一种新结构超声反应器及其工作方法技术

本发明专利技术公开了一种新结构超声反应器及其工作方法，其中新结构超声反应器包括超声换能器、金属棒、抗腐蚀金属板以及水槽，超声换能器上设有能够施加激励电压的电极，在超声换能器表面固定有用于传递振动的金属棒，金属棒的长度方向垂直于超声换能器的声辐射面，并与超声换能器的主振动方向平行，金属棒上固定有若干个抗腐蚀金属板，抗腐蚀金属板的长度方向与金属棒的长度方向相垂直，抗腐蚀金属板插入到水槽中，水槽中盛有目标液体，抗腐蚀金属板由超声换能器驱动，在目标液体中产生超声场，以实现对污水的处理、生活饮用水的处理和细胞的粉碎等。本发明专利技术提出的新结构超声反应器具有能量效率高的优点。

A new structure ultrasonic reactor and its working method

The present invention discloses a new structure of ultrasonic reactor and its working method, the new structure of ultrasonic reactor includes ultrasonic transducer, metal rods, corrosion resistant metal plate and water tank, ultrasonic transducer with electrode to voltage, on the surface of ultrasonic transducer is fixed for vibration transmission of metal rods, sound radiation surface length the direction of metal bars perpendicular to the ultrasonic transducer and the main vibration direction and the ultrasonic transducer with a plurality of parallel, corrosion-resistant metal plate is fixed on the metal rod, the length direction of the length direction of the corrosion of metal plate and metal bars are vertical, corrosion-resistant metal plate is inserted into the tank, tank containing the target liquid. The corrosion of metal plate driven by ultrasonic transducer, ultrasonic field generated in the target cell and treatment liquid, in order to achieve the sewage treatment, drinking water. Comminution, etc. The new structure ultrasonic reactor proposed by the invention has the advantages of high energy efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种新结构超声反应器及其工作方法
：本专利技术涉及一种新结构超声反应器及其工作方法，属于超声应用领域。
技术介绍
：当代科技高速发展，超声波技术已应用于解决很多引起广泛关注的问题上，例如治理随着工业化程度的提高，带来的严重水污染；伴随健康问题日益受到重视，处理日常饮用水；应科技发展需要，进行细胞的粉碎等等。但是目前大部分超声反应器在处理污水、生活饮用水和细胞的粉碎等问题时，普遍存在的问题是耗能大，处理量小，多停留在实验室的规模。因此，以提高能量利用率为目标，设计一种新结构超声反应器以改进现有技术之不足是极为重要的。
技术实现思路
