CN107413289A - 一种光源组合系统 - Google Patents

Abstract

一种光源组合系统，包括光源，其特征在于：它还包括带法兰的内层石英管部件和带法兰的外层支撑部件；所述带法兰的内层石英管部件套于带法兰的外层支撑部件内部；所述带法兰的内层石英管部件内安放光源；所述带法兰的内层石英管部件和带法兰的外层支撑部件组合后管体部分通过插入口插装于反应罐内，石英管部件的法兰密封固定于支撑部件的法兰上，支撑部件的法兰密封固定于反应罐外壁。本发明的优越性：本发明带有能将光源放入液体中的外壳，此外壳可以防水、耐高压和防湍流。本系统在涂了抗腐蚀层后可以被应用到腐蚀性的液体中。本发明适用于开放或者封闭的系统，以及连续性的系统中，光源的定期维护也可以在不停止整个运行程序的情况下进行。

Description

一种光源组合系统

(一)技术领域：

本发明涉及到了一种光源组合系统，本系统包括内层的带法兰石英管附件，光源放置在该石英管内，外部的不锈钢支撑管部件系统，为整个系统提供了机械支撑和稳定性。

(二)背景技术：

目前防水光源不适用于封闭式且连续运行的系统里面。

如现在普遍使用的防水紫外灯仅适用于浸入液体开放式的结构中，而且只能放在垂直的位置。此类防水的紫外灯不适用于封闭式且连续运行的系统里面。一般防水的紫外灯包括防水的外层石英管，因为缺乏高强度的物理支撑，不能被用于有腐蚀性，高湍流和高压的化学反应系统中。

新的环境问题带来的挑战使我们致力于使用新的方法来解决环境污染。在一些连续运行的大型反应系统中，使用紫外灯辅助反应进行时，本发明的应用显得十分重要。

(三)发明内容：

本发明的目的在于提供一种光源组合系统，它能够解决现有技术的不足，具有耐高压、耐高温和防湍流的性能；在涂载防腐蚀层后可以适用于有腐蚀性液体的环境，抵抗各种化学和物理的消耗和磨损。

本发明的技术方案：一种光源组合系统，包括光源，其特征在于：它还包括带法兰的内层石英管部件和带法兰的外层支撑部件；所述带法兰的内层石英管部件套于带法兰的外层支撑部件内部；所述带法兰的内层石英管部件内安放光源；所述带法兰的内层石英管部件和带法兰的外层支撑部件组合后管体部分通过插入口插装于反应罐内，石英管部件的法兰密封固定于支撑部件的法兰上，支撑部件的法兰密封固定于反应罐外壁。

所述反应罐外壁上的插入口处焊接连接部件，所述连接部件包括连接管和法兰；所述连接管的一端焊接法兰，连接管的另一端焊接在反应罐外壁上；所述外层支撑部件的法兰与连接部件的法兰配合安装；所述内层石英管部件的石英法兰与外层支撑部件的法兰配合，并通过石英管部件固定法兰固定；所述外层支撑部件的法兰与石英管部件固定法兰固定连接。

所述外层支撑部件的法兰采用单层法兰或者双层法兰；采用单层法兰时，石英管部件固定法兰与单层法兰的内圈配合安装，单层法兰的外圈与连接部件的法兰配合安装；采用双层法兰时，石英管部件固定法兰与双层法兰的上层小法兰配合安装，双层法兰的下层大法兰与连接部件的法兰配合安装。

所述外层支撑部件和内层石英管部件之间设置防磨损的内衬。

所述内衬采用聚四氟乙烯内衬。

所述内层石英管部件包括石英管和石英法兰，石英管的开口端设置石英法兰，另一端封闭。

所述外层支撑部件包括一端连接在支撑部件法兰上的管和支撑条；所述支撑条的一端与管固定连接；所述支撑条另一端连接用于固定支撑条的环；所述支撑条与光源的发光部位相对应。

