Sirenas de Ultrasonido
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SIRENA DE ULTROSONIDO
RESUMEN:
La invención se relaciona con la extracción del jugo en
los centrales azucareros.
El órgano central de la sirena de ultrasonido está
constituida por un rotor dentado (1) y un estator (2) provisto
de puertas o agujeros a través de los cuales sale agua en
altas presiones, aprovechando con esta finalidad una cámara
acústica (3) convenientemente colocada a la que llega el
líquido de trabajo gracias a la placa deflectora (4), que recibe
a través de tres conductores (5) igualmente espaciados desde
el depósito torcidal (6) a la que llega el mismo por A.
Figura N°1; Sirena de ultrasonido
MEMORIA DESCRIPTIVA: SIRENA DE ULTRASONIDO
Rama de la técnica: La presente invención se relaciona
con la técnica de
obtención de sustancias mediante la extracción por difusión.
Esta destinado para preparación de la caña de azúcar,
aunque debe recibir otras aplicaciones tanto en el campo de
la Biología y la Medicina como industriales.
Características de las análogos de la invención: En la
industria azucarera se
conocen las desfibradoras que se utilizan en la preparación
de la caña tanto antes
como después del primer molino, provocando el
desmenuzamiento de la misma.
Las desfibradoras están constituidas generalmente por
un número de martillos montados de forma oscilante sobre
discos con la ayuda de barras longitudinales.
Cuando el eje rota a elevadas revoluciones los martillos
se disponen radialmente y de esta forma golpean la caña
contra la sufridera, contra la cual la desfibran.
Prototipo más cercano: Es la sirena del tipo U-4 de la
Ultrasonics Corporation utilizada comercialmente para la
aglomeración de aerosoles. En esta unidad el aire fluye de
una cámara situada detrás del rotor, el rotor es dentado y
delante de él está un estator provisto con puertas de agujeros
a través de los cuales las altas presiones del gas son
interrumpidas periódicamente por la rotación del rotor.
Objetivo del invento: La invención tiene como objetivo
aumentar la extracción de sacarosa de la caña de azúcar,
logrando intensificar el proceso de difusión y aumentar la
preparación de la caña gracias a la cavitación que la
radiación ultrasónica es capaz de producir en las células de
la caña. Su uso es también factible en la intensificación de
otros procesos de emulsificación y destrucción de bacterias.
Importancia del invento y sus rasgos distintivos: La
sirena propuesta puede
actuar sobre la caña tanto si esta se encuentra sumergida en
el agua como si se mueve en un transportador aéreo. Las
ondas ultrasónicas generadas salen de la sirena utilizando
como vehículo portadores chorros de agua por lo que la
sirena puede introducirse en un medio líquido o actuar sobre
el material a trabajar desde cierta distancia perdiéndose la
menor radiación posible por reflexión de las ondas al pasar
de un medio a otro.
Esto permite aumentar la preparación del tandem en
cualquier lugar que sea necesario hacerlo.
Un rasgo distintivo es la incorporación de la cámara
acústica, la cual por efecto de ondas estacionarias en la
misma frecuencia de generación produce sobre la porción
dentada del rotor un antinudo de presión lo cual determina
que los chorros de agua sean expulsados con una presión
superior a la estática producida por la bomba hidráulica,
incrementándose la potencia acústica generada lo cual
permite incrementar la potencia en la utilización de la bomba
hidráulica.
Un rasgo típico de nuestra sirena es el empleo de un
toro igualador de presiones y el flujo estático dentro de la
cámara acústica.
Listado de las figuras gráficas: La figura #2 es una vista
seccionada de la sirena.
Descripción detallada de la invención: En la figura #1 se
aprecia que la sirena está constituida por un rotor dentado
(1) y un estator (2), provista de puertas o agujeros (B) a
través de los cuales sale el agua a presión incrementada por
una cámara acústica (3) a la que llega el agua que entra por
(A) gracias a la placa deflectora (4).
Alrededor del perímetro del rotor hay cortados un
número de dientes considerable, cada uno de los cuales es
ligeramente más grande que los agujeros correspondientes
del estator que son alternativamente tapados y destapados
mientras el rotor gira por el impulso del motor. Los agujeros
del estator tienen una forma cónica.
El tornillo de regulación (7) asegura que el juego del
árbol sea constante independientemente del movimiento al
presionarlo a través del cojinete de apoyo
contra el resorte.
El depósito toroidal (6) permite distribuir
uniformemente el flujo líquido por tres conductos de entrada
(5) a la placa deflectora.
Efectividad técnica y económica: La presente invención
permite incrementar la extracción de la sacarosa tanto por
difusión como por otros procesos provocados por el
accionamiento ultrasonido incrementar el grado de
preparación de la caña optimizando el proceso de extracción.
El mismo actuando sobre los conductores intermedios
en el tandem puede reducir con las características de la
instalación desde 0,5% 1,5% del pol en el bagazo final.
REIVINDICACIONES
Reivindicación No. 1
Sirena de ultrasonido que emplea agua a presión como
flujo de trabajo por la acción combinada de una bomba
hidráulica, produciéndose la perturbación ondulatoria
mediante la obturación periódica de los orificios del estator
por los dientes de la periferia de un rotor, caracterizada
porque utiliza una cámara acústica resonante a la frecuencia
de generación de ultrasonidos y un toro igualador de presión
y flujo sobre los orificios eyectores de un estator.
Reivindicación No. 2
Sirena de ultrasonido que comprende una cámara
acústica según al reivindicación No. 1 caracterizada porque
cuenta con una cámara anular resonante cuya longitud es tal,
que en ella se establece un régimen de ondas estacionarias
longitudinales a la frecuencia de generación de la sirena, con
un nodo de presión en la porción posterior cerrada de la
cámara acústica y un antinodo de presión sobre los orificios
cónicos eyectores, de forma tal que sobre ellos se produce
una sobrepresión dinámica en fase con la abertura periódica
de los orificios eyectores incrementándose la presión de
eyección de los chorros de agua y la potencia sónica de la
onda generada, manteniéndose constante los demás
parámetros.
Reivindicación No. 3
Sirena de ultrasonido formada por un toro igualador de
presión y flujo según la reivindicación No. 1 caracterizado
porque comprende un depósito anular cilíndrico al que llega
el agua a través de una conexión tangencial que permite la
distribución uniforme del flujo líquido, de tal forma que salga
con igual presión a través de tres conexiones ubicadas en su
cara anterior que alimentan la cámara acústica, logrando una
presión estática uniforme sobre el volumen de la misma
produciendo una perturbación ondulatoria uniforme sobre
todos los orificios eyectores.
Figura N°2: Esquema generalizado de la sirena de
ultrasonido