CN110921766A - 一种流体消毒设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种流体消毒设备，包括：外管、透光内管以及至少一个紫外灯管；其中，所述外管套设在所述内管的外部，并容纳第一流体；所述透光内管，用于容纳第二流体，并使所述第二流体与所述第一流体相互隔离；所述紫外灯管设置于外管内部所述透光内管的附近，用于对所述第二流体产生紫外照射。本发明在常温下同时对低透光率流体和高透光率流体进行高效紫外消毒，实现能耗和装置的高效利用；高透光率流体吸收紫外照射中产生的热量，从而防止产生的热量对低透光率流体中的营养物质产生破坏。
Description
技术领域
本发明属于紫外消毒设备领域，具体涉及一种流体消毒设备。
背景技术
目前对于低透光率(指紫外线透光效率T10＜60％)流体，如果汁、糖浆、红酒及牛奶等，消毒普遍采用紫外光照射消毒的方式，这种杀菌消毒方式不仅存在运行能耗高和成本贵等缺点，而且紫外灯管工作过程中产生的热量对流体中的营养物质成分、质构、色泽及新鲜程度均有破坏。生产工艺中同步需求的水需要进行额外的杀菌消毒，造成资源浪费和多余的设备损耗。
发明内容
本发明提供一种流体消毒设备，可以在常温下同时对两种流体进行消毒，包括：
1.一种流体消毒设备，其特征在于：包括
外管、透光内管以及至少一个紫外灯管；
其中，所述外管套设在所述内管的外部，并容纳第一流体；
所述透光内管用于容纳第二流体并使所述第二流体与所述第一流体相互隔离；
所述紫外灯管设置于外管内部所述透光内管的附近，用于对所述第二流体产生紫外照射。
优选地，所述透光内管为螺旋形透光内管；一个所述紫外灯管设置于所述螺旋形透光内管水平中心轴线。
优选地，多个所述紫外灯管均匀分布在所述透光内管周围。
优选地，所述透光内管周围设有用于容纳紫外灯管的套管；所述套管底部设置导流支撑板；所述导流支撑板包括底座和多个通孔。
优选地，所述外管设有第一流体进口管和第一流体出口管；所述外管端部设有端板、端板密封圈和紫外线强度传感器。
优选地，所述透光内管的端部设有直管段，所述直管段伸出所述端板外端面。
优选地，所述端板设有定位孔、螺栓孔、端板密封沟槽、套管安装孔、透光内管安装孔；所述端板通过螺栓组与外管密封连接；所述透光内管安装孔设有第二流体进口和第二流体出口。
优选地，所述套管安装孔内和所述透光内管安装孔内分别设有密封圈和密封垫圈。
优选地，所述紫外灯管端部设有紫外灯管电缆，所述紫外灯管电缆设有减径环，所述减径环设有电缆固定头。
优选地，所述套管端部设有密封堵头，所述密封堵头与所述减径环连接。
有益效果：
(1)在常温下同时对低透光率流体和高透光率流体进行紫外消毒，实现能耗和装置的高效利用。
(2)石英套管密封堵头与紫外灯管电缆上的减径环连接，可以在不排空第一流体的情况下便捷地拆装紫外灯管。
(3)高透光率流体吸收带走紫外照射中产生的热量，防止产生的热量对低透光率流体中的营养物质造成破坏。
(4)可用于常温下对果汁(橙汁、葡萄汁、黄瓜汁、桃汁、番茄汁等包括但不限于)、糖浆、红酒及牛奶等进行杀菌消毒，并保留果汁、糖浆、红酒及牛奶等的营养成分、新鲜程度、质构和色泽。
附图说明
图1是本发明的流体消毒设备主视图
图2是本发明的流体消毒设备左视图
图3是本发明的流体消毒设备A-A向剖视图
图4是本发明的流体消毒设备的导流支撑板示意图
第二流体进口管和第二流体出口管1、紫外灯管电缆2、定位螺栓组3、防水电缆固定头4、减径环5、开口式石英套管密封堵头6、温度传感器及电缆7、进口端端板8、紧固件9、外管10、紫外线强度传感器11、第一流体出口管12、出口端端板13、闭口式石英套管堵头14、第一流体进口管15、端板密封圈16、石英套管密封垫圈17、石英套管18、石英套管密封圈19、石英套管端口垫圈20、紫外灯管21、螺旋形透光内管2号密封圈22、螺旋形透光内管2号密封垫圈23、螺旋形透光内管端口垫圈24、螺旋形透光内管1号密封垫圈25、螺旋形透光内管1号密封26、螺旋形透光内管27、导流支撑板28、底座29、不锈钢主体层30、PTFE层31、通孔32，石英套管安装孔33、螺旋形透光内管安装孔34。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护范围。
