Ультразвуковая кавитация достигается с помощью механических и электромеханических излучателей

 

Механические излучатели. Для получения з жидкости мощного ультразвука применяют жидкостные свистки, в которых пучки ультразвука создаются колебаниями пластинки 2, возникающими под действием струи жидкости, выходящей под давлением из сопла 1 и разбивающейся о край пластинки. Жидкостный свисток работает в диапазоне от 400 до 30 000 Гц и обладает полезной мощностью в несколько десятков ватт.

Для получения эмульсий жидкостный свисток используется следующим образом. Установка {рис. 170) состоит из ванны 1, с налитой в нее одной жидкостью и свистка 2, через который под давлением с помощью насоса из бака 3 прогоняют другую жидкость, эмульсию которой хотят получить. При этом создаются особо благоприятные условия и процесс образования эмульсии идет очень быстро. Например, 50 л эмульсии масла в воде можно получить меньше чем за 1 мин. С целью

 

 

 

достижения более высокой дисперсности ] эмульсию можно еще раз пропустить через свисток. Механические излучатели очень просты по устройству и надежны в работе, но не позволяют .получать ультразвуки большой частоты.

Электромеханические излучатели. Из электромеханических излучателей для линиментов типа суспензии-эмульсии в промышленных условиях более перспективны магнитострикционные излучатели. Магни-тострикция - свойство некоторых материалов (например, никеля) менять свои размеры под действием сильного магнитного поля. Если магнитное поле непостоянно по величине и меняется с определенной частотой, то с такой же частотой будут изменяться размеры тела, находящегося в этом поле. Изменяя магнитное поле с частотой слышимых звуков (например, 10 кГц), можно заставить это тело колебаться с частотой слышимых звуков и, следовательно, получать слышимый звук. Изменение же магнитного поля с ультразвуковой частотой (например, 100 кГц) вызывает ультразвук.

Магнитострикционные излучатели обычно имеют вид сплошного или полого стержня с обмоткой, которую питает ток необходимой частоты. Материалами для стержня могут служить никель, нержавеющая сталь и некоторые сплавы (пермаллой, пермендюр и др.). Мощность излучения магнитострикционного излучателя зависит от мощности тока, проходящего по обмотке излучателя. В промышленных установках обычно находится несколько более крупных стержней. В жидкой среде ультразвуковые колебания образуются простым отпусканием магнитострикционного излучателя в жидкость.

Небольшой установкой для получения эмульсий может служить прибор (рис. 171), состоящий из сосуда /, куда наливают масло, воду и эмульгатор. В дно сосуда с помощью резиновой пробки 3 вделан никелевый стерженек 2, имеющий обмотку 4, через которую пропускают ток ультразвуковой частоты. Колебания никелевого стержня передаются смеси, и через несколько секунд из нее образуется эмульсия. Под влиянием ультразвуковой кавитации жидкость перемешивается с такой силой, что над ее поверхностью появляются фонтанчики высотой до 25 см («холодное кипение» жидкости). Никелевые стержни при работе обычно сильно нагреваются, поэтому их охлаждают водой.

27.06.2015