RO128773A0 - Duză rezonantă, pentru generarea ultrasunetelor în flacără - Google Patents
Duză rezonantă, pentru generarea ultrasunetelor în flacără Download PDFInfo
- Publication number
- RO128773A0 RO128773A0 ROA201300213A RO201300213A RO128773A0 RO 128773 A0 RO128773 A0 RO 128773A0 RO A201300213 A ROA201300213 A RO A201300213A RO 201300213 A RO201300213 A RO 201300213A RO 128773 A0 RO128773 A0 RO 128773A0
- Authority
- RO
- Romania
- Prior art keywords
- nozzle
- resonant
- ultrasound
- flame
- generating
- Prior art date
Links
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 4
- 238000004513 sizing Methods 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 13
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 6
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 abstract description 4
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 abstract description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 abstract description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 16
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 14
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000001473 noxious effect Effects 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 235000009781 Myrtillocactus geometrizans Nutrition 0.000 description 1
- 240000009125 Myrtillocactus geometrizans Species 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000002964 excitative effect Effects 0.000 description 1
- 230000010358 mechanical oscillation Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Pressure-Spray And Ultrasonic-Wave- Spray Burners (AREA)
Abstract
Invenţia se referă la o duză rezonantă, pentru generarea ultrasunetelor în flacără, care poate fi utilizată la arzătoarele industriale sau pentru instalaţiile casnice de încălzire existente, duza putând fi montată la arzătoarele de ardere a combustibililor gazoşi cu aspiraţie de aer, la arzătoarele cu insuflare a unui amestec aer - gaz sau aer - hidrocarburi lichide, pulverizate. Duza conform invenţiei se montează pe ţeava () de alimentare a arzătorului şi are în componenţă o piesă () intermediară pe care este fixat corpul () suport al discurilor în care se află nişte discuri () plane, perforate, între inelul () distanţier şi discurile () elastice, conice, cu găuri centrale de diferite diametre, se formează o incintă de generare mecanică a ultrasunetelor () şi două incinte rezonatoare () cu volume rezonante diferite.
Description
Duză rezonantă pentru generarea ultrasunetelor în flacără
Invenția se referă la o duză rezonantă pentru generarea ultrasunetelor în flacără. care poate li utilizată la arzătoare industriale sau pentru instalații casnice dc încălzire, existente. Duza poate li montată la arzătoarele de ardere a combustibilor gazoși cu aspirație dc aer. la arzătoarele cu insuflare a unui amestec aer + gaz sau aer + hidrocarburi lichide pulverizate.
în prezent, majoritatea arzătoarelor sunt prevăzute cu una sau mai multe duze care au un orificiu calibrat, prin care este ejectat gazul carburant sau un amestec format din aer 2 hidrocarburi lichide pulverizate.
Caracteristicile flăcării sunt determinate de tipul combustibilului, de debitul, presiunea și viteza de ejecție. precum și de dozarea amestecului aer + carburant. In diverse situații, condițiile de ardere nu sunt optime și arderea este incompletă, cu flacără portocalie, cu degajare de fum și alte noxe. în decursul timpului au fost aduse numerose îmbunătățiri prin patentarea mai multor tipuri de arzătoare sau dispozitive conexe.
Din cercetarea brevetelor de invenție care se referă la arzătoare, precum și la producerea și utilizarea ultrasunetelor în procesele de ardere a gazelor și în procesele dc pulverizare și dispersare fină a particulelor de lichid în aer, au fost remarcate:
EP 0415049 Λ2 / 1991; Nozzle arrangement for a gas bumer
- EP 1512909 Bl/2008; Gas burner
FP 1898153 Bl /2009; Gas burner for cooking appliances
EP 2240723 Al / 2010: Gas hob and gas burner for a gas hob of this type l ÎS 8307817 B2 /2012; Gas burner module for a gas cooktop, and gas cooktop
Aceste brevete de invenție fac referire la arzătoare utilizate pentru echipamente de încălzire de uz casnic, la care arderea se produce cu aer aspirat prin efect Venturi. La aceste arzătoare sunt utilizate duze simple care au un simplu orificiu de ejecție a gazului combustibil, plasat central. Amestecul aer + gaz are o viteză de curgere limitată de debitul, presiunea gazului combustibil și diametrul orificiului duzei. Viteza de ardere este condiționată de acești factori și există posibilitatea unei arderi prea lente și incomplete, cu degajare de noxe.
