[实用新型]一种带有超声系统的水动力装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及水动力装置技术领域，具体是指一种带有超声系统的水动力装置。

背景技术

水动力装置是将水流的压力提升到足够高，使水流具有极大的动能，可以穿透化纤、木材、皮革、橡胶等，在高速水流喷出的过程中实现切割。近年来，随着经济的发展，对于水动力装置的压力提出了越来越高的要求，传统的单纯通过加压泵增压的方式由于加压泵自身制造水平的限制，其增压到加压泵性能参数附近即无法进行持续加压，其具体应用和使用会受到一定的限制。而且，单纯采用加压泵加压的方式，持续的高压对于加压泵的耐压能力也提出了更高的要求，直接导致加压泵的寿命大打折扣。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种带有超声系统的水动力装置，具有输出压力大、压力稳定性高、使用寿命长和成本低廉的特点。

本实用新型可以通过以下技术方案来实现：

本实用新型公开了一种带有超声系统的水动力装置，包括连接在高压管路的变幅杆喷嘴，所述变幅杆喷嘴与高压管路之间连接有超声波系统。在实际应用中，变幅杆喷嘴用于将高速水流喷射输出实现能量转化切割或加工。在变幅杆喷嘴和高压管理之间设置超声波系统，利用超声波是一种频率高于20000赫兹的声波的特点，发挥超声波的方向性好、穿透能力强、易于获得较集中的声能及其在液体中传播距离远的优势，使超声波剧烈的振动会使变幅杆喷嘴将要向外喷出的液体破碎成许多小雾滴，进而产生机械效应、空化作用、热效应和化学效应，进行迅速提升高压管路的液体最终通过变幅杆喷嘴高压输出。如机械效应，机械效应可促成液体的乳化、凝胶的液化和固体的分散，当超声波流体介质中形成驻波时，悬浮在流体中的微小颗粒因受机械力的作用而凝聚在波节处，在空间形成周期性的堆积，提升液体向外喷射的压力。如空化作用是通过超声波作用于液体时可产生大量小气泡，因空化作用形成的小气泡会随周围介质的振动而不断运动、长大或突然破灭。破灭时周围液体突然冲入气泡而产生高温、高压。如热效应是由于超声波频率高，能量大，被介质吸收时能产生显著的热效应，热效应随之使高压管路内部的液体在热力学第一定律的基础上进一步提升液体喷射输出的压力。如化学效应使超声波的作用可使高压管路内部的液体促使发生或加速某些化学反应，以蒸馏水为例可以经超声处理后产生过氧化氢，过氧化氢水解进而形成气体，体积急剧膨胀，进一步提升高压管路的压强。综合以上可以看到，在变幅杆喷嘴与高压管路之间连接有超声波系统，在超声波系统产生的机械效应、空化作用、热效应和化学效应的综合作用下，既有效增强了水动力装置输出的压力；也通过一系列复杂的乳化。气化等过程保证了高压管路内部液体压力的均匀性，提高其输出压力的稳定性；还同时降低了前端加压的要求，避免过分高压对于整个装置造成的性能损害，延长了整个装置的使用寿命；同时，由于超声波系统目前应用具有较高的成熟性，具备规模化应用的基础，降低了整个水动力装置的生产制造成本。

进一步地，所述超声波系统包括超声波发生器、接收超声波发生器信号的换能器和实现超声波换能输出的变幅杆，所述变幅杆伸入所述高压管路内部。超声波换能器是一种将高频电能转换为机械能的能量转换器件，在及时接收超声波发生器的超声信号后，迅速实现能量的转换，然后通过变幅杆把能量传递到高压管路内部的液体。

进一步地，所述水动力装置还包括压力调节装置，所述压力调节装置与所述变幅杆喷嘴通过高压管路连通。通过设置压力调节装置，可以根据实际需要灵活调整输出的压力。

进一步地，所述水动力装置还包括稳压装置，所述稳压装置与所述压力调节装置通过高压管路连通。通过设置稳压装置，可以有效保证变幅杆喷嘴液体喷出的稳定性。

进一步地，所述水动力装置还包括往复泵组，所述往复泵组与所述压力调节装置通过高压管路连通。通过往复泵组进行往复加压，可以完成输入液体的初步加压实现高压输出。

进一步地，所述往复泵组包括用于增压的电机，电机可以有效推动往复泵组实现管路内部液体的初步加压。

进一步地，所述水动力装置还包括无菌生理盐水容器，所述无菌生理盐水容器与所述往复泵组通过管路连通。

本实用新型一种带有超声系统的水动力装置，具有如下的有益效果：

第一、输出压力大，在变幅杆喷嘴与高压管路之间连接有超声波系统，在超声波系统产生的机械效应、空化作用、热效应和化学效应的综合作用下，既有效增强了水动力装置输出的压力；