所述支撑条的一端通过环与管固定连接。

所述带法兰的内层石英管部件和带法兰的外层支撑部件组合后置于反应罐外的一端安装排风部件。

所述排风部件安装在石英管部件固定法兰上；所述排风部件采用盒状排风扇部件；所述盒状排风扇部件包括盒装部件和排风扇。

所述支撑部件的法兰与连接部件的法兰之间设置密封垫片；所述石英管部件的法兰与支撑部件的法兰之间及石英管部件的法兰与石英管部件固定法兰之间分别设置耐腐蚀的垫片。

所述支撑部件的法兰与连接部件的法兰之间设置密封用的软的硅胶垫片；所述石英管部件的法兰与支撑部件的法兰之间及石英管部件的法兰与石英管部件固定法兰之间分别设置耐腐蚀的软的硅橡胶垫片。

所述支撑部件由不锈钢制成，或者由生铁、铁、碳钢、镀锌钢和其他硬金属制成；所述不锈钢包括SS201、SS304、SS316、SS316L、SS310。

所述连接部件由不锈钢制成，或者由生铁、铁、碳钢、镀锌钢和其他硬金属制成；所述不锈钢包括SS201、SS304、SS316、SS316L、SS310。

所述支撑部件涂覆有抗腐蚀层。

本发明的原理：内部的石英管用可以穿透紫外光的透明石英做成，此石英管带有一个石英法兰，此法兰用于密封防水。这个石英管部件放于特殊设计的支撑部件内，外部的支撑部件起到支撑的作用。

特别设计的外层的支撑管可以由下面提到的不同类型的不锈钢做成，这根不锈钢支撑管为内层的石英管提供了所需的机械强度。此支撑管部件带有法兰，该法兰用于和连接部件相连接。整个部件固定在罐体上。

单独的固定法兰用于将石英管部件和支撑管部件连在一起，其含有两个软的硅橡胶垫片用于密封防水。此固定法兰有一个足够大的孔来放入光源，因此光源的定期维护可以在设备正常运行的情况下进行。

本组合系统在石英管和支撑部件之间有一个聚四氟的内衬，用于保护石英管在不锈钢管有任何震动时不受到任何磨损。

本发明的最后一部分是最外面的排气扇，它有两个作用，一是为光源的周围环境降温，二是可以去除光源与保护套管之间的空气，以达到最佳的光照强度。

本发明的优越性：本发明带有能将光源放入液体中的外壳，此外壳可以防水、耐高压和防湍流。本系统在涂了抗腐蚀层后可以被应用到腐蚀性的液体中。本发明适用于开放或者封闭的系统，以及连续性的系统中，光源的定期维护也可以在不停止整个运行程序的情况下进行。

