Installationen består af et laboratoriestander, en ultralydsgenerator, en højeffektiv magnetostriktiv transducer af høj kvalitet og tre bølgelederemittere (koncentratorer) til transduceren. har trinjustering af udgangseffekt, 50%, 75%, 100% af nominel udgangseffekt. Effektjustering og tilstedeværelsen af ​​tre forskellige bølgelederemittere (med en forstærkning på 1:0,5, 1:1 og 1:2) gør det muligt at opnå forskellige amplituder af ultralydsvibrationer i de undersøgte væsker og elastiske medier, cirka fra 0 til 80 μm ved en frekvens på 22 kHz.

Mange års erfaring med fremstilling og salg af ultralydsudstyr bekræfter oplevet behov i at udstyre alle former for moderne højteknologisk produktion med Laboratorieinstallationer.

Produktion af nanomaterialer og nanostrukturer, introduktion og udvikling af nanoteknologi er umulig uden brug af ultralydsudstyr.

Ved at bruge dette ultralydsudstyr er det muligt at:

• opnåelse af metal nanopulvere;
• brug, når du arbejder med fullerener;
• undersøgelse af forløbet af nukleare reaktioner under forhold med stærke ultralydsfelter (kold termonuklear fusion);
• excitation af sonoluminescens i væsker til forsknings- og industrielle formål;
• skabelse af fint dispergerede normaliserede direkte og omvendte emulsioner;
• scoring træ;
• excitation af ultralydsvibrationer i smeltede metaller til afgasning;
• og meget, meget mere.

Moderne ultralydsdispergeringsmidler med digitale generatorer i I10-840-serien

Ultralydsinstallation (dispergeringsmiddel, homogenisator, emulgator) I100-840 er designet til laboratorieundersøgelser af effekten af ​​ultralyd på flydende medier med digital kontrol, med jævn justering, med digitalt valg af driftsfrekvens, med en timer, med mulighed for at forbinde oscillerende systemer med forskellig frekvens og effekt og optagebehandlingsparametre til ikke-flygtig hukommelse.

Installationen kan udstyres med ultralyds magnetostriktive eller piezokermiske oscillatoriske systemer med en driftsfrekvens på 22 og 44 kHz.

Om nødvendigt kan dispergeringsmidlet udstyres med oscillerende systemer ved 18, 30, 88 kHz.

Ultralydslaboratorieenheder (dispergeringsmidler) anvendes:

• til laboratorieundersøgelser af effekten af ​​ultralydskavitation på forskellige væsker og prøver placeret i væsker;
• til opløsning af vanskelige eller dårligt opløselige stoffer og væsker i andre væsker;
• til test af forskellige væsker for kavitationsstyrke. For eksempel for at bestemme stabiliteten af ​​viskositeten af ​​industrielle olier (se GOST 6794-75 for AMG-10 olie);
• til undersøgelser af ændringer i imprægneringshastigheden fibrøse materialer under påvirkning af ultralyd og for at forbedre imprægneringen af ​​fibrøse materialer med forskellige fyldstoffer;
• at forhindre aggregering af mineralpartikler under hydrosortering (slibende pulvere, geomodifikatorer, naturlige og kunstige diamanter osv.);
• til ultralydsrensning af komplekse produkter af brændstofudstyr til biler, injektorer og karburatorer;
• til forskning i kavitationsstyrke af maskindele og mekanismer;
• og i selve simpel sag- som et ultralydsrensebad med høj intensitet. Sediment og aflejringer på laboratorieglas og glas fjernes eller opløses på få sekunder.

Ejere af patent RU 2286216:

Opfindelsen angår indretninger til ultralydsrensning og bearbejdning af suspensioner i kraftige akustiske felter, især til opløsning, emulgering, dispergering, samt indretninger til generering og transmission af mekaniske vibrationer under anvendelse af magnetostriktionseffekten. Installationen indeholder en magnetostriktiv ultralydsstangstransducer, et arbejdskammer lavet i form af et cylindrisk metalrør og en akustisk bølgeleder, hvis udstrålende ende er hermetisk forbundet med den nedre del af det cylindriske rør ved hjælp af en elastisk tætningsring , og den modtagende ende af denne bølgeleder er akustisk stift forbundet med den udstrålende overflade af ultralydsstangtransduceren. En ringformet magnetostriktiv emitter er yderligere indført i installationen, hvis magnetiske kredsløb er akustisk stift presset på røret i arbejdskammeret. Ultralydsinstallationen danner et to-frekvent akustisk felt i det flydende medium, der behandles, hvilket sikrer øget intensivering af den teknologiske proces uden at forringe kvaliteten af ​​slutproduktet. 3 løn flyve, 1 ill.

Opfindelsen angår indretninger til ultralydsrensning og bearbejdning af suspensioner i kraftige akustiske felter, især til opløsning, emulgering, dispergering, samt indretninger til generering og transmission af mekaniske vibrationer under anvendelse af magnetostriktionseffekten.

Der kendes en anordning til at indføre ultralydsvibrationer i en væske (patent DE, nr. 3815925, B 08 B 3/12, 1989) ved hjælp af en ultralydssensor, som er fastgjort med en lydudsendende kegle ved hjælp af en hermetisk forseglet flange i bunden område inde i et væskebad.

Den nærmeste teknisk løsning Den foreslåede er en ultralydsinstallation af typen UZVD-6 (A.V. Donskoy, O.K. Keller, G.S. Kratysh "Ultrasonic electrotechnological installations", Leningrad: Energoizdat, 1982, s. 169), indeholdende en stang ultralydstransducer, et arbejdskammer fremstillet i i form af et cylindrisk metalrør og en akustisk bølgeleder, hvis udstrålende ende er hermetisk forbundet med den nedre del af det cylindriske rør ved hjælp af en elastisk tætningsring, og den modtagende ende af denne bølgeleder er akustisk stift forbundet med udstrålende overflade af stangens ultralydstransducer.

Ulempen ved de identificerede kendte ultralydsinstallationer er, at arbejdskammeret har enkelt kilde ultralydsvibrationer, som transmitteres ind i den fra en magnetostriktiv transducer gennem enden af ​​bølgelederen, hvis mekaniske egenskaber og akustiske parametre bestemmer den maksimalt tilladte strålingsintensitet. Ofte kan den resulterende intensitet af ultralydsvibrationsstråling ikke opfylde kravene til den teknologiske proces med hensyn til kvaliteten af ​​det endelige produkt, hvilket tvinger tiden for ultralydsbehandling af det flydende medium til at blive forlænget og fører til et fald i intensiteten af den teknologiske proces.

