CN110125100A - 一种环形刷 - Google Patents

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林海龙
何唯平
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Shenzhen Oceanpower Industrial Co Ltd
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Shenzhen Winning Bid South Low Carbon Economy Standardization Research Institute Co Ltd Dongguan Branch
Shenzhen Oceanpower Industrial Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种环形刷,用于从紫外线流体处理设备中去除石英玻璃圆管外表面沉积物,包括由凹槽形金属条弯制而成的凹槽朝内的非闭合圆环和密布于所述凹槽内的多根弹性金属丝,所述弹性金属丝沿所述非闭合圆环的径向排列且固定于所述非闭合圆环的凹槽内,所述凹槽形金属条的两端形成径向开口。本发明的弹性金属丝在紫外消毒管穿过径向开口时受到挤压而弯曲变形,弹性金属丝的弹性使其端点紧贴紫外消毒管的管柱面,并随驱动装置的往复轴向移动来擦刷清洁与之接触的圆管外壁面,清洗效果大大增加,具有清洗效果佳、制作工艺简单及安拆便捷的优点。

Description

一种环形刷
技术领域
本发明涉及紫外消毒领域,特别是涉及一种环形刷。
背景技术
紫外线辐射流体处理技术由于具有较高的杀菌效率,对大多数致病原生动物,细菌和病毒都能高效杀灭的杀菌广谱性,具有无二次污染,运行安全可靠,维护简单方便,费用低和占地面积小的优点,因而在现代饮用水及污水处理中得到了日益广泛的重视和应用。但是,紫外线辐射流体处理设备,尤其是采用中压紫外线灯的流体处理设备在使用过程中由于在水中存在的悬浮物和紫外线灯在运行中产生的大热量而导致用于避免紫外线辐射源与流体接触的石英玻璃套管表面结垢,在套管表面产生沉积物,减少了紫外线从光源传输到流体的辐射,降低了紫外线的辐射强度,从而导致消毒效率和有效性的降低。因此,紫外线消毒设备在运行中,根据水质情况和要求,需要每周每天甚至更频繁地清洁套管外表面。目前,紫外线消毒装置采用的清洁套管表面的方法不外乎化学清洗和机械清洗两类。其中,化学清洗通常是在套管擦拭器上设置清洗液室储存化学药剂,清洗时,通过驱动安装在套管表面的装有化学清洗液的擦拭器沿套管轴线进行往复机械运动来对套管表面来回擦拭,达到去除套管表面沉积物的目的。这种方法虽然能够有效地清洗套管表面,但也具有如下缺点:添加清洗剂需要中断设备运行,维护不便。由于其清洗液室本身是封闭的,不能随时添加清洗液。对于安装于压力管路中的紫外线消毒反应器,清洗液室位于密封的消毒反应器内,当需要添加清洗液时,必须拆解设备来添加化学清洗剂,具体操作是先停机,再打开封闭式紫外线消毒器的腔体,移动擦拭装置至紫外线消毒器的腔体的端部或外部,添加清洗液后将其回位,重新封闭紫外线消毒器,才能重新启动进行清洗或消毒。在清洗过程中消耗的化学清洗液残存于消毒处理后的水体中,对被处理水造成化学污染。