Pentru îmbunătățirea condițiilror de ardere a gazelor sau amestecurilor de aer + hidrocarburi atomizate, au fost înregistrate și aplicate unele invenții care stimulează arderea în prezența unui câmp ultrasonic. De exemplu:
l ’S 4316580 /1982; Apparatus for fragmenting fluid fuel to enhance exothermic reactions EP 0187490 Bl 1989; Ultrasonic injection nozzles EP 0196390 Bl/1989; Ultrasonic injection nozzles
US 7429815 B2 '2008: Fuel injector having encased piezo electric actuator
Aceste invenții contribuie la îmbunătățirea condițiilor de ardere a combustibilor, dar pentru generarea undelor ultrasonice sunt utilizate generatoare piezoelectrice sau magnetostrictive care implică utilizarea unui echipament electronic adecvat și o sursă de alimentare cu energie electrică.
Pentru realizarea atomizării și pulverizării unor lichide au fost brevetate diferite dispozitive care utilizează ultrasunete pentru mărirea dispersiei particulelor. De exemplu:
EP 0202100 Al / 1986; Vibrating element for ultrasonic atomization
EP 025’524 Bl / 1992; Ultrasonic atomizing vibratory element
US 7753285 B2 / 2010; Echoing ultrasound atomization and/or mixing system
US 7810743 B2 ' 2010: Ultrasonic liquid delivery device l ’S 7950594 B2 / 201 1: Mechanical and ultrasound atomization and mixing system oate aceste invenții se bazează pe vibrațiile de înaltă frecvență produse prin efect piez.oeleclrie și implicit este necesară o sursă de energie electrică, precum și de echipamentul electronic conex.
<V 2 Ο 1 3 - Ο Ο 2 1 5 - 1 1 -03- 2013
ÎO
Scopul invenției este acela de a înlătura dezavantajele semnalate, prin realizarea unei duze care poate fi montată pe orice arzător existent, duză care să genereze în flacără unde ultrasonice produse mecanic printr-o curgere turbulentă. Undele create se propagă cu viteza sunetului în mediu gazos, deci cu o viteză mult mai mare decât cea de ejecție a amestecului carburant. în aceste condiții energia undei favorizează dispersia și amestecarea la nivel molecular a componentelor combustibile, iar reacțiile de ardere se produc mai rapid și mai avansat, degajarea de căldură este mai mare, iar noxele sunt mai reduse.
Invenția se bazează pe principiul mecanic de generare a undelor ultrasonice. prin curgerea turbulentă a unui mediu gazos prin cavități cu mici deschideri. La curgerea turbulentă a fluidelor se produc vârtejuri în care moleculele se deplasează cu viteze foarte mari. Datorită producerii unor diferențe mari de presiune, sunt generate unde de șoc care se propagă cu viteze foarte mari prin mediul fluid. Variația bruscă a presiunii într-un volum rezonant generează o oscilație acustică cu frecvența determinată de volumul și forma cavității rezonante, iar intensitatea undei este influențată de debitul fluidului.
Pentru generarea ultrasunetelor într-un mediu gazos pot fi utilizați rezonatori de tipul Galton. 1 Iartmann sau Krazenstein. Lungimea de undă a oscilației mecanice este dependentă de compoziția mediului gazos și de frecvența de oscilație. în aer. viteza sunetului este c=340m/s și astfel pentru:
f = 20 kHz —λ ~ 15 mm f= 200 kHz λ ~ 1,5 mm f=2MHz λ ~ 0,15 mm în cazul rezonatorului Galton frecvența proprie a coloanei de aer, închisă la un capăt, are frecvența fundamentală:
unde: 1 este lungimea coloanei d - diametrul coloanei.
Pentru rezonatorul Helmholz:
unde: V este volumul rezonatorului
S - suprafața orificiilor
- grosimea peretelui perforat.
Pe baza acestor relații a fost proiectată o duză generatoare de ultrasunete cu frecvența de 20 kHz, care după execuție a produs unde de 22 kHz, la insuflare cu aer comprimat. Invenția se bazează pe cumularea unor elemente existente la rezonatorii Galton. Hartmann și Krazenstein.