(四)附图说明：

图1为本发明所涉一种光源组合系统第一种实施例示意图。

图2为本发明所涉一种光源组合系统第一种实施例的拆分示意图。

图3为本发明所涉一种光源组合系统第一种实施例中外层支撑部件示意图。

图4-1和图4-2本发明所涉一种光源组合系统第一种实施例中外层支撑部件的细节示意图。

图5为本发明所涉一种光源组合系统中石英管部件的示意图。

图6-1和图6-2为本发明所涉一种光源组合系统第一种实施例中连接部件的示意图。

图7-1和图7-2为本发明所涉一种光源组合系统第一种实施例的连接装配示意图。

图8为本发明所涉一种光源组合系统第二种实施例示意图。

图9为本发明所涉一种光源组合系统第二种实施例的拆分示意图。

图10为本发明所涉一种光源组合系统第二种实施例中外层支撑部件示意图。

图11为本发明所涉一种光源组合系统第二种实施例中连接部件的示意图。

图12为本发明所涉一种光源组合系统中连接部件与罐体连接安装示意图。

图13为本发明所涉一种光源组合系统第二种实施例的连接装配示意图。

图14-1和图14-2为本发明所涉一种光源组合系统两种实施例的对比说明图。

图15为本发明所涉一种光源组合系统两种实施例与罐体连接安装示意图。

图16展示了用于将石英法兰固定的单独的不锈钢法兰的其他多种类型的设计图。

(五)具体实施方式：

以下对本发明的说明为本组合系统最佳的设计方案。本说明和附图只是为了展示本发明的细节，可根据实际使用情况进行适当修改。

图1和图8分别是本发明实施例1和实施例2的最终设计图。在两种方案中基础的部件是一样的，唯一的不同是下面部分提到的锁紧结构。

实施例1：一种光源组合系统(见图1至图7-2)，包括紫外灯9，其特征在于：它还包括带法兰的内层石英管部件5和带法兰的外层支撑部件3；所述带法兰的内层石英管部件5套于带法兰的外层支撑部件3内部；所述带法兰的内层石英管部件5内安放紫外灯9；所述带法兰的内层石英管部件5和带法兰的外层支撑部件3组合后管体部分通过插入口插装于反应罐15内，石英管部件的法兰52密封固定于支撑部件的法兰32上，支撑部件的法兰32密封固定于反应罐15外壁。

所述反应罐15外壁上的插入口处焊接连接部件1，所述连接部件1包括连接管11和法兰12；所述连接管11的一端焊接法兰12，连接管11的另一端焊接在反应罐15外壁上；所述外层支撑部件3的法兰32与连接部件1的法兰12配合安装；所述内层石英管部件5的石英法兰52与外层支撑部件3的法兰32配合，并通过石英管部件固定法兰7固定；所述外层支撑部件3的法兰32与石英管部件固定法兰7固定连接。

所述外层支撑部件3的法兰32采用单层法兰；石英管部件固定法兰7与单层法兰的内圈配合安装，单层法兰的外圈与连接部件1的法兰12配合安装。单层法兰的内圈有与石英管部件固定法兰7配合安装的内圈孔32.1，单层法兰与石英管部件固定法兰7通过螺丝螺母71固定。单层法兰的外圈有与连接部件1的法兰12配合安装的外圈孔32.2，单层法兰与连接部件1的法兰12通过螺丝螺母36固定。

所述连接部件1的法兰12也有内圈孔12.1和外圈孔12.2分别与外层支撑部件3的法兰32上的内圈孔32.1和外圈孔32.2相配合。

所述外层支撑部件和内层石英管部件之间设置防磨损的内衬4；所述内衬采用聚四氟乙烯内衬。内衬4需按照外层支撑部件3的形状裁剪，内衬用于保护内层的石英管部件5的管体51和外层支撑部件的管31，支撑条33和环34不受摩损。

所述内层石英管部件5包括石英管51和石英法兰52，石英管51的开口端设置石英法兰52，另一端53封闭。石英法兰52是为了和层支撑部件3的法兰32连接，达到防水密封的作用。这个石英管部件5是100％透过紫外光的，因此所有的紫外光都可以穿过石英管，作用于化学反应中。在实施例2中描述的石英管部件除了长度根据要求有所不同以外其他描述与此处相同。

所述外层支撑部件3包括一端连接在支撑部件法兰32上的管31和支撑条33；所述支撑条33的一端与管31固定连接；所述支撑条33另一端连接用于固定支撑条33的环34；所述支撑条33与紫外灯9的发光部位相对应。所述支撑条33的一端通过环34与管31固定连接。

在紫外灯9的发光部位有四个支撑条33和两个O型环34焊接在主体的不锈钢管和支撑条33上。我们将O型环34之间的部位称之为紫外灯的弧区，因为这是紫外灯的发光部位。将紫外灯的发光部位的支撑部件的管31裁切出紫外光射出口31.1，能够保证紫外光可以从此处的紫外光射出口31.1和支撑条33的间隙构成的开放部位35最大强度的照射出来。支撑条33给不锈钢裁切的分提供支撑。

