РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОАГУЛЯТОРА, ОСНОВАННОГО НА ВИХРЕВЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ПОТОКОВ

Abstract

В работе представлен новый способ и конструкция газоочистного оборудования, состоящего из ультразвукового коагулятора обеспечивающего повышенную эффективность отделения частиц размером менее 2,5 мкм от газовой среды и циклона для последующего улавливания укрупненных частиц на выходе коагулятора. Повышение эффективности улавливания частиц достигается за счет сочетания двух акустических механизмов: воздействие в стоячей волне и формирование вихревых акустических потоков. Для практической реализации ультразвукового коагулятора использован плоский изгибно-колеблющийся дисковый излучатель. Экспериментально выявлено, что при размере воздушного промежутка между излучателем и отражателем, кратным половине длине волны, в нем формируются вихревые акустические течения. При этом дисперсные частицы вовлекаются в колебательное движение, осуществляется многократное перенаправление частиц вдоль линий тока газа. Это обеспечивает локальное повышение концентрации дисперсных частиц в периферийной области вихря и их взаимное перемещение в пределах узловых областей и между ними. Результаты проведенных экспериментальных исследований показали, что совместное воздействие двумя акустическими механизмами обеспечивает увеличение вероятности столкновения частиц и их время пребывания в ультразвуковом поле. Проведенные эксперименты показали, что эффективность улавливания частиц 2.5 мкм разработанным газоочистным оборудованием повышается с 50 % до 96%.

Keywords

• ультразвук, ультразвуковой излучатель, коагуляция, стоячая волна, вторичные эффекты, коагулятор