифровим вибором робочої частоти, з таймером, з можливістю підключення різних за частотою та потужністю параметрів обробки енергонезалежної пам'яті.

Установка може бути укомплектована ультразвуковими магнітострикційними або п'єзокермічними коливальними системами з робочою частотою 22 і 44 кГц.

За потреби можливе комплектування диспергатора коливальними системами на 18, 30, 88 кГц.

Ультразвукові лабораторні установки (диспергатори):

• для лабораторних досліджень впливу ультразвукової кавітації на різні рідини та вміщені в рідину зразки;
• для розчинення важко або мало розчинних речовин та рідин в інших рідинах;
• для проведення випробувань різних рідин на міцність кавітації. Наприклад, визначення стабільності в'язкості промислових масел (див. ГОСТ 6794-75 на масло АМГ-10);
• для досліджень зміни швидкості просочення волокнистих матеріалівпід впливом ультразвуку та для поліпшення просочення волокнистих матеріалів різними наповнювачами;
• для виключення агрегатування мінеральних частинок при гідросортируванні (абразивні порошки, геомодифікатори, природні та штучні алмази тощо);
• для ультразвукового відмивання складних виробів автомобільної паливної апаратури, форсунок та карбюраторів;
• для досліджень на кавітаційну міцність деталей машин та механізмів;
• і в самому простому випадку- як високо інтенсивна ультразвукова миюча ванна. Осад і відкладення на лабораторному посуді та склі видаляються або розчиняються за лічені секунди.

Застосовують для миття деталей та вузлів різної техніки, зварювання різних матеріалів. Ультразвук використовують для отримання суспензій, рідких аерозолів та емульсій. Для отримання емульсій випускають, наприклад, змішувач-емульгатор УГС-10 та інші апарати. Методи, що ґрунтуються на відображенні ультразвукових хвиль від межі розділу двох середовищ, застосовують у приладах для гідролокалізації, дефектоскопії, медичної діагностики тощо.

З інших можливостей ультразвуку слід відзначити його здатність обробки твердих крихких матеріалів під заданий розмір. Зокрема, дуже ефективна ультразвукова обробка при виготовленні деталей та отворів складної форми в таких виробах, як скло, кераміка, алмаз, германій, кремній та ін, обробка яких утруднена іншими методами.

Застосування ультразвуку при відновленні зношених деталей зменшує пористість металу, що наплавляється, і збільшує його міцність. Крім того, знижується жолоблення наплавлених подовжених деталей, наприклад колінчастих валів двигунів.

Ультразвукове очищення деталей

Ультразвукове очищення деталей або предметів застосовують перед ремонтом, збиранням, забарвленням, хромуванням та іншими операціями. Особливо ефективне її застосування для очищення деталей, що мають складну формуі важкодоступні місцяу вигляді вузьких щілин, прорізів, дрібних отворів тощо.

Промисловість випускає велике числоустановок для ультразвукового очищення, що різняться конструктивними особливостями, місткістю ванн та потужністю, наприклад транзисторні: УЗУ-0,25 з вихідною потужністю 0,25 кВт, УЗГ-10-1,6 з потужністю 1,6 кВт та ін., тиристорні УЗГ-2-4 з вихідною потужністю 4 кВт та УЗГ-1-10/22 з потужністю 10 кВт. Робоча частота установок – 18 і 22 кГц.

Ультразвукова установка УЗУ-0,25 призначена для очищення. дрібних деталей. Вона складається з ультразвукового генератора та ультразвукової ванни.

Технічні дані ультразвукової установки УЗП-0,25

Частота мережі – 50 Гц

Потужність, що споживається від мережі - не більше 0,45 кВ

Частота робоча – 18 кГц

Потужність вихідна - 0,25 кВт

Внутрішні габарити робочої ванни – 200 х 168 мм при глибині 158 мм.

На передній панелі ультразвукового генератора розміщені тумблер включення генератора та лампа, що сигналізує про наявність напруги живлення.

На задній стінці шасі генератора знаходяться: патрон для запобіжника і два штепсельні роз'єми, за допомогою яких генератор з'єднується з ультразвуковою ванною і мережею живлення, клема для заземлення генератора.