化学清洗装置在运行中造成紫外线消毒反应器的紫外线强度和照射剂量显著降低,甚至达不到消毒工艺要求的最低剂量。这种影响在采用弧长较短的紫外线灯管的紫外线消毒器中尤其明显。这是由于化学清洗装置的套管擦拭器设置有清洗液室来储存化学药剂,加上两端还有用于减少化学清洗液流失和辅助机械清洗的橡胶刮擦片及其定位装置,因而套管擦拭器的轴向长度一般不小于100mm。这样长度的套管擦拭器在工作中对于配300mm弧长的紫外线灯管的消毒反应器的遮光率将大于30%,对于配600mm弧长的紫外线灯管的消毒反应器的遮光率将大于15%,即使对于配800mm弧长的紫外线灯管的消毒反应器的遮光率将大于12%,也就是说这种化学清洗装置的套管擦拭器在清洗套管时将使配弧长为300、600及800mm紫外线灯管的消毒器的有效剂量分别减少30%、15%和12%以上,从而显著降低了消毒工艺的可靠性。
机械清洗是通过外力驱动套在套管表面的擦刷器沿套管轴线作往复运动来刮除附在套管表面的污垢和沉积物。擦刷器由护套和擦刷元件组成。目前常用的擦刷元件有用特氟龙,氟橡胶或其它非金属材料制成的环状刮擦片。这些擦刷元件置于护套中,通过护套以特定方式与驱动装置相连接,随驱动装置沿套管轴线方向作往复运动。用这些刮擦片组成的擦刷器结构简单,对套管表面有一定清洁作用,但它们由于含氟聚合物固有的滑动性和缺乏锐利,坚硬的刮擦表面,因而对去除套管表面结垢作用不大。此外,用这些材料制成的刮擦片不但不能适应管外径尺寸的微小变化,而且其尺寸还易受温度影响而变化,造成在套管上卡住甚至断裂。
环形钢丝刷也作为擦刷元件用于擦刷清洁圆管外表面。关于这种应用的美国专利5,266,280于1993年授予了Hallett。该发明所述环形钢丝刷是由多束细钢丝以均匀间隔连接固定在环形钢丝刷的环形刷框上,由沿径向刷框向内朝待清洗套管延伸从而形成近似连续的环形刷。分布于内环上的钢丝的密度由分布于环形刷框上的孔的多少决定的。由于结构及加工工艺限制了刷框上钢丝孔的大小及数目,因而也就限制了环形刷的钢丝密度和清洁效果。因此,这种环形刷由于制作工艺复杂,刷框加工困难而在实际应用上受到限制。
中国专利00819450,美国专利6432213揭示了用由环绕在被清洁的圆管外表面的锐边钢丝弦与圆管外表面的切点形成的环形刮擦元件来清洁圆管外表面的方法和设计。由于钢丝的弹性和锐边,这种刮擦器能很好地适应待清洁的圆管外表面的尺寸变化,有效去除附着套管外壁的垢及沉积物。但是,这种刮擦器如果用于两端面均为平面的圆柱体和两端开口的圆管则安装比较困难。
因而还有必要进一步探索和找到一种简单而有效的清洁管外表面的方法和设备。
发明内容
本发明的目的是提供一种环形刷,用于从紫外线流体处理设备中去除石英玻璃圆管外表面沉积物,具有清洗效果佳、制作工艺简单及安拆便捷的特点。本发明的环形刷,用于从紫外线流体处理设备中去除石英玻璃圆管外表面沉积物,包括由凹槽形金属条弯制而成的凹槽朝内的非闭合圆环和密布于所述凹槽内的多根弹性金属丝,所述弹性金属丝沿所述非闭合圆环的径向排列且固定于所述非闭合圆环的凹槽内,所述非闭合圆环的两端形成径向开口。
优选地,所述弹性金属丝的一端沿所述非闭合圆环的圆周均匀固定于所述凹槽内,另一端指向所述非闭合圆环的圆心。
优选地,所述非闭合圆环由不锈钢制成,所述弹性金属丝为弹性不绣钢丝。
优选地,所述弹性金属丝的直径小于等于1.5mm,所述弹性金属丝位于所述凹槽外部的的长度大于等于2mm。
优选地,所述非闭合圆环的横截面的宽度范围为2mm~12mm,其高度尺寸为2.5mm~15mm。
优选地,所述非闭合圆环为冲压一体成型。
本发明的有益效果是:区别于现有技术的情况,本发明的环形刷包括由凹槽形金属条弯制而成的凹槽朝内的非闭合圆环和密布于凹槽内的多根弹性金属丝,弹性金属丝沿非闭合圆环的径向排列且固定于非闭合圆环的凹槽内,凹槽形金属条的两端形成径向开口。在清洗过程中,本发明的弹性金属丝在紫外消毒管穿过径向开口时受到挤压而弯曲变形,弹性金属丝的弹性使其端点紧贴紫外消毒管的管柱面,并随驱动装置的往复轴向移动来擦刷清洁与之接触的圆管外壁面,清洗效果大大增加。另外,本发明还可通过增加凹槽内的弹性金属丝端点的密度来增强清洗效果,具有清洗效果佳、制作工艺简单及安拆便捷的优点。