Ultralydsinstallationerne, analogen og prototypen af ​​den påberåbte opfindelse, identificeret under patentsøgningen, når de er implementeret, sikrer således ikke opnåelsen af ​​det tekniske resultat, som består i at øge intensiveringen af ​​den teknologiske proces uden at reducere kvaliteten af ​​det endelige produkt .

Den foreslåede opfindelse løser problemet med at skabe en ultralydsinstallation, hvis implementering sikrer opnåelsen af ​​et teknisk resultat, der består i at øge intensiveringen af ​​den teknologiske proces uden at reducere kvaliteten af ​​det endelige produkt.

Essensen af ​​opfindelsen ligger i den kendsgerning, at en ultralydsinstallation, der indeholder en stang-ultralydstransducer, et arbejdskammer lavet i form af et cylindrisk metalrør og en akustisk bølgeleder, hvis udstrålende ende er hermetisk forbundet med den nedre del af det cylindriske rør ved hjælp af en elastisk tætningsring, og den modtagende ende af denne bølgeleder, det er akustisk stift forbundet med stangens ultralydstransducers emitterende overflade, en yderligere ringmagnetostriktiv emitter, hvis magnetiske kredsløb er akustisk stift presset; på røret i arbejdskammeret. Derudover er en elastisk tætningsring fastgjort til den udstrålende ende af bølgelederen i området af forskydningsenheden. I dette tilfælde er den nedre ende af ringradiatorens magnetiske kerne placeret i samme plan med den udstrålende ende af den akustiske bølgeleder. Ydermere er overfladen af ​​den udstrålende ende af den akustiske bølgeleder gjort konkav, sfærisk, med kuglens radius lig med halvdelen af ​​længden af ​​det magnetiske kredsløb af den ringmagnetostriktive emitter.

Det tekniske resultat opnås som følger. En stang-ultralydstransducer er en kilde til ultralydsvibrationer, der giver de nødvendige parametre for det akustiske felt i installationens arbejdskammer til at udføre den teknologiske proces, som sikrer intensiveringen og kvaliteten af ​​det endelige produkt. En akustisk bølgeleder, hvis udstrålende ende er hermetisk forbundet med den nedre del af det cylindriske rør, og den modtagende ende af denne bølgeleder er akustisk stift forbundet med den udstrålende overflade af stangens ultralydstransducer, sikrer transmissionen af ​​ultralydsvibrationer ind i forarbejdet flydende medium i arbejdskammeret. I dette tilfælde er tætheden og mobiliteten af ​​forbindelsen sikret på grund af det faktum, at den udstrålende ende af bølgelederen er forbundet med den nederste del af arbejdskammerrøret ved hjælp af en elastisk tætningsring. Forbindelsens mobilitet sikrer muligheden for at overføre mekaniske vibrationer fra konverteren gennem bølgelederen ind i arbejdskammeret, ind i det flydende medium, der behandles, evnen til at udføre den teknologiske proces og derfor opnå det nødvendige tekniske resultat.

Derudover er den elastiske tætningsring i den påberåbte installation fastgjort ved den udstrålende ende af bølgelederen i området for forskydningsknuden, i modsætning til prototypen, hvor den er installeret i forskydningsområdet antinode. Som følge heraf dæmper tætningsringen i prototypeinstallationen vibrationer og reducerer kvalitetsfaktoren af ​​det oscillerende system og reducerer derfor intensiteten af ​​den teknologiske proces. I den påståede installation er tætningsringen installeret i området af forskydningsenheden, så det påvirker ikke oscillerende systemet. Dette tillader mere strøm at passere gennem bølgelederen sammenlignet med prototypen og derved øge strålingsintensiteten, og derfor intensivere den teknologiske proces uden at reducere kvaliteten af ​​det endelige produkt. Derudover, da tætningsringen i den påberåbte installation er installeret i området for samlingen, dvs. i zonen med nuldeformationer ødelægges det ikke af vibrationer, opretholder mobiliteten af ​​forbindelsen mellem den udstrålende ende af bølgelederen med bund rør i arbejdskammeret, hvilket gør det muligt at opretholde strålingsintensiteten. I prototypen er tætningsringen installeret i zonen med maksimal deformation af bølgelederen. Derfor ødelægges ringen gradvist af vibrationer, som gradvist reducerer intensiteten af ​​strålingen, og derefter bryder tætheden af ​​forbindelsen og forringer installationens ydeevne.

Brugen af ​​en ringmagnetostriktiv emitter gør det muligt at realisere høj konverteringseffekt og et betydeligt strålingsområde (A.V. Donskoy, O.K. Keller, G.S. Kratysh "Ultrasonic electrotechnological installations", Leningrad: Energoizdat, 1982, s. 34), og giver derfor mulighed for intensivering af den teknologiske proces uden at forringe kvaliteten af ​​slutproduktet.

Da røret er lavet cylindrisk, og den magnetostriktive emitter, der indføres i installationen, er lavet ringformet, er det muligt at presse det magnetiske kredsløb på rørets ydre overflade. Når forsyningsspænding påføres den magnetiske kernevikling, opstår der en magnetostriktionseffekt i pladerne, hvilket fører til deformation af magnetkernens ringformede plader i radial retning. På grund af det faktum, at røret er lavet af metal, og det magnetiske kredsløb er akustisk stift presset på røret, omdannes deformationen af ​​de ringformede plader i det magnetiske kredsløb til radiale vibrationer af rørvæggen. Som følge heraf omdannes de elektriske vibrationer af den magnetostriktive ringgenerators exciteringsgenerator til radiale mekaniske vibrationer af de magnetostriktive plader, og takket være den akustisk stive forbindelse af det magnetiske kredsløbs strålingsplan med rørets overflade, mekanisk vibrationer overføres gennem rørets vægge ind i det forarbejdede flydende medium. I dette tilfælde er kilden til akustiske vibrationer i det flydende medium, der behandles, den indvendige væg af det cylindriske rør i arbejdskammeret. Som følge heraf dannes der i den påberåbte installation et akustisk felt med en anden resonansfrekvens i det flydende medium, der behandles. Desuden øger indførelsen af ​​en ringmagnetostriktiv emitter i den påståede installation arealet af den emitterende overflade sammenlignet med prototypen: bølgelederens emitterende overflade og en del af arbejdskammerets indre væg, på hvis ydre overflade den ringformede magnetostriktive emitter trykkes ned. En forøgelse af det udstrålende overfladeareal øger intensiteten af ​​det akustiske felt i arbejdskammeret og giver derfor mulighed for at intensivere den teknologiske proces uden at forringe kvaliteten af ​​slutproduktet.