У дно ультразвукової ванни вмонтовано три пакетні п'єзоелектричні перетворювачі. Пакет одного перетворювача складається з двох п'єзоелектричних пластин з матеріалу ЦТС-19 (цирконат-титанат свинцю), двох частотно-знижувальних накладок та центрального стрижня з нержавіючої сталі, головка якого є випромінюючим елементом перетворювача.

На кожусі ванни розташовані: штуцер, ручка крана з написом «Злив», клема для заземлення ванни та штепсельний роз'єм для з'єднання з генератором.

На малюнку 1 показано принципову електрична схемаультразвукової установки УЗП-0,25.

Мал. 1. Принципова електрична схема ультразвукової установки УЗП-0,25

Перший ступінь є , що працює на транзисторі VT1 за схемою з індуктивним зворотним зв'язком і коливальним контуром.

Електричні коливання ультразвукової частоти 18 кГц, що виникають у генераторі, що задає, подаються на вхід попереднього підсилювача потужності.

Попередній підсилювач потужності складається з двох ступенів, одна з яких зібрана на транзисторах VT2, VT3, друга - транзисторах VT4, VT5. Обидва ступені попереднього посилення потужності зібрані за послідовно-двотактною схемою, що працює в режимі перемикання. Ключовий режим роботи транзисторів дозволяє отримати за досить великої потужності високий ККД.

Ланцюги баз транзисторів VT2, VT3. VT4, VT5 підключені до окремих, включених зустрічно обмоток трансформаторів TV1 і TV2. Це забезпечує двотактну роботу транзисторів, тобто послідовне включення.

Автоматичне зміщення цих транзисторів забезпечується резисторами R3 - R6 і конденсаторами С6, С7 і С10, С11 включеними в ланцюг бази кожного транзистора.

Змінна напруга збудження подається на базу через конденсатори С6, С7 і С10 С11, а постійна складова базового струму, проходячи через резистори R3 - R6, створює на них падіння напруги, що забезпечує надійне закривання і відкривання транзисторів.

Четвертий ступінь – підсилювач потужності. Він складається з трьох двотактних осередків на транзисторах VT6 – VT11, що працюють у режимі перемикання. Напруга від попереднього підсилювача потужності подається на кожен транзистор з окремої обмотки трансформатора ТV З, причому в кожному осередку ці напруги протифазні. З транзисторних осередків змінна напругаподається на три обмотки трансформатора TV4, де відбувається складання потужності.

З вихідного трансформатора напруга подається на п'єзоелектричні перетворювачі АА1, АА2іААЗ.

Оскільки транзистори працюють у режимі перемикання, вихідна напруга, що містить гармоніки, має прямокутну форму. Для виділення першої гармоніки напруги на перетворювачах до вихідної обмотки трансформатора TV4 послідовно з перетворювачами включена котушка L, індуктивність якої розрахована таким чином, що з власною ємністю перетворювачів вона становить коливальний контур, налаштований на 1 гармоніку напруги. Це дозволяє отримати навантаження синусоїдальна напруга, не змінюючи енергетично вигідного режиму транзисторів

Живлення установки здійснюється від мережі змінного струмунапругою 220 В з частотою 50 Гц за допомогою силового трансформатора TV5, що має первинну обмотку і три вторинні, одна з яких служить для живлення генератора, що задає, а дві інші служать для живлення інших ступенів.

Живлення генератора, що задає, здійснюється від випрямляча, зібраного по (діоди VD1 і VD2).

Живлення попередніх щаблів посилення здійснюється від випрямляча, зібраного за бруківкою (діоди VD3 - VD6). Друга бруківка на діодах VD7 - VD10 живить підсилювач потужності.

Залежно від характеру забруднення та матеріалів слід вибрати миюче середовище. У разі відсутності тринатрійфосфату для очищення сталевих деталей може бути використана кальцинована сода.

Час очищення в ультразвуковій ванні коливається від 0,5 до 3 хв. Максимально допустима температурамиючого середовища - 90 про С.

Перед зміною рідини, що миє, генератор слід вимкнути, не допускаючи роботи перетворювачів без рідини у ванні.