附图说明
图1是本发明的环形刷的结构示意图;以及
图2是本发明的环形刷的纵截面剖视图。
具体实施方式
请参阅图1及图2,本发明的环形刷1,用于从紫外线流体处理设备中去除石英玻璃圆管外表面沉积物,包括由凹槽形金属条弯制而成的凹槽朝内的非闭合圆环101和密布于凹槽10101内的多根弹性金属丝102,弹性金属丝102沿非闭合圆环101的径向排列且固定于非闭合圆环101的凹槽10101内,非闭合圆环101的两端形成径向开口10102。
非闭合圆环101由不锈钢制成,非闭合圆环101为冲压一体成型。非闭合圆环101的横截面和弹性金属丝102的最优尺寸范围与环形刷的径向开口额直径有关。试验表明非闭合圆环101的横截面的宽度范围为2mm~12mm,其高度尺寸为2.5mm~15mm。
弹性金属丝102的一端沿非闭合圆环101的圆周均匀固定于凹槽10101内,另一端指向非闭合圆环101的圆心。弹性金属丝102为弹性不绣钢丝。弹性金属丝102的直径小于等于1.5mm,弹性金属丝102位于凹槽10101外部的的长度大于等于2mm。
本发明的环形刷的工作过程如下:
如图1及图2所示,使用环形刷1清理紫外线流体处理设备中的石英玻璃圆管时,弹性金属丝102在穿过圆管时受到挤压而弯曲变形,这些弯曲变形的弹性金属丝102的弹性使其端点紧贴石英玻璃圆管,并随驱动装置的往复轴向移动来擦刷清洁与之接触的圆柱面。由于材料的弹性和在非闭合圆环径向开口10102的存在,非闭合圆环101随被清洗的圆管外径的变化受到挤压的程度不同而向外或向内变形,增大被清洗圆柱面与由弹性金属丝102的接触紧密程度,从而使环形刷1更好地适应被清洗的圆管外径的变化,增强清洗效果。理想的配置是在同一根被清洗的圆管上安装两个径向开口方向互成180度的环形刷1。
本发明的环形刷包括由凹槽形金属条弯制而成的凹槽朝内的非闭合圆环和密布于凹槽内的多根弹性金属丝,弹性金属丝沿非闭合圆环的径向排列且固定于非闭合圆环的凹槽内,凹槽形金属条的两端形成径向开口。在清洗过程中,本发明的弹性金属丝在紫外消毒管穿过径向开口时受到挤压而弯曲变形,弹性金属丝的弹性使其端点紧贴紫外消毒管的管柱面,并随驱动装置的往复轴向移动来擦刷清洁与之接触的圆管外壁面,清洗效果大大增加。另外,本发明还可通过增加凹槽内的弹性金属丝端点的密度来增强清洗效果,具有清洗效果佳、制作工艺简单及安拆便捷的优点。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种环形刷,用于从紫外线流体处理设备中去除石英玻璃圆管外表面沉积物,其特征在于,包括由凹槽形金属条弯制而成的凹槽朝内的非闭合圆环和密布于所述凹槽内的多根弹性金属丝,所述弹性金属丝沿所述非闭合圆环的径向排列且固定于所述非闭合圆环的凹槽内,所述非闭合圆环的两端形成径向开口。
2.根据权利要求1所述的环形刷,其特征在于,所述弹性金属丝的一端沿所述非闭合圆环的圆周均匀固定于所述凹槽内,另一端指向所述非闭合圆环的圆心。
3.根据权利要求1所述的环形刷,其特征在于,所述非闭合圆环由不锈钢制成,所述弹性金属丝为弹性不绣钢丝。
4.根据权利要求1所述的环形刷,其特征在于,所述弹性金属丝的直径小于等于1.5mm,所述弹性金属丝位于所述凹槽外部的的长度大于等于2mm。
5.根据权利要求1所述的环形刷,其特征在于,所述非闭合圆环的横截面的宽度范围为2mm~12mm,其高度尺寸为2.5mm~15mm。
6.根据权利要求1所述的环形刷,其特征在于,所述非闭合圆环为冲压一体成型。
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