[发明专利]用于稠油降粘的超声换能器及超声换能装置

说明书

本发明提供一种用于稠油降粘的超声换能器，其包含：第一振子，其为半波长振子，包含第一后盖板、第一压电陶瓷晶堆以及第二压电陶瓷晶堆，其中，第一压电陶瓷晶堆与第二压电陶瓷晶堆衔接处为第一节面，第一节面处的振子振速为零；第一变幅杆，其为半波长三段式变幅杆，包含第一前盖板、第一过渡段部分以及第一圆柱部分，其中，第一过渡段部分包含第二节面，第二节面处的振子振速为零；第二变幅杆，其为半波长三段式变幅杆，包含第二圆柱部分、第二过渡段部分以及辐射头，其中，第二过渡段部分包含第三节面，第三节面处的振子振速为零。本发明具备耐高温、能长时间连续工作、批量处理规模大等优点，能够提高原油的运输能力。

技术领域

本发明涉及声化学和声能应用领域，具体地说，涉及一种用于稠油降粘的超声换能器及超声换能装置。

背景技术

关于夹心式压电陶瓷功率超声换能器的理论计算和工程设计，目前的相关研究大部分局限在实验室，发展了许多设计理论。但截止目前，应用于生产线的大功率变幅杆换能器还比较少，并存在以下缺陷：换能器不耐高温、不能长时间连续工作、批量处理规模小等。

因此，本发明提供了一种用于稠油降粘的超声换能器及超声换能装置。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种用于稠油降粘的超声换能器，所述超声换能器包含：

第一振子，其为半波长振子，包含第一后盖板、第一压电陶瓷晶堆以及第二压电陶瓷晶堆，其中，所述第一压电陶瓷晶堆与所述第二压电陶瓷晶堆衔接处为第一节面，所述第一节面处的振子振速为零；

第一变幅杆，其为半波长三段式变幅杆，包含第一前盖板、第一过渡段部分以及第一圆柱部分，其中，所述第一过渡段部分包含第二节面，所述第二节面处的振子振速为零；

第二变幅杆，其为半波长三段式变幅杆，包含第二圆柱部分、第二过渡段部分以及辐射头，其中，所述第二过渡段部分包含第三节面，所述第三节面处的振子振速为零。

根据本发明的一个实施例，所述第一后盖板的材质为钢。

根据本发明的一个实施例，所述第一压电陶瓷晶堆以及所述第二压电陶瓷晶堆上均覆有电极。

根据本发明的一个实施例，所述第一变幅杆的材质为铝。

根据本发明的一个实施例，所述第二变幅杆的材质为钛合金。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种用于稠油降粘的超声换能装置，所述装置包含：

如上任一项所述的超声换能器；

预应力螺栓。

根据本发明的一个实施例，所述预应力螺栓包含：

第一预应力螺栓，其位于所述第一后盖板、所述第一压电陶瓷晶堆、所述第二压电陶瓷晶堆以及所述第一前盖板中心处；

第二预应力螺栓，其位于所述第一圆柱部分以及所述第二圆柱部分中心处。

根据本发明的一个实施例，所述装置还包含法兰圆盘，所述法兰圆盘包含：

第一法兰圆盘，其位于所述第一前盖板以及所述第一过渡段部分的衔接处；

第二法兰圆盘，其位于所述第二圆柱部分以及所述第二过渡段部分的衔接处。

根据本发明的一个实施例，所述装置还包含风冷水冷降温外壳，其覆盖所述第一振子以及所述第一前盖板的外表面。

根据本发明的一个实施例，所述风冷水冷降温外壳包含气冷出入口、风冷出入口、水冷出入口以及封套。