Очищення деталей в ультразвуковій ванні здійснюють у наступній послідовності: тумблер живлення ставлять у положення «Вимк.», зливний кран ванни - у положення «Закрито», в ультразвукову ванну заливають миюче середовище до рівня 120 - 130 мм, вилку кабелю живлення включають в розетку електричної мережінапругою 220 Ст.

Проводять випробування установки: включають тумблер у положення «Увімк.», при цьому повинна загорітися сигнальна лампа і з'явитися робочий звук рідини, що кавітує. Про появу кавітації можна будувати висновки також за освітою на перетворювачах ванни дрібних рухливих бульбашок.

Після випробування установки її слід відключити від мережі, завантажити у ванну забруднені деталі та розпочати обробку.

Ультразвукове очищення виконують на ультразвукових установках, що включають, як правило, одну або кілька ванн та ультразвуковий генератор. За технологічним призначенням розрізняють установки універсального та спеціального призначення. Перші застосовують для очищення широкої номенклатури деталей переважно одиничного та серійного виробництва. У масовому виробництві використовують установки спеціального призначення, а нерідко автоматизовані агрегати і потокові лінії.

Малюнок 28 – Ванна для ультразвукового очищення типу УЗВ-0,4

Потужність універсальних ваннколивається від 0,1 до 10 кВт, а ємність – від 0,5 до 150 л. Невеликі за потужністю ванни мають вбудовані на дно п'єзокерамічні перетворювачі, а потужні - кілька магнітострикційних.

Однотипні ультразвукові настільні ванни УЗП-0,1; УЗП-0,25 та УЗП-0,4. Ці ванни частіше застосовують у лабораторних умовах та одиничному виробництві; для їх живлення використовують напівпровідникові генератори з вихідною потужністю 100, 250 та 400 Вт. Ванни мають корпус прямокутної форми та знімну кришку. У дно ванн убудовані п'єзокерамічні перетворювачі (тип ПП1-0,1) у кількості від одного до трьох залежно від потужності ванни. Для завантаження деталей навалом є сітчасті корзини. Ванни мають вбудовані в загальний корпус відсіки для ополіскування деталей після очищення.

На рис. 28 показана ультразвукова настільна очисна ванна типу УЗВ-0,4, що працює з генератором УЗГЗ-0,4. Вона має металевий звукоізольований корпус циліндричної 1 форми і кришку 3, пов'язану з корпусом шарніром і ексцентриковим затискачем 2 з ручкою. До дна робочої частини ванни, що є резонансною мембраною, припаяний пакет магнітострикційного перетворювача. Корпус має дві труби для подачі і стоку проточної води, що охолоджує перетворювач. Штуцер цих труб виведено до нижньої частини корпусу для зручності приєднання до них шлангів. На корпусі розташований тумблер включення та вимкнення ультразвукових коливань на генераторі при встановленні його на відстані від ванни. Тут є ручка відкриття зливу миючої рідини і відповідний штуцер. Ванна комплектується кошиком для завантаження деталей, що очищаються.

Малюнок 29 – Ванна для ультразвукового очищення типу УЗВ-18М

З-поміж універсальних очисних ванн більшої потужності широкого поширення набули ванни типу УЗВ. Ванни цього мають аналогічну конструкцію. На рис. 29 наведено ванну типу УЗВ-18М. Зварний каркас 1 виконаний у звукозахисному виконанні. Він закритий кришкою 5 з противагами 4. Підйом та опускання кришки проводиться вручну ручками 6. У дно 9 робочої частини ванни вбудовані магнітострикційні перетворювачі 8 типу ПМС-6-22 (від одного до чотирьох залежно від потужності ванни). Для відсмоктування парів миючої рідини встановлені бортові збірники з вихідним патрубком II, який приєднується до вентиляційної системицеху. У дно робочої частини вмонтовано кран для зливу миючої рідини; рукоятка 19 крана виведена на лицьову сторону. Злив по трубах 14 і 16 можна виробляти бак-відстійник, каналізацію або бак 7, вбудований у ванну. Щоб унеможливити переповнення робочої частини рідиною, є дренажна труба.