[实用新型]一种自冷式大功率超声波流体处理装置

说明书

本实用新型公开了一种自冷式大功率超声波流体处理装置，主要包括超声波振动系统，超声波振动系统与反映釜一体化设计，通过换能器导热桶与反应釜内的流动液体实现热交换，换能器与导热桶之间充满固态导热剂，后质量块和工具头之间的陶瓷元件和电极片通过预应力螺杆连接，超声波换能器法兰盘和反应釜法兰盘之间安装密封件，流体出口和流体进口与标准管道连接，超声波振动系统通过高压导线与超声电源连接。本实用新型设计通过超声波振动系统与反应釜一体化设计，实现换能器与流体之间热交换，解决换能器散热问题；换能器导热桶内灌满固态低损耗导热剂，导热剂起到导热的同时实现了换能器防爆功能；结构简单，实现模块设计，适合不同实用环境。

技术领域

本实用新型涉及流体处理的领域，具体涉及一种自冷式大功率超声波流体处理装置。

背景技术

超声在工业应用中往往采用大功率超声波换能器，如环保企业处理活性污泥、造纸厂处理纸浆、城市污水处理厂处理污水等，这些生产过程中用到的超声波换能器均需要大功率长时间工作，由于机械损耗和电阻损耗的存在，换能器会产生大量热量并引起自身温度上升，当温度过高时，陶瓷元件性能衰减，换能器工作性能不稳定，甚至引起超声波功放频率跟踪出错，损坏换能器。

小功率发射或者脉冲工作方式的超声波换能器不需要采用冷却系统，通过与周围环境热交换即可达到正常的工作温度范围；中功率的超声波换能器一般采用风机冷却方式，此方式适合连续功率小于3kW并且环境温度不太高的超声波系统；大功率超声波换能器，为了快速降低换能器温度，采用水冷和制冷剂冷却方式。

目前，超声波换能器多数采用风冷方式，这种方法有一定的局限性，在换能器发热量较大或环境温度较高时，就无法满足换能器的散热要求，从而导致换能器温度急剧升高、器件损坏，风机长时间工作也存在损坏风险，而且此方法不适合防爆场合使用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种自冷式大功率超声波流体处理装置。

本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的：这种自冷式大功率超声波流体处理装置，主要包括高压导线、固态导热剂、螺钉、O型圈密封垫、后质量块、螺杆、陶瓷元件、电极片、导热桶、工具头、流体出口、流体进口、反应釜、换能器法兰盘、反应釜法兰盘、超声波振动系统，超声波振动系统与反映釜一体化设计，通过换能器导热桶与反应釜内的流动液体实现热交换，达到冷却换能器的目的，换能器与导热桶之间充满固态导热剂，固态导热剂的作用包括导热、防尘和防爆，后质量块和工具头之间的陶瓷元件和电极片通过预应力螺杆连接，超声波换能器法兰盘和反应釜法兰盘之间安装O型圈密封垫，O型圈密封垫通过螺钉去耦密封，流体出口和流体进口与标准管道连接，超声波振动系统通过高压导线与超声电源连接，接收高压信号施加在超声波振动系统，实现电声转换。

导热桶采用金属材料，在换能器的节点处通过焊接方式连接密封或者通过O型圈法兰压密封方法连接。

所述反应釜一侧下端设有流体进口，另一侧上端设有流体出口。流体通过流体进口进入反应釜，流体得到超声波充分作用后，通过流体出口流出，实现流体固体颗粒和细菌团的裂解，达到工艺使用要求，而且此设备体积较小适合不同场合的安装使用。

所述超声波振动系统包括换能器和工具头。其作用实现电信号到声信号的转换，通过工具头的大振幅高频率振动作用流体媒介，使流体产生空化裂解。换能器的产生的热量通过固态导热剂传递给导热桶，最后通过导热桶与流动流体热交换，实现换能器散热功能。

本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型通过超声波振动系统与反应釜一体化设计，实现换能器与流体之间热交换，解决换能器散热问题。

2、本实用新型换能器导热桶内灌满固态低损耗导热剂，导热剂起到导热的同时实现了换能器防爆功能。

3、本实用新型结构简单，可以实现模块设计，适合不同的实用环境。