Avantajele și problemele tehnice pe care le rezolvă invenția sunt:
undele ultrasonice sunt produse mecanic prin curgerea turbionară a amestecului gazos; nu sunt necesare echipamente electronice de generare a ultrasunetelor;
emisia de unde acustice nu este percepută de urechea umană;
arderea se produce complet, cu o flacără albastră scurtă;
prin ardere se elimină mai puține noxe;
- temperatura din flacără este mai înaltă;
duza poate fi montată pe orice arzător cu gaze sau amestec combustibil;
execuția componentelor este simplă;
în continuare se prezintă un exemplu de realizare a invenției cu referire la figura 1.
α - Ί!?13 -Ρ Ο 7 1 3 - 5 : -03 pot fig. 1. Exemplu de realizare a duzei rezonante pentru generarea ultrasunetelor în flacără
Conform invenției, duza rezonantă pentru generarea ultrasunetelor în flacără se montează pe țeava 1, prin care este transportat gazul carburant sau amestecul aer + particule combustibile. Duza are în componență piesa intermediară 2, pe care este este fixat corpul suport al discurilor 3, care centrează și susține discurile plane 4. inelul distanțicr 5 și discurile elastice și conice 6 și 7. Cele două discuri plane 4, împreună cu distanțierul 5, formează incinta generatoare de ultrasunete A. Frecvența ultrasunetelor produse este dependentă de diametrele orificiilor discurilor plane 4, precum și de diametrul interior și grosimea distanțierului 5.
Discurile conice 6 și 7 formează două incinte rezonatoare B și C, în care sunt întreținute și amplificate undele ultrasonice produse în incinta A. Grosimea discurilor, diametrul ajutajelor, precum și înălțimea trunchiurilor de con determină frecvența de oscilație a sistemului rezonant, iar aceasta trebuie să fie apropiată de cea rezultată în incinta A. Poate fi folosită o singură incintă rezonatoare, dar prin utilizarea a două incinte B și C cu volume diferite dar calibrate pe aceiași frecvență, au fost obținute efecte superioare. Volumul cavităților rezonante B și C poate fi modificat și calibrat pe frecvența de rezonanță, prin strângerea sau desfacerea pe filet a corpului suport al discurilor elastice 3.
Ajutajul D este calibrat pentru arzătoarele realizate în variantele constructive existente și determină în principal cantitatea de căldură generată prin ardere. Pentru arzătoarele de putere ridicată, care au un orificiu de ejecție cu un diametru mai mare de 1,5 mm. ultimul disc conic poate fi folosit ca ajutaj de ejecție.
Degajările E practicate pe piesa intermediară 2 și corpul suport al discurilor 3. servesc pentru asamblarea montajului cu ajutorul unei chei fixe.
Noutatea invenției constă în faptul că:
- undele ultrasonice sunt generate mecanic prin curgerea turbulentă a amestecului combustibil printr-o incintă cu volum fix. pe principiul fluierului cu ultrasunete.
- amplificarea undelor produse se realizează prin trecerea lor prin două incinte cu rol de rezonator.
- volumul camerelor de rezonanță poate fi modificat și calibrat pe frecvența de rezonanță, prin Înșurubarea sau deșurubarea corpului suport al discurilor elastice conice.
Toate arzătoarele existente la ora actuală, care îmbunătățesc condițiile de ardere cu ajutorul ultrasunetelor, folosesc pentru generarea undelor ultrasonice, sisteme electronice de alimentare a unor elemente excitatoare piezoelectrice sau magnetostritive. Acest mod de generare a ultrasunetelor necesită o sursă de alimentare cu energie electrică.
Duza rezonantă pentru generarea ultrasunetelor în flacără, care face obiectul invenției se bazează pe producerea ultrasunetelor pe cale mecanică și astfel nu este necesară o sursă de alimentare electrică.
REVENDICĂRI
Claims (5)
1. Duză rezonantă pentru generarea ultrasunetelor în flacără, caracterizată prin aceea că este montată pe țeava de alimentare 1 a arzătorului și are în componență piesa intermediară 2, pe care este Axat corpul suport al discurilor 3. în care se află discurile piane perforate 4, inelul distanțier 5 și discurile elastice conice cu găuri centrale de diferite diametre 6 și 7, rezultând o incintă de generare mecanică a ultrasunetelor A și două incinte rezonatoare B și C cu volume rezonante diferite.
2. Duză rezonantă pentru generarea ultrasunetelor în flacără, conform revendicării 1. caracterizată prin aceea că volumul incintelor B și C poate fi variat prin rotirea pe filet a piesei intermediare 2, față de corpul suport al discurilor.