Placeringen af ​​den nedre ende af den magnetiske kerne af ringradiatoren i samme plan med den udstrålende ende af den akustiske bølgeleder er den bedste mulighed, da placering af den under den udstrålende ende af bølgelederen fører til dannelsen af ​​en død (stillestående) zone for ringtransduceren (ringradiator - rør). Placering af den nedre ende af den magnetiske kerne af ringemitteren over den udstrålende ende af bølgelederen reducerer effektiviteten af ​​ringtransduceren. Begge muligheder fører til et fald i intensiteten af ​​påvirkningen af ​​det samlede akustiske felt på det forarbejdede flydende medium og følgelig til et fald i intensiveringen af ​​den teknologiske proces.

Da den udstrålende overflade af en ringmagnetostriktiv emitter er en cylindrisk væg, fokuseres lydenergien, dvs. en koncentration af det akustiske felt skabes langs midterlinjen af ​​røret, hvorpå emitterens magnetiske kerne presses. Da den udstrålende overflade af en stav-ultralydstransducer er lavet i form af en konkav kugle, fokuserer denne udstrålende overflade også lydenergi, men nær et punkt, der ligger på rørets midterlinje. Altså for forskellige brændvidder brændpunkterne for begge udstrålende overflader falder sammen og koncentrerer kraftig akustisk energi i et lille volumen af ​​arbejdskammeret. Da den nederste ende af den magnetiske kerne af ringradiatoren er placeret i samme plan med den udstrålende ende af den akustiske bølgeleder, hvor den konkave kugle har en radius svarende til halvdelen af ​​længden af ​​den magnetiske kerne af den ringmagnetostriktive radiator, fokuspunktet for den akustiske energi ligger i midten af ​​rørets aksiale linje, dvs. i midten af ​​installationens arbejdskammer er kraftfuld akustisk energi koncentreret i et lille volumen ("Ultrasound. Small Encyclopedia", chefredaktør I.P. Golyanin, M.: Soviet Encyclopedia, 1979, s. 367-370). I området for fokusering af de akustiske energier af begge udstrålende overflader er intensiteten af ​​påvirkningen af ​​det akustiske felt på det behandlede flydende medium hundredvis af gange højere end i andre områder af kammeret. Der skabes et lokalt volumen med en kraftig eksponeringsintensitet for feltet. På grund af den lokale kraftige intensitet af påvirkningen ødelægges selv svært bearbejdelige materialer. Derudover fjernes kraftig ultralyd i dette tilfælde fra væggene, som beskytter kammervæggene mod ødelæggelse og forurening af det forarbejdede materiale med produktet af vægdestruktion. At gøre overfladen af ​​den udstrålende ende af den akustiske bølgeleder konkav, sfærisk, med en radius af kuglen lig med halvdelen af ​​længden af ​​det magnetiske kredsløb af den ringmagnetostriktive emitter, øger intensiteten af ​​virkningen af ​​det akustiske felt på forarbejdet flydende medium, og sikrer derfor intensiveringen af ​​den teknologiske proces uden at forringe kvaliteten af ​​slutproduktet.

Som vist ovenfor dannes der i den påberåbte installation et akustisk felt med to resonansfrekvenser i det flydende medium, der behandles. Den første resonansfrekvens bestemmes af resonansfrekvensen af ​​den magnetostriktive stangtransducer, den anden - af resonansfrekvensen af ​​den ringmagnetostriktive emitter presset på røret i arbejdskammeret. Resonansfrekvensen af ​​en ringmagnetostriktiv emitter bestemmes ud fra udtrykket lcp=λ=с/fres, hvor lcp er længden af ​​midterlinjen af ​​emitterens magnetiske kerne, λ er bølgelængden i materialet af den magnetiske kerne, c er hastigheden af ​​elastiske vibrationer i materialet af den magnetiske kerne, fres er resonansfrekvensen af ​​emitteren (A. V. Donskoy, O. K. Keller, G. S. Kratysh "Ultrasonic electrotechnological installations", Leningrad: Energoizdat, 1982, s. 25 ). Med andre ord bestemmes den anden resonansfrekvens af installationen af ​​længden af ​​midterlinien af ​​det ringmagnetiske kredsløb, som igen bestemmes af den ydre diameter af arbejdskammerrøret: jo længere midterlinien af ​​det magnetiske kredsløb , jo lavere er installationens anden resonansfrekvens.

Tilstedeværelsen af ​​to resonansfrekvenser i den påståede installation gør det muligt at intensivere den teknologiske proces uden at reducere kvaliteten af ​​det endelige produkt. Dette forklares som følger.

Når de udsættes for et akustisk felt i det flydende medium, der behandles, opstår der akustiske strømme - stationære hvirvelstrømme af væske, der opstår i et frit inhomogent lydfelt. I den påberåbte installation dannes to typer akustiske bølger i det flydende medium, der behandles, hver med sin egen resonansfrekvens: en cylindrisk bølge udbreder sig radialt fra indre overflade rør (arbejdskammer), og den plane bølge forplanter sig langs arbejdskammeret fra bund til top. Tilstedeværelsen af ​​to resonansfrekvenser øger virkningen af ​​akustiske strømme på det flydende medium, der behandles, da der ved hver resonansfrekvens dannes egne akustiske strømme, som intensivt blander væsken. Dette fører også til en stigning i turbulensen af ​​akustiske strømme og til endnu mere intens blanding af den behandlede væske, hvilket øger intensiteten af ​​det akustiske felts indvirkning på det behandlede væskemedium. Som følge heraf intensiveres den teknologiske proces uden at gå på kompromis med kvaliteten af ​​det endelige produkt.

Derudover opstår der under påvirkning af et akustisk felt kavitation i det flydende medium, der behandles - dannelsen af ​​brud i det flydende medium, hvor der opstår et lokalt trykfald. Som et resultat af kavitation dannes damp-gas kavitationsbobler. Hvis det akustiske felt er svagt, giver boblerne resonans og pulserer i feltet. Hvis det akustiske felt er stærkt, kollapser boblen efter en periode med lydbølgen (ideelt tilfælde), da den kommer ind i området med højtryk skabt af dette felt. Når bobler kollapser, genererer de stærke hydrodynamiske forstyrrelser i det flydende medium, intens stråling af akustiske bølger og forårsager ødelæggelse af overfladerne af faste legemer, der grænser op til den kaviterende væske. I den påståede installation er det akustiske felt mere kraftfuldt sammenlignet med det akustiske felt i prototypeinstallationen, hvilket forklares ved tilstedeværelsen af ​​to resonansfrekvenser i den. Som følge heraf er sandsynligheden for, at kavitationsboblerne kollapser højere i den påståede installation, hvilket øger kavitationseffekten og øger intensiteten af ​​påvirkningen af ​​det akustiske felt på det behandlede flydende medium og sikrer derfor intensivering af den teknologiske proces uden at reducere kvaliteten af det endelige produkt.