实施例
流体消毒设备由第二流体进出管1、第一流体进口管15、第一流体出口管12、紫外灯管电缆2、定位螺栓组3、防水电缆固定头4、减径环5、开口式石英套管密封堵头6、温度传感器及电缆7、进口端端板8、紧固件9、外管10、紫外线强度传感器11、出口端端板13、闭口式石英套管堵头14、石英套管18、紫外灯管21、螺旋形透光内管27、导流支撑板28、端板密封圈16、石英套管密封圈19、石英套管密封垫圈17、石英套管端口垫圈20、螺旋形透光内管1号密封圈25、螺旋形透光内管1号密封圈垫圈26、螺旋形透光内管2号密封圈22、螺旋形透光内管2号密封垫圈23、螺旋形透光内管端口垫圈24等组成。
外管10两端各焊有一个法兰环，用于安装进口端端板8和出口端端板13，外管10上下有一个第一流体进口和出口。外管10材料为316L不锈钢。进口端端板和出口端端板设有定位孔、螺栓孔、端板密封沟槽，石英套管安装孔33、透光内管安装孔34，端板通过螺栓组与外管密封连接。
第一流体为高透光率流体，第二流体为低透光率流体，如图1和3所示，第二流体由设备的第二进出管1进入，在螺旋形透光内管27内螺旋绕流并充分的与紫外线接触消毒后流出。同时第一流体通过设备下方的第一流体进口管15进入设备，在导流支撑板28作用下以升流方式和装有紫外灯管21的石英套管18充分接触照射达到消毒目的，同时带走紫外灯管21产生的热量，对设备进行冷却，从设备上方的第一流体出口管12流出。
如图4所示，导流支撑板28起导流第一流体和支撑、隔振缓冲和保护螺旋形透光内管27的作用，分为316L不锈钢主体层30和PTFE层31，导流支撑板28上开若干孔32，导流支撑板28为外管10的一个部件，通过两个底座29和外管10连接。
螺旋形透光内管27置于外管10内部，导流支撑板28置于螺旋形透光内管27的底部，PTFE层31与其相切接触，螺旋形透光内管27材质可采用石英玻璃和透紫外线的PTFE(特氟龙)。
螺旋形透光内管27两端各有一段直管段，两端伸入螺旋形透光内管孔34，孔内设有螺旋形透光内管1号密封圈和挡圈，用第二流体进出管连接密封，安装时将其往右拉，直至其直管段端口置于外管10端面内，安装进口端端板8，端板与外管密封圈16，在水平轴线上分别用2个定位螺栓组3定位和紧固，安装其余紧固件9。进口端端板8材料为316L不锈钢，定位螺栓组3和紧固件9材料为304不锈钢。螺旋形透光内管27直管段对准进口端端板螺旋形透光内管孔34并往左推，直至其右螺旋形透光内管27直管段右端口置于外管10端面内，安装出口端端板13，端板密封圈16，出口端端板13上的螺旋形透光内管安装孔34对准螺旋形透光内管27右直管段，在水平轴线上分别用2个定位螺栓组3定位和紧固，安装其余紧固件9，此时两端板上的所有石英套管安装孔33和螺旋形透光内管安装孔34全部各自对准。出口端端板13材料为316L不锈钢，所有密封圈材料为食品级EPDM(三元乙丙)，所有密封圈垫圈材料为不透紫外线PTFE(特氟龙)。
高纯石英砂制成的石英套管18穿过进口端端板8和出口端端板9的石英套管安装孔33,石英套管18管口端面和两端板齐平，两端安装石英套管密封圈19和石英套管密封垫圈17，用316L不锈钢制成的开口式石英套管密封堵头6锁紧密封在石英套管安装孔33上。
调整螺旋形透光内管27在外管10内的位置，使螺旋形透光内管27两直管段端口分别伸出进口端端板8和出口端端板13外端面15mm，两端分别安装螺旋形透光内管密封1号密封圈26、螺旋形透光内管1号密封垫圈25，将螺旋形透光内管2号密封圈22、螺旋形透光内管2号密封垫圈23和螺旋形透光内管端口垫圈24预先安装在第二流体进出管1上，再一起紧固密封在两端板螺旋形透光内管安装孔34上。第二流体进出管1材质为316L不锈钢。第二流体进口管和第二流体出口管安装在螺旋形透光内管34安装孔上，用于密封螺旋形透光内管外壁，防止第一流体渗漏，同时进出口管内孔设有螺旋形透光内管2号密封圈和垫圈，内管端口垫圈，用于密封透光内管端部，防止第二流体渗漏；石英套管两端伸入端板石英套管安装孔，孔内设有套管密封圈、垫圈和套管端口垫圈，用开口式套管密封堵头和闭口式套管密封堵头紧固密封，防止第一流体渗漏。
