專利名稱：直耦式強(qiáng)機(jī)械波液態(tài)介質(zhì)處理器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種直耦式強(qiáng)機(jī)械波液態(tài)介質(zhì)處理器。屬于對液態(tài)介質(zhì)進(jìn)行防垢除垢及分離破乳處理的專用機(jī)電儀器。
在化工、石油、制藥、制糖、鋼鐵等眾多行業(yè)中，大量存在液態(tài)介質(zhì)的輸送管線和貯藏罐、反應(yīng)釜。這些介質(zhì)通常溫度在50～120℃，礦化度高，隨之而來的是罐、釜、管線和其他有關(guān)設(shè)備內(nèi)表面結(jié)垢。目前，普遍采用化學(xué)劑除垢，但其成本高，勞動強(qiáng)度大，污染環(huán)境；而離子交換樹脂也只適用于對水質(zhì)要求高，但水處理量甚小的系統(tǒng)。近年來出現(xiàn)的超聲波防垢器，均在聲波發(fā)射器件與不銹鋼發(fā)射外筒之間填充硅油作為耦合介質(zhì)。硅油波阻抗為1.02×106Kg/s.m2，不銹鋼波阻抗為4.57×106Kg/s.m2，二者波阻抗相差數(shù)倍，波在兩界面損耗甚大。故上述儀器功率標(biāo)稱500W和2KW，但實(shí)際功率均小于標(biāo)稱值。
本實(shí)用新型的目的是提供一種適用于10m3以內(nèi)的容器和多種規(guī)格管道上使用的對液態(tài)介質(zhì)實(shí)施防垢除垢及分離破乳處理的強(qiáng)機(jī)械波處理儀器。該設(shè)備電能-機(jī)械量轉(zhuǎn)換效率可達(dá)90％，功率為1～8KW。
本實(shí)用新型的目的可以通過以下措施來實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型由機(jī)械波電源、匹配器、傳輸電纜、機(jī)械波發(fā)射器幾部分組成。見圖一。
圖一為儀器總體示意圖，圖二為匹配器的電感—電容匹配電路示意圖。
圖一中，1為吊耳；2為通線管；3為密封蓋；4為錐型密封體；5為轉(zhuǎn)接頭； 6為發(fā)射筒；7為發(fā)射體；8為預(yù)緊片；9、10為支承座；11、15為密封圈；13為支承軸；12為下接頭；14、16為聚四氟乙烯墊圈；17為傳輸電纜；18為匹配器；19為電源；20為AF250導(dǎo)線。
電源由單相220V/50HZ交流電供電，經(jīng)內(nèi)部信號發(fā)生和功率放大，輸出10-100KHZ的機(jī)械波功率電訊號，再由匹配器調(diào)整回路的電品質(zhì)因素，使其回路的頻率及濾波性能滿足發(fā)射器的要求，然后由傳輸電纜將電能傳送到發(fā)射器上，達(dá)到發(fā)射體的機(jī)械諧振，向外發(fā)射機(jī)械波。本實(shí)用新型的基本特征是，機(jī)械波發(fā)射器中發(fā)射體和發(fā)射筒之間不需采用任何油類作中介耦合，而直接通過精密加工將發(fā)射體和發(fā)射筒采用過渡配合裝配為一體，以減少能量轉(zhuǎn)換中的損耗。根據(jù)基本特征，發(fā)射器可以用吊耳掛置于容器內(nèi)部，也可以用支承柱固定于管道內(nèi)部。
本實(shí)用新型發(fā)射器采用直耦式輸出，其效率可達(dá)90％，儀器輸出功率1-8KW，發(fā)射波強(qiáng)度可達(dá)10W/cm2，介質(zhì)溫度5-150℃，適用于10m3以下容器和各種規(guī)格管道的防垢和液體的分離破乳，具有極其廣泛的實(shí)用價(jià)值。
以下結(jié)合附圖