Jo lavere resonansfrekvensen af ​​det akustiske felt er, jo større er boblen, da perioden med lavfrekvensen er stor, og boblerne har tid til at vokse. Levetiden for en boble under kavitation er en frekvensperiode. Når boblen kollapser, skaber det et kraftigt tryk. Jo større boblen er, jo mere højt blodtryk skabes, når det smækker. I den påståede ultralydsinstallation adskiller kavitationsboblerne sig i størrelse på grund af dobbeltfrekvent lyd af væsken, der behandles: større er en konsekvens af virkningen af ​​lav frekvens på det flydende medium, og små er et resultat af højfrekvent eksponering til det flydende medium. Ved rengøring af overflader eller ved bearbejdning af en suspension trænger små bobler ind i revner og hulrum af faste partikler og danner mikropåvirkninger, hvilket svækker integriteten af ​​den faste partikel indefra. Bobler større størrelse Når de smækker i, fremkalder de dannelsen af ​​nye mikrorevner i faste partikler, hvilket yderligere svækker deres mekaniske bindinger. Faste partikler nedbrydes.

Under emulgering, opløsning og blanding ødelægger store bobler intermolekylære bindinger i komponenterne i den fremtidige blanding, forkorter kæderne og skaber betingelser for små bobler til yderligere ødelæggelse af intermolekylære bindinger. Som følge heraf øges intensiveringen af ​​den teknologiske proces uden at gå på kompromis med kvaliteten af ​​det endelige produkt.

Derudover opstår der i den påberåbte installation, som et resultat af samspillet mellem akustiske bølger med forskellige resonansfrekvenser i det behandlede flydende medium, slag på grund af overlejringen af ​​to frekvenser (superpositionsprincippet), hvilket forårsager en skarp øjeblikkelig stigning i amplituden af det akustiske tryk. I sådanne øjeblikke kan den akustiske bølges slagkraft være flere gange højere end installationens specifikke effekt, hvilket intensiverer den teknologiske proces og ikke kun reducerer, men forbedrer kvaliteten af ​​det endelige produkt. Derudover letter en kraftig stigning i amplituden af ​​akustisk tryk tilførslen af ​​kavitationskerner til kavitationszonen; kavitationen stiger. Kavitationsbobler dannes i porer, uregelmæssigheder og overfladerevner solid, placeret i suspension, danner lokale akustiske strømme, der intensivt blander væsken i alle mikrovolumener, hvilket også gør det muligt at intensivere den teknologiske proces uden at forringe kvaliteten af ​​slutproduktet.

Det følger således af ovenstående, at den påståede ultralydsinstallation på grund af muligheden for at danne et to-frekvens akustisk felt i det behandlede flydende medium, når den er implementeret, sikrer opnåelsen af ​​et teknisk resultat, der består i at øge intensiveringen af ​​den teknologiske proces uden at reducere kvaliteten af ​​det endelige produkt: resultaterne af overfladerensning, dispergering af faste komponenter i en væske, processen med emulgering, blanding og opløsning af komponenterne i det flydende medium.

Tegningen viser den påståede ultralydsinstallation. Ultralydsinstallationen indeholder en magnetostriktiv ultralydsstangtransducer 1 med en udstrålende overflade 2, en akustisk bølgeleder 3, et arbejdskammer 4, et magnetisk kredsløb 5 af en ringmagnetostriktiv emitter 6, en elastisk tætningsring 7, en stift 8. Det magnetiske kredsløb 5 har huller 9 til at lave en excitationsvikling (ikke vist). Arbejdskammeret 4 er fremstillet i form af et cylindrisk rør af metal, for eksempel stål. I installationseksemplet er bølgelederen 3 lavet i form af en keglestub, hvor den udstrålende ende 10 er hermetisk forbundet med bunden af ​​røret i arbejdskammeret 4 ved hjælp af en elastisk tætningsring 7, og den modtagende ende. ende 11 er aksialt forbundet med en stift 8 til den udstrålende overflade 2 af konverteren 1. Magnetisk kerne 5 fremstillet i form af en pakke af magnetostriktive plader i form af ringe og akustisk stift presset på røret i arbejdskammeret 4 ; Derudover er det magnetiske kredsløb 5 udstyret med en magnetiseringsvikling (ikke vist).

Den elastiske tætningsring 7 er fastgjort på den udstrålende ende 10 af bølgelederen 3 i området for forskydningsenheden. I dette tilfælde er den nedre ende af den magnetiske kerne 5 af ringemitteren 6 placeret i samme plan med den udstrålende ende 10 af den akustiske bølgeleder 3. Ydermere er overfladen af ​​den udstrålende ende 10 af den akustiske bølgeleder 3 lavet konkav, sfærisk, med en sfærisk radius svarende til halvdelen af ​​længden af ​​den magnetiske kerne 5 af den ringmagnetostriktive emitter 6.

Som stang-ultralydstransducer kan der f.eks. anvendes en ultralydsmagnetostriktiv transducer af typen PMS-15A-18 (BT3.836.001 TU) eller PMS-15-22 9SYuIT.671.119.003 TU. Hvis den teknologiske proces kræver højere frekvenser: 44 kHz, 66 kHz osv., så er stangtransduceren baseret på piezokeramik.

Den magnetiske kerne 5 kan være fremstillet af et materiale med negativ striktion, for eksempel nikkel.

Ultralydsinstallationen fungerer som følger. Forsyningsspændinger tilføres til excitationsviklingerne af konverteren 1 og ringmagnetostriktiv emitter 6. Arbejdskammeret 4 er fyldt med det flydende medium 12, der behandles, for eksempel til at udføre opløsning, emulgering, dispergering eller fyldt med et flydende medium hvori der placeres dele til rengøring af overflader. Efter tilførsel af forsyningsspændingen i arbejdskammeret 4 dannes et akustisk felt med to resonansfrekvenser i det flydende medium 12.

