Розвиток і використання ультразвукових технологій дозволяє інтенсифікувати технологічні процеси, підвищити ступінь використання сировини, змінити вихідні властивості матеріалу, створити нові речовини і середовища, забезпечити екологічність та безпечність виробництва.
Ефективність використання ультразвукових технологій у технологічних процесах обумовлена специфікою впливу коливань на середовища, що проявляються у фізико-хімічних ефектах та їх взаємодією.
Технологічні процеси з використанням ультразвукової кавітації:
• очистка виробів в кавітаційному середовищі,
• дрібнодисперсне розпилення рідин і розплавів металів,
• екстрагування пектину та інших компонентів з рослинної сировини,
• фільтрація в ультразвуковому полі,
• дегазація рідких середовищ,
• ультразвукове очищення еластичних поверхонь,
• опромінення нафти і нафтопродуктів з метою збільшення виходу світлих фракцій,
• отримання високоякісних емульсій, що не розшаровуються,
• обробка бетонних сумішей з метою підвищення міцності, зниження гігроскопічності та радіаційної проникності,
• найбільш важливим, з точки зору життєдіяльності людини, є процес знезараження стічних вод, питної води і рідких технологічних середовищ, з якими безпосередньо контактує людина.
Короткий опис розробок
Комплекс технічних рішень «Ультразвукове кавітаційне обладнання» складається зі способів та пристроїв, що захищено патентами, які забезпечують:
- знезараження рідин, фільтрування, створення високоякісних стійких емульсій, освітлення стічних вод, холодну стерилізацію молока, активацію рідин та палива (патент на корисну модель № 67944 «Пристрій для кавітаційної обробки рідини» та патенти на винаходи: № 92987 «Пристрій для кавітаційної обробки рідини», № 108589 «Ультразвукове кавітаційне обладнання», № 111111 «Ультразвуковий пристрій для обробки рідини»);
- знезараження рідин від шкідливих та небезпечних мікроорганізмів та вірусів (патенти на корисні моделі: № 74120 «Спосіб ультразвукового знезараження рідини», № 74148 «Пристрій для ультразвукового знезараження рідини» та патенти на винаходи: № 108589 «Ультразвукове кавітаційне обладнання», № 111111 «Ультразвуковий пристрій для обробки рідини»);
- виготовлення бетонних контейнерів для довготривалого зберігання радіоактивних відходів або конструктивних елементів для будівництва споруд з високим ступенем радіаційного захисту в атомній енергетиці (патент на винахід № 108260 «Спосіб виготовлення бетону»).
Вказаний комплекс вирішує важливу науково-технічну проблему створення проточних ультразвукових резонансних кавітаторів з високою інтенсивністю ультразвукових коливань для обробки рідких середовищ в різних технологічних процесах з урахуванням реологічних властивостей рідини, що обробляється. Це дає можливість без внесення у технологічну магістраль додаткового гідравлічного опору підвищити ефективність вказаних процесів за рахунок утворень в центральній частині кавітатора області з високою інтенсивністю ультразвукових коливань, забезпечив при цьому довговічність кавітаційного обладнання при умові створення мінімальної інтенсивності на поверхні, що випромінює.
Даний комплекс пропонує також нові підходи у рішенні актуальної задачі безреагентного знезараження рідини шляхом додавання у кавітаційне середовище абразивного матеріалу, що дозволяє у 5-6 разів підвищити ефективність технологічного процесу знезараження.
Переваги пропонованої розробок
Практичне застосування кавітаційного обладнання, що розроблено та досліджено, забезпечило у порівнянні з аналогами значне підвищення ефективності технологічних процесів знезараження води у відкритих водоймах, інактивацію мікроорганізмів, підвищення довговічності та безпеки мастильно-охолоджуючих рідин, що підтверджено відповідними актами впровадження.
Також ультразвукова кавітаційна обробка рідини не вимагає застосування небезпечних для здоров'я людини та навколишнього середовища хімічних компонентів. Ультразвукове кавітаційне знезараження безпечно для оточуючих і не вимагає кваліфікованого обслуговуючого персоналу.
Галузь можливого застосування: легка, важка, харчова промисловість, сільське господарство, медицина, фармакологія
Ступінь розробок: від науково-дослідних робіт до дослідного виробництва.
За результатами проведених досліджень сформульовані основні вимоги, розроблені методики інженерного розрахунку до ультразвукового технологічного кавітаційного обладнання для обробки рідких середовищ та запропоновані конструктивні схеми, що їх реалізують.
Експериментально з’ясовано механізм інактивуючої дії ультразвукової кавітації на мікроорганізми різного розміру, конфігурації і структури, а також запропоновані шляхи підвищення продуктивності технологічного процесу кавітаційного знезараження рідини.
Практичне застосування розробленого і дослідженого кавітаційного обладнання підтверджено відповідними актами впровадження, наданими Інститутом біоорганічної хімії та нафтохімії НАНУ, Інститутом мікробіології і вірусології НАНУ та ОАО «Редуктор - ПМ».
Теоретичні та експериментальні результати роботи впроваджені також у навчальному процесі кафедри Прикладної гідроаеромеханіки і механотроніки НТУУ «КПІ».
Розробки були представлені у штаб-квартирі ООН та штаб-квартирі міжнародної організації «Південь-Південь» (International Organization for South - South Cooperation (IOSSC)) у Нью-Йорку (США).
За результатами досліджень опубліковано 38 наукових праць, з яких 14 статей у наукових фахових виданнях, 2 патенти України на винахід та 5 на корисну модель, 12 тез доповідей в збірниках матеріалів конференцій.
Необхідний термін для впровадження: від 6 місяців
Строк окупності: ~ 2 роки
Умови співпраці
Патентовласник розгляне різні пропозиції та форми співробітництва з потенційними партнерами з ліцензування, продажу або впровадженню розробки, як в Україні, так і за кордоном.
Facebook-сторінка
Instagram