所述石英管部件固定法兰7上安装排风部件8。

所述排风部件8采用盒状排风扇部件；所述盒状排风扇部件包括盒装部件81和排风扇83。排风扇83安装在盒装部件81顶部盖子82上。这一部分使得整个系统在雨雪及刮风天气依旧正常运行。这个排风部件可以为紫外灯及周围环境降温，也可以帮助排出紫外灯组合系统内的空气。这个盒状部件在整个发明中起到了关键作用，使得紫外灯的照射强度及功能达到最佳状态。在整个盒状排风扇部件的后面有一个足够大的孔84，因此只要打开上面的盖子82紫外灯就可以被安装到组合系统中。后面还有两个小的孔，用螺丝和螺母72将其固定到石英管部件固定法兰7上。这个盒子起到了防雨雪防风的作用，可以保证紫外灯不被风吹雨淋。本实施例外接的盒状部件被设计成正方形，它也可以被设计成圆形或任何形状。盒状部件的尺寸和各个参数及小排风扇的尺寸，风力等参数都可以根据实际需要进行适当修改。

所述支撑部件3的法兰32与连接部件1的法兰12之间设置密封用的聚四氟乙烯垫片2；所述石英管部件5的法兰52与支撑部件3的法兰32之间及石英管部件5的法兰52与石英管部件固定法兰7之间分别设置耐腐蚀的软的硅橡胶垫片6，起到防水密封的作用。任何其他抗腐蚀的软的垫片都可以用来起到防水密封的作用。

所述支撑部件由不锈钢制成，或者由生铁、铁、碳钢、镀锌钢和其他硬金属制成；所述不锈钢包括SS201、SS304、SS316、SS316L、SS310。其中任何部位的厚度、尺寸和参数都可根据需求进行调整。

所述连接部件由不锈钢制成，或者由生铁、铁、碳钢、镀锌钢和其他硬金属制成；所述不锈钢包括SS201、SS304、SS316、SS316L、SS310。连接部件任何部位的厚度、尺寸和参数都可根据需求进行调整。

所述支撑部件涂覆有抗腐蚀层。

图7展示了连接部件1的法兰12和外层支撑部件3的法兰32上的两组孔是如何将内层石英管部件5和外层支撑部件3锁紧在一起的。首先通过连接部件1的法兰12上的外圈孔12.2和外层支撑部件3的法兰32的外圈孔32.2，然后将石英管部件5插入到支撑管部件3内部，只将石英法兰52留在外面。将这个石英法兰52，通过连接部件1的法兰12上的内圈孔12.1及外层支撑部件3的法兰32的内圈孔32.1与石英管部件固定法兰7牢固的锁紧连接，将石英法兰52固定在外层支撑部件3的法兰32上。

实施例2：一种紫外灯组合系统(见图8至图13)，包括紫外灯9，其特征在于：它还包括带法兰的内层石英管部件5和带法兰的外层支撑部件3；所述带法兰的内层石英管部件5套于带法兰的外层支撑部件3内部；所述带法兰的内层石英管部件5内安放紫外灯9；所述带法兰的内层石英管部件5和带法兰的外层支撑部件3组合后管体部分通过插入口插装于反应罐15内，石英管部件的法兰52密封固定于支撑部件的法兰32上，支撑部件的法兰32密封固定于反应罐15外壁。

所述反应罐15外壁上的插入口处焊接连接部件1，所述连接部件1包括连接管11和法兰12；所述连接管11的一端焊接法兰12，连接管11的另一端焊接在反应罐15外壁上；所述外层支撑部件3的法兰与连接部件1的法兰12配合安装；所述内层石英管部件5的石英法兰52与外层支撑部件3的法兰配合，并通过石英管部件固定法兰7固定；所述外层支撑部件3的法兰与石英管部件固定法兰7固定连接。

所述外层支撑部件3的法兰采用双层法兰；石英管部件固定法兰7与双层法兰的上层小法兰33通过螺丝螺母71配合安装，双层法兰的下层大法兰38与连接部件1的法兰12通过螺丝螺母37配合安装。

所述外层支撑部件3包括一端连接在支撑部件法兰上的管31和支撑条33；所述支撑条33的一端与管31固定连接；所述支撑条33另一端连接用于固定支撑条33的环34；所述支撑条33与紫外灯9的发光部位相对应。所述支撑条33的一端通过环34与管31固定连接。