Under påvirkning af det genererede to-frekvens akustiske felt opstår akustiske strømme og kavitation i det behandlede medium 12. På samme tid, som vist ovenfor, adskiller kavitationsbobler sig i størrelse: større er en konsekvens af virkningen af ​​lave frekvenser på det flydende medium, og små er et resultat af høje frekvenser.

I et kaviterende flydende medium, for eksempel, når der spredes eller renses overflader, trænger små bobler ind i revner og hulrum i den faste komponent af blandingen og, kollapser, danner mikropåvirkninger, hvilket svækker integriteten af ​​den faste partikel indefra. Større bobler, der kollapser, bryder partiklen, svækket indefra, i små fraktioner.

Som et resultat af samspillet mellem akustiske bølger med forskellige resonansfrekvenser opstår der desuden slag, hvilket fører til en skarp øjeblikkelig stigning i amplituden af ​​akustisk tryk (akustisk stød), hvilket fører til en endnu mere intens ødelæggelse af lag på overfladen renses og til en endnu større formaling af faste fraktioner i det behandlede væskemiljø, når der opnås en suspension. Samtidig øger tilstedeværelsen af ​​to resonansfrekvenser turbulensen af ​​akustiske strømme, hvilket bidrager til mere intens blanding af det flydende medium, der behandles, og mere intens ødelæggelse af faste partikler både på overfladen af ​​delen og i suspension.

Under emulgering og opløsning ødelægger store kavitationsbobler intermolekylære bindinger i komponenterne i den fremtidige blanding, forkorter kæderne og skaber betingelser for små kavitationsbobler til yderligere ødelæggelse af intermolekylære bindinger. Den akustiske chokbølge og øgede turbulens af akustiske strømme, som er resultaterne af to-frekvens sonificering af det flydende medium, der behandles, ødelægger også intermolekylære bindinger og intensiverer processen med at blande mediet.

Som et resultat af den kombinerede indflydelse af ovennævnte faktorer på det forarbejdede flydende medium, intensiveres den teknologiske proces, der udføres, uden at forringe kvaliteten af ​​det endelige produkt. Som test har vist, i sammenligning med prototypen, er effekttætheden af ​​den deklarerede konverter dobbelt så høj.

For at forstærke kavitationseffekten kan der tilvejebringes et øget statisk tryk i installationen, som kan implementeres på samme måde som prototypen (A.V. Donskoy, O.K. Keller, G.S. Kratysh "Ultrasonic electrotechnological installations", Leningrad: Energoizdat, 1982, s. 169) : et system af rørledninger forbundet med det indre volumen af ​​arbejdskammeret; trykluft cylinder; sikkerhedsventil og en trykmåler. I dette tilfælde skal arbejdskammeret være udstyret med et forseglet låg.

1. En ultralydsinstallation indeholdende en stang-ultralydstransducer, et arbejdskammer i form af et cylindrisk metalrør og en akustisk bølgeleder, hvis udstrålende ende er hermetisk forbundet med den nedre del af det cylindriske rør ved hjælp af en elastik tætningsring, og den modtagende ende af denne bølgeleder er akustisk stift forbundet med den udstrålende overfladestangs ultralydstransducer, kendetegnet ved, at der yderligere er indført en ringmagnetostriktiv emitter i installationen, hvis magnetiske kredsløb er akustisk stift presset på røret på arbejdskammer.

2. Anlæg ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den elastiske tætningsring er fastgjort til den udstrålende ende af bølgelederen i området for forskydningsenheden.

3. Anlæg ifølge krav 2, kendetegnet ved, at den nedre ende af ringradiatorens magnetiske kerne er placeret i samme plan som den udstrålende ende af den akustiske bølgeleder.

4. Anlæg ifølge krav 3, kendetegnet ved, at overfladen af ​​den udstrålende ende af den akustiske bølgeleder er lavet konkav, sfærisk, med kuglens radius lig med halvdelen af ​​længden af ​​magnetkredsløbet af den ringmagnetostriktive emitter.

Denne forarbejdningsmetode er baseret på en mekanisk påvirkning af materialet. Det kaldes ultralyd, fordi frekvensen af ​​stød svarer til rækken af ​​uhørbare lyde (f = 6-10 5 kHz).

Lydbølger er mekaniske elastiske vibrationer, der kun kan forplante sig i et elastisk medium.

Når en lydbølge forplanter sig i et elastisk medium, udfører materialepartikler elastiske svingninger omkring deres positioner med en hastighed, der kaldes oscillerende.

Mediets kondensering og udslætning i en langsgående bølge er karakteriseret ved overskydende, såkaldt lydtryk.

En lydbølges udbredelseshastighed afhænger af tætheden af ​​det medium, den bevæger sig i. Når en lydbølge forplanter sig i et materielt miljø, bærer den energi, som kan bruges i teknologiske processer.

Fordele ved ultralydsbehandling:

Mulighed for at opnå akustisk energi ved hjælp af forskellige tekniske teknikker;

Bredt udvalg af ultralydsapplikationer (fra dimensionsbehandling til svejsning, lodning osv.);

Nem automatisering og betjening;

Fejl:

Øgede omkostninger ved akustisk energi sammenlignet med andre typer energi;

Behovet for at fremstille ultralydsvibrationsgeneratorer;

Nødvendigheden af ​​fremstilling specialværktøj med særlige egenskaber og form.

Ultralydsvibrationer er ledsaget af en række effekter, der kan bruges som grundlag for udviklingen af ​​forskellige processer:

Kavitation, dvs. dannelsen af ​​bobler i en væske og deres sprængning.

I dette tilfælde opstår der store lokale øjeblikkelige tryk, der når 10 8 N/m2;

Absorption af ultralydsvibrationer af et stof, hvor en del af energien omdannes til varme, og en del bruges på at ændre stoffets struktur.

Disse effekter bruges til:

Adskillelse af molekyler og partikler af forskellig masse i heterogene suspensioner;

Koagulering (forstørrelse) af partikler;

Dispergering (knusning) af et stof og blande det med andre;

Afgasning af væsker eller smelter på grund af dannelse af store flydende bobler.

1.1. Elementer af ultralydsinstallationer

Enhver ultralydsinstallation (USU) omfatter tre hovedelementer:

Kilde til ultralydsvibrationer;

Akustisk hastighedstransformator (hub);

Fastgørelsesdetaljer.

Kilder til ultralydsvibrationer (UV) kan være af to typer - mekaniske og elektriske.

