超声波谐振破碎装置与方法
申请人信息
- 申请人:北京工商大学
- 申请人地址:100048 北京市海淀区阜成路33号
- 发明人: 北京工商大学
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 超声波谐振破碎装置与方法 |
| 专利类型 | 发明授权 |
| 申请号 | CN201810294943.8 |
| 申请日 | 2018年3月30日 |
| 公告号 | CN108722621B |
| 公开日 | 2024年3月12日 |
| IPC主分类号 | B02C19/18 |
| 权利人 | 北京工商大学 |
| 发明人 | 吴雪; 冯涛; 刘斌; 张绍英; 郭华 |
| 地址 | 北京市海淀区阜成路33号 |
摘要文本
北京工商大学取得“一种透气窗帘布”专利技术，本发明属于湿法微粉加工技术领域，具体涉及一种超声波谐振破碎装置与方法。超声波谐振破碎装置包括变幅杆(1)、料液套筒(2)、谐振管(5)以及端堵。该装置将能源输出的能量在有限空域集中，提升声能流密度和能量品质，为破碎提供高量级能量来源。该方法其谐振管(5)的中空腔体的本征工作频率与超声波声源相匹配，其声压可形成均匀稳定的驻波分布形式，为空化效应的形成提供稳定的正、负压工作条件。该方法可实现对物料破碎效果的控制和能量利用效率的提高。使用该方法进行破碎时，物料降温可减少声场低压时液体气化和不稳定气泡的生成，降低空化冲击能的无效转换和吸收。 来自马-克-数-据-官网
专利主权项内容
1.超声波谐振破碎装置，其特征在于：包括变幅杆(1)、料液套筒(2)、谐振管(5)以及端堵；所述变幅杆(1)由上而下包括顶部(101)、杆体(102)以及端头(103)；所述顶部(101)连接超声换能器，所述端头(103)的下端横截面为变幅杆端面(4)；所述料液套筒(2)为具有中空腔体的圆柱体，料液套筒(2)的下端侧壁设有出料口(11)，所述出料口(11)与料液套筒(2)的中空腔体连通；所述谐振管(5)为中部具有中空腔体的圆柱体；所述变幅杆(1)穿过料液套筒(2)的中空腔体，且其端头(103)伸入谐振管(5)的中空腔体内；变幅杆(1)的端头(103)与谐振管(5)的中空腔体内壁间留有出料环隙(10)；安装时，变幅杆(1)、料液套筒(2)以及谐振管(5)的中空腔体共轴；所述端堵安装于谐振管(5)的下端；端堵设有进料口，使料液进入谐振管(5)的中空腔体内；所述端堵为中心微孔端堵(7)，进料口为进料孔(9)；中心微孔端堵(7)包括固定端和进料端；固定端设有平面凹槽，凹槽的中部设有中心微孔凸台(8)，进料端设有进料孔(9)，所述进料孔(9)贯穿进料端与中心微孔凸台(8)；所述固定端的平面凹槽与谐振管(5)的下端配合，中心微孔凸台(8)与谐振管(5)的中空腔体对应，当中心微孔端堵(7)的固定端与谐振管(5)的下端连接时，所述中心微孔凸台(8)位于谐振管(5)的中空腔体内；此时，中心微孔凸台(8)的上表面与变幅杆端面(4)之间的谐振管(5)的中空腔体为中心微孔硬壁面谐振深度区(6)；所述中心微孔凸台(8)的横截面外径与谐振管(5)的中空腔体的横截面直径相同；谐振管(5)的中空腔体的横截面面积与进料孔(9)的横截面面积之比大于等于50；所述中心微孔硬壁面谐振深度区(6)的长度为谐振波波长的1/2；或者，所述端堵为周向环隙端堵(13)，进料口为“T”形进料孔(15)；周向环隙端堵(13)包括固定端和进料端；固定端设有平面凹槽，凹槽的中部设有周向环隙端堵凸台(14)；进料端设有“T”形进料孔(15)，“T”形进料孔(15)包括水平孔和竖直孔，其中，水平孔径向贯穿周向环隙端堵凸台(14)并位于其底部，竖直孔连通水平孔和进料端下表面；所述固定端的平面凹槽与谐振管(5)的下端配合，周向环隙端堵凸台(14)与谐振管(5)的中空腔体对应；当周向环隙端堵(13)的固定端与谐振管(5)的下端连接时，所述周向环隙端堵凸台(14)位于谐振管(5)的中空腔体内，周向环隙端堵凸台(14)的外圆周与谐振管(5)的中空腔体的内壁之间形成周向环隙(16)；此时，周向环隙端堵凸台(14)的上表面与变幅杆端面(4)之间的谐振管(5)的中空腔体为周向环隙硬壁面谐振深度区(12)；所述周向环隙端堵凸台(14)的横截面直径与变幅杆端面(4)的横截面直径相同；谐振管(5)的中空腔体的横截面面积与“T”形进料孔(15)的竖直孔的横截面面积之比大于等于50；所述周向环隙硬壁面谐振深度区(12)的长度为谐振波波长的1/2；或者，所述端堵为声容腔体端堵(18)，进料口为声容腔进料孔(20)；声容腔体端堵(18)包括固定端、声容腔(19)和进料端；进料端设有声容腔进料孔(20)，声容腔进料孔(20)与声容腔(19)连通；当声容腔体端堵(18)的固定端与谐振管(5)的下端连接时，所述声容腔(19)与谐振管(5)的中空腔体连通；此时，变幅杆端面(4)之下的谐振管(5)的中空腔体为声容软壁面谐振深度区(17)；声容腔(19)的横截面面积与谐振管(5)的中空腔体的横截面面积之比大于等于50；声容软壁面谐振深度区(17)的长度为谐振波波长的3/4。