所述外层支撑部件和内层石英管部件之间设置防磨损的内衬4；所述内衬采用聚四氟乙烯内衬。内衬4需按照外层支撑部件3的形状裁剪，内衬用于保护内层的石英管部件5的管体51和外层支撑部件的管31，支撑条33和环34不受摩损。

所述内层石英管部件5包括石英管51和石英法兰52，石英管51的开口端设置石英法兰52，另一端53封闭。石英法兰52是为了和层支撑部件3的法兰32连接，达到防水密封的作用。这个石英管部件5是100％透过紫外光的，因此所有的紫外光都可以穿过石英管，作用于化学反应中。

在紫外灯9的发光部位有四个支撑条33和两个O型环34焊接在主体的不锈钢管和支撑条33上我们将O型环34之间的部位称之为紫外灯的弧区，因为这是紫外灯的发光部位。将紫外灯的发光部位的支撑部件的管31裁切出紫外光射出口31.1，能够保证紫外光可以从此处的紫外光射出口31.1和支撑条33的间隙构成的开放部位35最大强度的照射出来。支撑条33给不锈钢裁切的分提供支撑。

所述石英管部件固定法兰7上安装排风部件8。

所述排风部件8采用盒状排风扇部件；所述盒状排风扇部件包括盒装部件81和排风扇83。排风扇83安装在盒装部件81顶部盖子82上。这一部分使得整个系统在雨雪及刮风天气依旧正常运行。这个排风部件可以为紫外灯及周围环境降温，也可以帮助排出紫外灯组合系统内的空气。这个盒状部件在整个发明中起到了关键作用，使得紫外灯的照射强度及功能达到最佳状态。在整个盒状排风扇部件的后面有一个足够大的孔84，因此只要打开上面的盖子82紫外灯就可以被安装到组合系统中。后面还有两个小的孔，用螺丝和螺母72将其固定到石英管部件固定法兰7上。这个盒子起到了防雨雪防风的作用，可以保证紫外灯不被风吹雨淋。本实施例外接的盒状部件被设计成正方形，它也可以被设计成圆形或任何形状。盒状部件的尺寸和各个参数及小排风扇的尺寸，风力等参数都可以根据实际需要进行适当修改。

所述支撑部件3的法兰32与连接部件1的法兰12之间设置密封用的聚四氟乙烯垫片2；所述石英管部件5的法兰52与支撑部件3的法兰32之间及石英管部件5的法兰52与石英管部件固定法兰7之间分别设置耐腐蚀的软的硅橡胶垫片6，起到防水密封的作用。任何其他抗腐蚀的软的垫片都可以用来起到防水密封的作用。

所述支撑部件由不锈钢制成，或者由生铁、铁、碳钢、镀锌钢和其他硬金属制成；所述不锈钢包括SS201、SS304、SS316、SS316L、SS310。其中任何部位的厚度、尺寸和参数都可根据需求进行调整。

所述连接部件由不锈钢制成，或者由生铁、铁、碳钢、镀锌钢和其他硬金属制成；所述不锈钢包括SS201、SS304、SS316、SS316L、SS310。连接部件任何部位的厚度、尺寸和参数都可根据需求进行调整。

所述支撑部件涂覆有抗腐蚀层。

图13展示了本实施例2中的锁紧结构概念图。它展示了外层支撑部件3的上的两个法兰如何锁紧整个组合系统。如图13所示，下层大法兰38与连接部件1的法兰12锁紧连接，同时将整个部件固定。将内层石英管部件5放入到外层支撑部件3中，然后将石英法兰52连接到外层支撑部件3的上层小法兰33上，通过单独的石英管部件固定法兰7固定起来。