Mekanisk konverter mekanisk energi, for eksempel bevægelseshastigheden af ​​en væske eller gas. Disse omfatter ultralydssirener eller fløjter.

Elektriske kilder til ultralydstesttransformation elektrisk energi til mekaniske elastiske vibrationer af den tilsvarende frekvens. Transducere er elektrodynamiske, magnetostriktive og piezoelektriske.

De mest anvendte er magnetostriktive og piezoelektriske transducere.

Funktionsprincippet for magnetostriktive omformere er baseret på den langsgående magnetostriktive effekt, som manifesterer sig i en ændring i længden af ​​et metallegeme lavet af ferromagnetiske materialer (uden at ændre deres volumen) under påvirkning af magnetisk felt.

Den magnetostriktive effekt af forskellige materialer anderledes. Nikkel og permendur (en legering af jern og kobolt) har høj magnetostriktion.

Den magnetostriktive transducerpakke er en kerne lavet af tynde plader, hvorpå en vikling er placeret for at excitere en vekselstrøm i den. elektromagnetisk felt høj frekvens.

Driftsprincippet for piezoelektriske transducere er baseret på nogle stoffers evne til at ændre deres geometriske dimensioner (tykkelse og volumen) i et elektrisk felt. Den piezoelektriske effekt er reversibel. Hvis en plade af piezomateriale udsættes for tryk- eller trækdeformation, vil der opstå elektriske ladninger på dens kanter. Hvis et piezoelektrisk element er placeret i en variabel elektrisk felt, så vil den deformere, spændende ultralydsvibrationer i miljøet. En oscillerende plade lavet af piezoelektrisk materiale er en elektromekanisk transducer.

Piezoelementer baseret på bariumtitan og blyzirkonat-titan er meget udbredt.

Akustiske hastighedstransformatorer (koncentratorer af langsgående elastiske vibrationer) kan have anderledes form(Fig. 1.1).

Ris. 1.1. Hub former

De tjener til at matche transducerens parametre med belastningen, til at fastgøre det oscillerende system og til at indføre ultralydsvibrationer i området af materialet, der behandles. Disse enheder er stænger i forskellige sektioner, lavet af materialer med korrosions- og kavitationsbestandighed, varmebestandighed og modstandsdygtighed over for aggressive miljøer.

1.2. Teknologisk brug ultralydsvibrationer

I industrien bruges ultralyd på tre hovedområder: kraft på materialet, intensivering og ultralydskontrol af processer.

Tving på materialet

Det bruges til mekanisk bearbejdning af hårde og superhårde legeringer, fremstilling af stabile emulsioner mv.

De mest almindeligt anvendte er to typer ultralydsbehandling ved karakteristiske frekvenser på 16–30 kHz:

Dimensionel bearbejdning på maskiner ved hjælp af værktøj;

Rengøring i bade med flydende medier.

Ultralydsmaskinens vigtigste arbejdsmekanisme er den akustiske enhed (fig. 1.2). Den er designet til at sætte arbejdsværktøjet i oscillerende bevægelse. Den akustiske enhed modtager strøm fra en elektrisk oscillationsgenerator (normalt et rør), hvortil vikling 2 er forbundet.

Hovedelementet i den akustiske enhed er en magnetostriktiv (eller piezoelektrisk) konverter af energien fra elektriske vibrationer til energien fra mekaniske elastiske vibrationer - vibrator 1.

Ris. 1.2. Akustisk enhed til ultralydsinstallation

Vibratorens vibrationer, som skiftevis forlænges og forkortes med ultralydsfrekvens i retning af viklingens magnetfelt, forstærkes af en koncentrator 4, der er fastgjort til enden af ​​vibratoren.

Et stålværktøj 5 er fastgjort til navet, således at der er et mellemrum mellem dets ende og emnet 6.

Vibratoren er placeret i et ebonithus 3, hvori der tilføres rindende kølevand.

Værktøjet skal have form som en given hulsektion. En væske med små korn af slibende pulver tilføres i mellemrummet mellem enden af ​​værktøjet og emnets overflade fra dyse 7.

Fra den oscillerende ende af værktøjet opnår slibekornene høj hastighed, rammer overfladen af ​​delen og slår de mindste spåner ud af den.

Selvom produktiviteten af ​​hvert slag er ubetydelig, er installationens produktivitet relativt høj, hvilket skyldes værktøjets høje vibrationsfrekvens (16-30 kHz) og et stort antal slibekorn, der bevæger sig samtidigt med høj acceleration.

Når lag af materiale fjernes, tilføres værktøjet automatisk.

Slibevæsken tilføres proceszonen under tryk og vasker procesaffaldet væk.

Ved hjælp af ultralydsteknologi kan du udføre operationer såsom gennemboring, mejsling, boring, skæring, slibning og andre.

Ultralydsbade (fig. 1.3) bruges til at rense overflader metaldele fra korrosionsprodukter, oxidfilm, mineralske olier osv.

Driften af ​​et ultralydsbad er baseret på brugen af ​​effekten af ​​lokale hydrauliske stød, der opstår i en væske under påvirkning af ultralyd.

Funktionsprincippet for et sådant bad er som følger: arbejdsemnet (1) er nedsænket i en tank (4) fyldt med flydende vaskemiddel (2). Udsenderen af ​​ultralydsvibrationer er en membran (5), der er forbundet med en magnetostriktiv vibrator (6) ved hjælp af en klæbemiddelsammensætning (8). Badekarret monteres på et stativ (7). Bølger af ultralydsvibrationer (3) forplanter sig ind arbejdsområde hvor forarbejdningen foregår.

Ris. 1.3. Ultralydsbad

Ultralydsrensning er mest effektiv, når du fjerner forurenende stoffer fra svært tilgængelige hulrum, fordybninger og små kanaler. Desuden gør denne metode det muligt at opnå stabile emulsioner af sådanne ublandbare på de sædvanlige måder væsker som vand og olie, kviksølv og vand, benzen og andre.

Ultralydsudstyr er relativt dyrt, så det er økonomisk muligt kun at anvende ultralydsrensning af små dele i masseproduktionsforhold.

Intensivering af teknologiske processer

Ultralydsvibrationer ændrer forløbet af nogle kemiske processer markant. For eksempel er polymerisation ved en vis lydintensitet mere intens. Når lydintensiteten falder, er den omvendte proces mulig - depolymerisering. Derfor bruges denne egenskab til at kontrollere polymerisationsreaktionen. Ved at ændre frekvensen og intensiteten af ​​ultralydsvibrationer kan den nødvendige reaktionshastighed opnås.