和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明圖一中電源(19)采用國際上90年代最新推出的IGBT器件作為功率放大的核心器件，同時(shí)整流、驅(qū)動均使用模塊化器件，并工作于D內(nèi)放大狀態(tài)。由220V/50HZ交流電供電，輸出10-100KHZ大功率電信號；圖一中匹配器(18)作用是使輸出電信號與發(fā)射器之間進(jìn)行匹配，調(diào)整、改變回路的電品質(zhì)因素，圖二是匹配器的電感—電容匹配電路示意圖；圖一中(17)是傳輸電纜，采用耐壓大于1200V，防潮性良好，雙芯多股，單芯截面積大于5mm2的電纜。發(fā)射器通過吊耳(1)掛置于容器內(nèi)部，(2)為通線管，當(dāng)密封蓋(3)與轉(zhuǎn)接頭(5)連接時(shí)，對錐形密封體(4)產(chǎn)生壓力，其錐面的分力分別作用于轉(zhuǎn)接頭(5)和通線管(2)，達(dá)到密封的目的。發(fā)射器主要由轉(zhuǎn)接頭(5)、發(fā)射筒(6)、發(fā)射體(7)、支承軸(13)、下接頭(12)所組成。轉(zhuǎn)接頭(5)、下接頭(12)均由低碳鋼制成，外表鍍鉻層；支承軸(13)采用45號鋼制造；發(fā)射筒(6)采用1Cr18Ni9Ti不銹鋼制造；發(fā)射體(7)采用鋯鈦酸鉛(PZT-8)壓電環(huán)，環(huán)的尺寸由頻率、機(jī)械強(qiáng)度決定，采用多環(huán)并聯(lián)使用。支承軸(13)一端與轉(zhuǎn)接頭(5)連接，另一端與下接頭(12)連接，支承軸上安裝支承座(9)，(9)由聚四氟乙烯制成，發(fā)射體(7)安裝于支承座(6)上，發(fā)射體(7)的外圓安裝預(yù)緊環(huán)(8)，預(yù)緊環(huán)(8)由1Cr18Ni9Ti不銹鋼制造，厚度2mm，沿軸向45度角開寬度0.2-0.5mm斜縫一道，用以平衡溫度對預(yù)應(yīng)力的影響。發(fā)射體(7)裝配在支承軸(13)上后，再將發(fā)射筒(6)采用精密加工裝配方式與發(fā)射體(7)過渡配合裝配成一體。聚四氟乙烯墊圈(14)(16)，用于調(diào)節(jié)支承軸與兩端接頭的配合。氟橡膠O型密封圈(11)(15)用于封閉發(fā)射體與液體介質(zhì)。電纜(17)傳輸?shù)碾娔芙?jīng)由AF250導(dǎo)線(20)連接到發(fā)射體(7)上，通過頻率調(diào)整，使發(fā)射體產(chǎn)生機(jī)械振蕩，向外發(fā)射機(jī)械波，完成電能—機(jī)械能的轉(zhuǎn)換。
權(quán)利要求1.一種直耦式強(qiáng)機(jī)械波液態(tài)介質(zhì)處理器，包括電源、匹配器、電纜和機(jī)械波發(fā)射器，其特征是機(jī)械波發(fā)射器中的發(fā)射體與發(fā)射筒，采用過渡配合裝配為一體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直耦式強(qiáng)機(jī)械波液態(tài)介質(zhì)處理器，其特征是發(fā)射體的外環(huán)面套一金屬預(yù)緊環(huán)，預(yù)緊環(huán)壁厚1.5-2.5mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直耦式強(qiáng)機(jī)械波液態(tài)介質(zhì)處理器，其特征是金屬預(yù)緊環(huán)沿軸向45度角開一道0.2-0.5mm的斜縫。
專利摘要一種直耦式強(qiáng)機(jī)械波液態(tài)介質(zhì)處理器,屬于對液態(tài)介質(zhì)進(jìn)行防垢及分離破乳處理的專用儀器。儀器由電源、匹配器、電纜、發(fā)射器組成。其特征是發(fā)射器中的發(fā)射體與發(fā)射筒,采用過渡配合裝配為一體,以減小機(jī)械波傳輸損耗。儀器工作效率為10—100KHz,介質(zhì)溫度為5—150℃,電能—機(jī)械能轉(zhuǎn)換效率達(dá)90%,輸出功率1—8KW,適用于10m
文檔編號B05B3/10GK2290413SQ9623276
公開日1998年9月9日 申請日期1996年3月5日 優(yōu)先權(quán)日1996年3月5日
發(fā)明者宋年德, 張慎榮 申請人:宋年德, 張慎榮