[发明专利]一种用于管道的防垢与灭菌装置

说明书

本发明涉及一种用于管道的防垢与灭菌装置，该装置包括纵向换能器短节和超声波聚能短节，纵向换能器短节包括油管短节和沿油管短节轴向设置的夹心式超声波换能器，该换能器发出的超声波沿所述油管短节的轴向传播；超声波聚能短节包括油管短节和超声波聚能组，每个所述超声波聚能组包括至少一个变幅杆式超声波换能器，所述变幅杆式超声波换能器发出的超声波垂直作用于所述油管短节内的流体。通过夹心式超声波换能器的纵向波对管道内的流体进行第一次处理，然后利用超声波变幅杆改变第二功率超声换能器的超声波振动幅度，实现将超声能量集中在较小的面积上进行防垢，进而同时实现管道防垢和灭菌，并同时提高了防垢效果和效率。

技术领域

本发明涉及超声波防垢、灭菌领域技术领域，尤其涉及一种用于管道的防垢与灭菌装置。

背景技术

结垢及细菌腐蚀是生产系统中遇到的严重问题之一，结垢及细菌腐蚀可发生在生产系统的多个部位或环节，如流体集输、流体循环系统、污水处理及注水系统。它们所带来的危害使得污垢问题备受科学界和工程技术人员的广泛关注，已成为涉及国民经济众多产业和部门的一个急需解决的问题。因此，对结垢、灭菌问题的研究和解决是十分必要的。

目前防垢及灭菌主要有化学、物理等方法，前者是加入防垢剂或化学药品，后者则是造成某种条件或改变外界条件来破坏成垢。这些方法不仅需要暂停设备影响生产，除垢效果不理想，而且使用化学药剂损坏管道严重影响环境。而超声波技术作为一种极具潜力的技术，具有投入少、见效快、对环境和设备无污染等特点，已展现了良好的前景。

现有的一些超声波防垢设备或直接作用在管道外壁，以横波的形式传播，只能进行短距离、小范围的管道防垢并且受管道溶液流速影响很大，并且不具备杀菌功能。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种同时具备防垢和灭菌功能的用于管道的防垢与灭菌装置，以解决现有超声波防垢设备效率低、防垢效果差和不具备灭菌功能的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于管道的防垢与灭菌装置，包括：

纵向换能器短节，所述纵向换能器短节包括油管短节和沿所述油管短节轴向设置的夹心式超声波换能器，所述夹心式超声波换能器发出的超声波沿所述油管短节的轴向传播；

超声波聚能短节，所述超声波聚能短节包括油管短节和至少一个超声波聚能组，每个所述超声波聚能组包括至少一个变幅杆式超声波换能器，所述变幅杆式超声波换能器安装在所述油管短节上，且所述变幅杆式超声波换能器发出的超声波垂直作用于所述油管短节内的流体；

所述纵向换能器短节与超声波聚能短节连通，流体依次流经所述所述纵向换能器短节和超声波聚能短节。

优选地，所述纵向换能器短节的数量为质数个，且各个所述纵向换能器短节连通。

优选地，所述超声波聚能短节包括质数个所述超声波聚能组，且各个所述超声波聚能组在所述油管短节的轴向上间隔设置。

优选地，每个所述超声波聚能组包括质数个所述变幅杆式超声波换能器，且质数个所述变幅杆式超声波换能器绕所述油管短节的圆周分布。

优选地，所述夹心式超声波换能器包括第一盖板、第二盖板、锁紧螺栓和压电陶瓷部，所述压电陶瓷部设置在所述第一盖板和所述第二盖板之间，所述锁紧螺栓穿过所述第一盖板、压电陶瓷部后与所述第二盖板连接。

优选地，所述变幅杆式超声波换能器包括第一盖板、第二盖板、锁紧螺栓、压电陶瓷部、超声波变幅杆和超声波工具头，所述压电陶瓷部设置在所述第一盖板和所述第二盖板之间，所述锁紧螺栓穿过所述第一盖板、压电陶瓷部后与所述第二盖板连接，所述超声波变幅杆的一端与所述第二盖板连接，另一端与所述超声波工具头连接，所述超声波工具头伸入所述油管短节内。