I metallurgi fører indførelsen af ​​elastiske vibrationer af ultralydsfrekvens i smelter til betydelig forfining af krystaller og acceleration af dannelsen af ​​opbygning under krystallisation, et fald i porøsitet, en stigning i de mekaniske egenskaber af størknede smelter og et fald i gasindhold i metaller.

Ultralyds proceskontrol

Ved hjælp af ultralydsvibrationer kan du løbende overvåge udviklingen af ​​den teknologiske proces uden laboratorieundersøgelser prøver Til dette formål er afhængigheden af ​​lydbølgens parametre på fysiske egenskaber miljøet, og derefter ved ændringer i disse parametre efter at have påvirket miljøet, bedømmes dets tilstand med tilstrækkelig nøjagtighed. Som regel anvendes ultralydsvibrationer med lav intensitet.

Ved at ændre lydbølgens energi kan man styre sammensætningen af ​​forskellige blandinger, der ikke er kemiske forbindelser. Lydens hastighed i sådanne medier ændres ikke, og tilstedeværelsen af ​​suspenderede urenheder påvirker lydenergiens absorptionskoefficient. Dette gør det muligt at bestemme procent urenheder i udgangsmaterialet.

Ved refleksion af lydbølger ved grænsefladen mellem medier ("transmission" med en ultralydsstråle) er det muligt at bestemme tilstedeværelsen af ​​urenheder i monolitten og skabe ultralydsdiagnostiske enheder.

Konklusioner: ultralyd er elastiske bølger med en oscillationsfrekvens fra 20 kHz til 1 GHz, uhørbare for det menneskelige øre. Ultralydsinstallationer er meget udbredt til behandling af materialer på grund af højfrekvente akustiske vibrationer.

Ultralydsrensning udføres ved hjælp af ultralydsinstallationer, som normalt omfatter et eller flere bade og ultralydsgenerator. Ud fra deres teknologiske formål skelner de mellem universelle og specielle installationer. Førstnævnte bruges til rengøring af en lang række dele, hovedsageligt til enkelt- og masseproduktion. Ved masseproduktion anvendes specialinstallationer og ofte automatiserede enheder og produktionslinjer.

Figur 28 – Bad til ultralydsrensning type UZV-0.4

Effekten af ​​universalbade varierer fra 0,1 til 10 kW, og kapaciteten er fra 0,5 til 150 liter. Små-power bade har piezokeramiske transducere indbygget i bunden, mens kraftige har flere magnetostriktive.

Ultralydsbordpladebade UZU-0.1 er af samme type; UZU-0,25 og UZU-0,4. Disse bade bruges oftere i laboratorieforhold og individuel produktion; For at drive dem bruges halvledergeneratorer med en udgangseffekt på 100, 250 og 400 W. Badekar har en krop rektangulær form og et aftageligt betræk. Piezokeramiske transducere (type PP1-0.1) er indbygget i bunden af ​​badene i en mængde fra en til tre, afhængig af badets effekt. Mesh-kurve er tilgængelige til at læsse dele i løs vægt. Badene har rum indbygget i den fælles krop til skylning af dele efter rengøring.

I fig. Figur 28 viser et ultralydsbad til bordpladerengøring af typen UZV-0.4, der arbejder med UZGZ-0.4-generatoren. Den har et cylindrisk lydtæt metallegeme 1 og et dæksel 3 forbundet til kroppen med et hængsel og en excentrisk klemme 2 med et håndtag. En magnetostriktiv transducerpakke er loddet til bunden af ​​den arbejdende del af badet, som er en resonansmembran. Dens krop har to rør til forsyning og afløb rindende vand, køling af konverteren. Disse rørs fittings er placeret i bunden af ​​huset for nem tilslutning af slanger til dem. På kroppen er der en vippekontakt til at tænde og slukke for ultralydsvibrationer på generatoren, når den installeres væk fra badet. Der er også et håndtag til åbning af afløbet for vaskevæsken og et tilsvarende armatur. Badekarret er udstyret med en kurv til at fylde dele, der skal rengøres.

Figur 29 – Bad til ultralydsrensning type UZV-18M

Blandt de universelle rengøringsbade af højere kraft udbredt modtaget RAS-type bade. Bade af denne type har et lignende design. I fig. Figur 29 viser et badekar af typen UZV-18M. Den svejste ramme 1 er lavet i et lydtæt design. Den lukkes af et låg 5 med kontravægte 4. Låget hæves og sænkes manuelt ved hjælp af håndtag 6. Magnetostriktive transducere 8 af typen PMS-6-22 er indbygget i bunden 9 af den arbejdende del af badet (fra et til fire afhængigt af badets kraft). For at udsuge vaskevæskens dampe er der installeret samlere ombord med et udløbsrør II, som er forbundet til ventilationssystem værksteder En vandhane til at dræne vaskevæsken er indbygget i bunden af ​​arbejdsdelen; ventilhåndtaget 19 bringes til forsiden. Dræning gennem rør 14 og 16 kan udføres i en bundfældningstank, kloaksystem eller i tank 7, der er indbygget i badekarret. For at forhindre arbejdsdelen i at flyde over med væske er der et afløbsrør.

Sammensætningen af ​​enhver ultralyd teknologisk installation, herunder multifunktionelle enheder, der inkluderer en energikilde (generator) og et ultralydsoscillerende system.

Et ultralydsoscillerende system til teknologiske formål består af en transducer, et matchende element og et arbejdsværktøj (emitter).

I svingningssystemets transducer (aktive element) omdannes energien fra elektriske vibrationer til energien fra elastiske vibrationer af ultralydsfrekvens, og der skabes en vekslende mekanisk kraft.

Systemets matchende element (passiv koncentrator) udfører transformation af hastigheder og sikrer koordinering af den eksterne belastning og det indre aktive element.

Arbejdsværktøjet skaber et ultralydsfelt i det objekt, der behandles, eller påvirker det direkte.

Den vigtigste egenskab Ultralyd af oscillatoriske systemer er resonansfrekvensen. Dette skyldes det faktum, at effektiviteten af ​​teknologiske processer bestemmes af amplituden af ​​oscillationer (værdierne af oscillatoriske forskydninger), og de maksimale amplitudeværdier opnås, når det ultralydsoscillatoriske system exciteres ved resonansfrekvensen. Værdierne af resonansfrekvensen for ultralydsoscillatoriske systemer skal være inden for de tilladte områder (for multifunktionelle ultralydsenheder er dette en frekvens på 22 ± 1,65 kHz).