图14是整个设计的两种实施例的对比展示说明图。实施例1如图14-1所示，实施例2如图14-2所示，如上所述这两种方案的不同主要在于锁闭结构，其他部分大致相同。

图15展示了两种实施例与反应罐15连接示意图。如图15所示至少一个完整的组合系统可以被安装在罐体上，而且可以根据系统和设计的要求安装在反应罐15的不同高度上。本发明适用于任何需要光源来辅助反应进行的化学反应系统。本发明可以用于在装置的任何部位安装紫外灯的反应系统，如顶部，底部和周围。本发明还适用于很多系统，如：开放系统，封闭系统，分批处理系统和连续运行系统。还可以被用于潜入水下的液体系统、无水系统和液体系统的表面。本组合系统在加了抗腐蚀层，如聚四氟乙烯、搪瓷、玻璃或其他任何的防腐材料后便可适用于含有腐蚀性液体的系统中。本发明可以被用于任何化学药品、液体、气体和气液混合体系。其应用还包括任何的化工厂废水处理、苯酚废水处理、生物废水处理、海水处理，空气污染处理和危险性气体液体处理，但不仅限于此。

图16展示了用于将石英法兰固定的单独的石英管部件固定法兰7的另一种类型的设计图。且其他任何类型的法兰，不仅限于本发明所示的类型，均可以被用于锁闭放置紫外灯的石英管部件。

图中所示的紫外灯9，只是用来说明本发明是如何使用紫外灯及类似的灯管。本发明设计展示的系统是圆柱状的结构，它还可以被设计成方形或任何形状的结构，管的形状是不受限制的。整个系统使用的部件的规格、长度、厚度和其他参数可根据环境要求进行更改。

Claims (10)

1.一种光源组合系统，包括光源，其特征在于：它还包括带法兰的内层石英管部件和带法兰的外层支撑部件；所述带法兰的内层石英管部件套于带法兰的外层支撑部件内部；所述带法兰的内层石英管部件内安放光源；所述带法兰的内层石英管部件和带法兰的外层支撑部件组合后管体部分通过插入口插装于反应罐内，石英管部件的法兰密封固定于支撑部件的法兰上，支撑部件的法兰密封固定于反应罐外壁。

2.根据权利要求1所述一种光源组合系统，其特征在于：所述反应罐外壁上的插入口处焊接连接部件，所述连接部件包括连接管和法兰；所述连接管的一端焊接法兰，连接管的另一端焊接在反应罐外壁上；所述外层支撑部件的法兰与连接部件的法兰配合安装；所述内层石英管部件的石英法兰与外层支撑部件的法兰配合，并通过石英管部件固定法兰固定；所述外层支撑部件的法兰与石英管部件固定法兰固定连接。

3.根据权利要求2所述一种光源组合系统，其特征在于：所述外层支撑部件的法兰采用单层法兰或者双层法兰；采用单层法兰时，石英管部件固定法兰与单层法兰的内圈配合安装，单层法兰的外圈与连接部件的法兰配合安装；采用双层法兰时，石英管部件固定法兰与双层法兰的上层小法兰配合安装，双层法兰的下层大法兰与连接部件的法兰配合安装。

4.根据权利要求1所述一种光源组合系统，其特征在于：所述外层支撑部件和内层石英管部件之间设置防磨损的内衬。

5.根据权利要求1所述一种光源组合系统，其特征在于：所述内层石英管部件包括石英管和石英法兰，石英管的开口端设置石英法兰，另一端封闭。

6.根据权利要求1所述一种光源组合系统，其特征在于：所述外层支撑部件包括一端连接在支撑部件法兰上的管和支撑条；所述支撑条的一端与管固定连接；所述支撑条另一端连接用于固定支撑条的环；所述支撑条与光源的发光部位相对应。

7.根据权利要求1所述一种光源组合系统，其特征在于：所述带法兰的内层石英管部件和带法兰的外层支撑部件组合后置于反应罐外的一端安装排风部件。

8.根据权利要求7所述一种光源组合系统，其特征在于：所述排风部件安装在石英管部件固定法兰上；所述排风部件采用盒状排风扇部件；所述盒状排风扇部件包括盒装部件和排风扇。

9.根据权利要求2所述一种光源组合系统，其特征在于：所述支撑部件的法兰与连接部件的法兰之间设置密封垫片；所述石英管部件的法兰与支撑部件的法兰之间及石英管部件的法兰与石英管部件固定法兰之间分别设置耐腐蚀的垫片。

10.根据权利要求1所述一种光源组合系统，所述支撑部件涂覆有抗腐蚀层。