3. Duză rezonantă pentru generarea ultrasunetelor în flacără, conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că ajutajul D este dimensionat la fel ca pentru arzătoarele comerciale și astfel poate fi montată pe orice arzător existent.
4. Duză rezonantă pentru generarea ultrasunetelor în flacără, conform revendicărilor 1 și
2. caracterizată prin aceea că pentru arzătoarele de putere ridicată, care au un orificiu de ejecție cu un diametru mai mare de 1,5 mm. ultimul disc conic poate fi folosit ca ajutaj de ejecție.
5. Dimensionarea geometriei duzei rezonante pentru generarea ultrasunetelor în flacără, conform revendicărilor 1, 2 si 3 conform principiilor și formulelor enunțate in prezentarea brevetului.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ROA201300213A RO128773B1 (ro) | 2013-03-11 | 2013-03-11 | Duză rezonantă, pentru generarea ultrasunetelor în flacără |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ROA201300213A RO128773B1 (ro) | 2013-03-11 | 2013-03-11 | Duză rezonantă, pentru generarea ultrasunetelor în flacără |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RO128773A0 true RO128773A0 (ro) | 2013-08-30 |
| RO128773B1 RO128773B1 (ro) | 2019-03-29 |
Family
ID=49030000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ROA201300213A RO128773B1 (ro) | 2013-03-11 | 2013-03-11 | Duză rezonantă, pentru generarea ultrasunetelor în flacără |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RO (1) | RO128773B1 (ro) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116213179A (zh) * | 2023-05-10 | 2023-06-06 | 通威微电子有限公司 | 超声波雾化喷胶装置、系统和籽晶粘接方法 |
-
2013
- 2013-03-11 RO ROA201300213A patent/RO128773B1/ro unknown
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116213179A (zh) * | 2023-05-10 | 2023-06-06 | 通威微电子有限公司 | 超声波雾化喷胶装置、系统和籽晶粘接方法 |
| CN116213179B (zh) * | 2023-05-10 | 2023-07-28 | 通威微电子有限公司 | 超声波雾化喷胶装置、系统和籽晶粘接方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RO128773B1 (ro) | 2019-03-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Khmelev et al. | Ultrasonic radiators for the action on gaseous media at high temperatures | |
| Topp et al. | Industrial and medical uses of ultrasonic atomizers | |
| JPH03242413A (ja) | デイーゼルエンジンの煤煙フイルタを再生する方法並びに装置 | |
| US3911858A (en) | Vortex acoustic oscillator | |
| US8109217B2 (en) | Method, device and system for enhancing combustion of solid objects | |
| CN107486116B (zh) | 一种加氢反应器 | |
| JPH038441B2 (ro) | ||
| RO128773A0 (ro) | Duză rezonantă, pentru generarea ultrasunetelor în flacără | |
| FI84394B (fi) | Saett och apparat foer foerbraenning av fluider. | |
| RU2336130C1 (ru) | Инфразвуковой газоструйный резонансный излучатель | |
| RU2011123888A (ru) | Устройство для получения энергии из дымовых газов | |
| Zhang et al. | Feedback effects of pesticides flow atomization on the operating characteristics of pulsed engines | |
| RU102197U1 (ru) | Ультразвуковая коагуляционная камера | |
| CN216906861U (zh) | 一种周向雾化烟油的声表面波电子烟 | |
| US3533373A (en) | Modulated signal generator | |
| Rajaram et al. | Premixed combustion noise scaling: total power and spectra | |
| US20180058319A1 (en) | Systems and Methods for Anti-Phase Operation of Pulse Combustors | |
| Yavuzkurt et al. | Effect of an acoustic field on the combustion of coal particles in a flat flame burner | |
| Zhilin et al. | Numerical study of the influence of bichannel-system geometry on the existence domain of Hartmann effect | |
| CN106675617B (zh) | 一种催化裂化的进料喷嘴 | |
| Akhmadullin et al. | Combustion instability control in the model of combustion chamber | |
| CN114343249A (zh) | 一种周向雾化烟油的声表面波电子烟 | |
| RU2064132C1 (ru) | Газоструйный акустический излучатель-воспламенитель | |
| US3923446A (en) | Vibration cancelling burner grid for a heating system | |
| CN205496170U (zh) | 一种滤网式超声清洗机 |