Forholdet mellem den energi, der er akkumuleret i et ultralydssvingningssystem, og den energi, der bruges til teknologisk påvirkning for hver svingningsperiode, kaldes kvalitetsfaktoren for det oscillerende system. Kvalitetsfaktoren bestemmer den maksimale amplitude af oscillationer ved resonansfrekvensen og arten af ​​afhængigheden af ​​amplituden af ​​oscillationer af frekvensen (dvs. bredden af ​​frekvensområdet).

Udseende Et typisk ultralydsoscillerende system er vist i figur 2. Det består af en transducer - 1, en transformer (koncentrator) - 2, et arbejdsværktøj - 3, en støtte - 4 og et hus - 5.

Figur 2 - To-halvbølge oscillatorisk system og fordeling af vibrationsamplituder A og effektive mekaniske spændinger F

Fordelingen af ​​amplituden af ​​svingninger A og kræfter (mekaniske spændinger) F i svingningssystemet har form af stående bølger (forudsat at tab og stråling negligeres).

Som det kan ses af figur 2, er der planer, hvor forskydninger og mekaniske spændinger altid er nul. Disse planer kaldes nodalplaner. De planer, hvor forskydninger og spændinger er minimale, kaldes antinoder. De maksimale værdier af forskydninger (amplituder) svarer altid til minimumsværdierne for mekaniske spændinger og omvendt. Afstandene mellem to tilstødende knudeplaner eller antinoder er altid lig med halvdelen af ​​bølgelængden.

Et oscillerende system har altid forbindelser, der giver akustisk og mekanisk forbindelse af dets elementer. Tilslutningerne kan være permanente, men hvis det er nødvendigt at skifte arbejdsværktøj, udføres forbindelserne med gevind.

Ultralydsoscillerende system sammen med huset, forsyningsspændingsforsyningsenheder og ventilationshuller normalt udføres som en separat node. I fremtiden vil vi ved at bruge udtrykket ultralydsoscillerende system tale om hele enheden som helhed.

Det oscillerende system, der anvendes i multifunktionelle ultralydsapparater til teknologiske formål, skal opfylde en række generelle krav.

1) operere i et givet frekvensområde;

2) Arbejde med alle mulige belastningsændringer under den teknologiske proces;

3) Angiv den nødvendige strålingsintensitet eller vibrationsamplitude;

4) Har den højest mulige effektivitet;

5) Dele af det ultralydsoscillerende system i kontakt med de forarbejdede stoffer skal have kavitations- og kemikalieresistens;

6) Har en stiv montering i kroppen;

7) Skal have mindstemål og vægt;

8) Sikkerhedskrav skal være opfyldt.

Det ultralydsvibrerende system vist i figur 2 er et to-halvbølge-vibrerende system. I den har transduceren en resonansstørrelse svarende til halvdelen af ​​bølgelængden af ​​ultralydsvibrationer i transducermaterialet. For at øge amplituden af ​​svingninger og matche transduceren med det bearbejdede medium, anvendes en koncentrator, som har en resonansstørrelse svarende til halvdelen af ​​bølgelængden af ​​ultralydsoscillationer i koncentratormaterialet.

Hvis det oscillerende system vist i figur 2 er lavet af stål (udbredelseshastigheden af ​​ultralydsvibrationer i stål er mere end 5000 m/s), så svarer dets samlede længdestørrelse til L = C2p/w ~ 23 cm.

For at imødekomme kravene til høj kompaktitet og lav vægt anvendes halvbølgeoscillerende systemer, bestående af en kvartbølgeomformer og en koncentrator. Et sådant svingningssystem er vist skematisk i figur 3. Betegnelserne på elementerne i svingningssystemet svarer til betegnelserne i figur 3.

Figur 3 - To-kvart-bølge oscillerende system

I dette tilfælde er det muligt at sikre den mindst mulige langsgående størrelse og masse af det ultralydsoscillerende system, samt reducere antallet af mekaniske forbindelser.

Ulempen ved et sådant oscillerende system er forbindelsen af ​​konverteren til koncentratoren i planet med den største mekaniske belastning. Imidlertid kan denne ulempe delvist elimineres ved at forskyde det aktive element i konverteren fra punktet med maksimal effektiv spænding.

Anvendelse af ultralydsapparater

Kraftfuld ultralyd er et unikt miljøvenligt middel til at stimulere fysiske og kemiske processer. Ultralydsvibrationer med en frekvens på 20.000 - 60.000 Hertz og en intensitet på over 0,1 W/sq.cm. kan forårsage irreversible ændringer i distributionsmiljøet. Dette forudbestemmer mulighederne for praktisk anvendelse af ultralyd med høj effekt på følgende områder.

Teknologiske processer: forarbejdning af mineralske råstoffer, berigelse og processer af hydrometallurgi af metalmalme mv.

Olie- og gasindustrien: indvinding oliebrønde, udvinding af tyktflydende olie, separationsprocesser i det sandtunge oliesystem, forøgelse af fluiditeten af ​​tunge olieprodukter mv.

Metallurgi og maskinteknik: raffinering af metalsmelter, slibning af strukturen af ​​en barre/støbning, bearbejdning af en metaloverflade for at styrke den og aflaste indre spændinger, rensning af ydre overflader og indvendige hulrum i maskindele osv.

Kemiske og biokemiske teknologier: processer med ekstraktion, sorption, filtrering, tørring, emulgering, opnåelse af suspensioner, blanding, dispersion, opløsning, flotation, afgasning, fordampning, koagulering, koalescens, polymerisations- og depolymerisationsprocesser, opnåelse af nanomaterialer osv.

Energi: forbrænding af væske og fast brændsel, fremstilling af brændstofemulsioner, biobrændstofproduktion mv.

Landbrug, fødevarer og let industri: processer til frøspiring og plantevækst, tilberedning af fødevaretilsætningsstoffer, konfektureteknologi, tilberedning af alkoholiske og ikke-alkoholiske drikke mv.

Hjælpeprogrammer: genvinding af vandbrønde, forberedelse drikkevand, fjernelse af aflejringer fra de indvendige vægge af varmevekslere mv.

Beskyttelse miljø: rengøring spildevand forurenet med petroleumsprodukter, tungmetaller, persistent organiske forbindelser, rensning af forurenet jord, rensning af industrielle gasstrømme mv.

Forarbejdning af sekundære råmaterialer: afvulkanisering af gummi, rensning af metallurgisk skala fra olieforurenende stoffer osv.