：本专利技术是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种新结构超声反应器及其工作方法，该结构利用由超声换能器驱动的多个插入在水槽中的抗腐蚀金属片所产生的超声场，对目标液体进行有效的声处理，提高系统的能量效率。本专利技术采用如下技术方案：一种新结构超声反应器，包括超声换能器、金属棒、抗腐蚀金属板以及水槽，所述超声换能器上设有能够施加激励电压的电极，在超声换能器表面固定有用于传递振动的金属棒，金属棒的长度方向垂直于超声换能器的声辐射面，并与超声换能器的主振动方向平行，所述金属棒上固定有若干个抗腐蚀金属板，抗腐蚀金属板的长度方向与金属棒的长度方向相垂直，所述抗腐蚀金属板插入到水槽中，水槽中盛有目标液体，抗腐蚀金属板由超声换能器驱动，在目标液体中产生超声场。进一步地，所述金属棒为沿长度方向的横断面尺寸不均匀的杆件。进一步地，固定于金属棒上的若干个抗腐蚀金属板中，相邻的两个之间的位置间距满足：λm/2+mλm，λm为金属棒的振动波长，m取自然数(m＝0,1,2,3……)。进一步地，固定于金属棒上的若干个抗腐蚀金属板中，相邻的两个之间的位置间距满足：(n·λf)/2，λf为水槽内目标液体介质中的超声波长，n取正整数(n＝0,1,2,3……)。本专利技术还采用如下技术方案：一种新结构超声反应器的工作方法，其特征在于：步骤如下：对电极施加激励，超声换能器会生与激励同频率的振动，振动传递至金属棒，再由金属棒传递至若干个抗腐蚀金属板，振动依次传递并放大，在水槽中的目标液体中产生声场。本专利技术具有如下有益效果：本专利技术通过利用金属杆与目标液体的共振进一步提高新结构超声反应器的能量效率。附图说明：图1为本专利技术新结构超声反应器的结构示意图。其中：1-电极、2-超声换能器、3-金属棒、4-抗腐蚀金属板、5-水槽。具体实施方式：下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。请参照图1所示，本专利技术新结构超声反应器包括超声换能器2、金属棒3、作为声辐射板的抗腐蚀金属板4以及水槽5，超声换能器2上设有可施加激励电压的电极1，在超声换能器2表面固定有用于传递振动的金属棒3，金属棒3的长度方向垂直于超声换能器2的声辐射面，并与超声换能器2的主振动方向平行；金属棒3上固定有若干个抗腐蚀金属板4，抗腐蚀金属板4的长度方向与金属棒3的长度方向相垂直，抗腐蚀金属板4插入到水槽5中，水槽5中盛有目标液体，抗腐蚀金属板4由超声换能器2驱动，在目标液体中产生超声场，进行有效的声处理，更高效地利用能量处理目标液体。为达到加强振动的效果，金属棒3的横断面尺寸可以是不均匀的。请参照图1所示，本专利技术新结构超声反应器的工作方法如下：对电极1施加激励，超声换能器2会产生与激励同频率的振动，振动传递至金属棒3，再由金属棒3传递至若干个抗腐蚀金属板4，振动依次传递并放大，在水槽5中的目标液体中产生声场，高效实现对目标液体(如污水、生活饮用水和细胞的粉碎)的处理。为增强新结构超声反应器的能量效率，首先，金属棒3沿长度方向的横断面尺寸是变化的，其次，若干个抗腐蚀金属板4固定在金属棒3上的位置间距需满足：λm/2+mλm或者(n·λf)/2，其中λm为金属棒3在空气中的振动波长，m取自然数(m＝0,1,2,3……)；λf为水槽5内目标液体介质中的超声波长n取正整数(n＝0,1,2,3……)。根据具体的工况，确定合适的m和n，使的值尽量小，其中cm、cf分别为金属棒3在空气中的声速以及在目标液体中的声速。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新结构超声反应器，其特征在于：包括超声换能器(2)、金属棒(3)、抗腐蚀金属板(4)以及水槽(5)，所述超声换能器(2)上设有能够施加激励电压的电极(1)，在超声换能器(2)表面固定有用于传递振动的金属棒(3)，金属棒(3)的长度方向垂直于超声换能器(2)的声辐射面，并与超声换能器(2)的主振动方向平行，所述金属棒(3)上固定有若干个抗腐蚀金属板(4)，抗腐蚀金属板(4)的长度方向与金属棒(3)的长度方向相垂直，所述抗腐蚀金属板(4)插入到水槽(5)中，水槽(5)中盛有目标液体，抗腐蚀金属板(4)由超声换能器(2)驱动，在目标液体中产生超声场。

【技术特征摘要】
1.一种新结构超声反应器，其特征在于：包括超声换能器(2)、金属棒(3)、抗腐蚀金属板(4)以及水槽(5)，所述超声换能器(2)上设有能够施加激励电压的电极(1)，在超声换能器(2)表面固定有用于传递振动的金属棒(3)，金属棒(3)的长度方向垂直于超声换能器(2)的声辐射面，并与超声换能器(2)的主振动方向平行，所述金属棒(3)上固定有若干个抗腐蚀金属板(4)，抗腐蚀金属板(4)的长度方向与金属棒(3)的长度方向相垂直，所述抗腐蚀金属板(4)插入到水槽(5)中，水槽(5)中盛有目标液体，抗腐蚀金属板(4)由超声换能器(2)驱动，在目标液体中产生超声场。2.如权利要求1所述的新结构超声反应器，其特征在于：所述金属棒(3)为沿长度方向的横断面尺寸不均匀的杆件。3.如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡俊辉，刘庆阳，钟思恒，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32