按序将紫外灯管21置于石英套管18内，防水电缆固定头4紧固在减径环5上，紫外灯管电缆2穿过二者并与紫外灯管21连接，减径环5锁紧在开口式石英套管密封堵头6上，再锁紧防水电缆固定头4，捋顺各灯管电缆。开口式石英套管密封堵头与紫外灯管电缆上的减径环连接，可以在不排空第一流体的情况下拆装紫外灯管。紫外灯管电缆上的减径环设有电缆防水固定头，可以夹紧密封电缆，防水和防止紫外线射出。减径环5材质为304不锈钢，防水型电缆固定头4材质为阻燃耐高温塑料。
温度传感器及电缆7拧入进口端端板8，连接其电缆。
紫外线强度传感器11安装在外管10上，用卡箍密封圈和卡箍进行密封并紧固，连接强度传感器电缆。
设备根据处理流量和流体透光率配置多种型号规格：设备的尺寸和进出口多种可选；分卡箍或法兰者连接；螺旋形透光内管27和石英套管18的材质、类型、尺寸和数量不同；紫外灯管21数量、功率和类型不同。
按紫外灯管21的数量设备可分为单灯系统和多灯系统：单灯系统的紫外灯管21布置在螺旋形透光内管27水平中心轴线处；多灯系统的分两种，如图2所示，一种是一支紫外灯管21置于螺旋形透光内管27水平中心轴线，其余紫外灯管21均匀分布在螺旋形透光内管27周围，另一种是全部均匀分布在螺旋形透光内管27周围。
按紫外灯管21的不同功率类型可分为低压系统，中压系统和低压/中压混装系统：单支不同功率的低压汞齐紫外灯管；单支不同功率的中压紫外灯管；多支相同共功率的低压汞齐紫外灯管；多支相同功率中压紫外灯管；螺旋形透光内管27外部多支相同功率的低压汞齐紫外灯管和透光内管27中心单支中压紫外灯管。
流体消毒设备配有的紫外线强度传感器11实时监控紫外线灯管的发光强度，并反馈至控制系统，控制系统会自动根据信号进行紫外灯管功率调节，并在强度不足时报警提醒。
流体设备配有的温度传感器7实时监控设备的运行温度并反馈至控制系统，控制系统在达到温度阈值时报警提醒，超过温度阈值时关闭灯管。
设备分为两种工作方式，方式一：只对第二流体冷杀菌消毒，第一流体(例如水)径流设备带走紫外灯管(21)产生的热量，对设备进行冷却，使设备维持在合适的温度运行；方式二：同时对第二流体和第一流体冷杀菌消毒，此工作方式下在对第一流体冷杀菌的同时利用第一流体带走紫外灯管产生的热量，对设备进行冷却，使设备维持在合适的温度运行。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的，技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种流体消毒设备，其特征在于：包括
外管、透光内管以及至少一个紫外灯管；
其中，所述外管套设在所述内管的外部，并容纳第一流体；
所述透光内管用于容纳第二流体并使所述第二流体与所述第一流体相互隔离；
所述紫外灯管设置于外管内部所述透光内管的附近，用于对所述第二流体产生紫外照射。
2.如权利要求1所述的流体消毒设备，其特征在于：所述透光内管为螺旋形透光内管；一个所述紫外灯管设置于所述螺旋形透光内管水平中心轴线。
3.如权利要求1所述的流体消毒设备，其特征在于：多个所述紫外灯管均匀分布在所述透光内管周围。
4.如权利要求1所述的流体消毒设备，其特征在于：所述透光内管周围设有用于容纳紫外灯管的套管；所述套管底部设置导流支撑板；所述导流支撑板包括底座和多个通孔。
5.如权利要求1所述的流体消毒设备，其特征在于：所述外管设有第一流体进口管和第一流体出口管；所述外管端部设有端板、端板密封圈和紫外线强度传感器。
6.如权利要求5所述的透光内管，其特征在于：所述透光内管的端部设有直管段，所述直管段伸出所述端板外端面。
7.如权利要求5所述的流体消毒设备，其特征在于：所述端板设有定位孔、螺栓孔、端板密封沟槽、套管安装孔、透光内管安装孔；所述端板通过螺栓组与外管密封连接；所述透光内管安装孔设有第二流体进口和第二流体出口。
8.如权利要求7所述的流体消毒设备，其特征在于：所述套管安装孔内和所述透光内管安装孔内分别设有密封圈和密封垫圈。
9.如权利要求4所述的流体消毒设备，其特征在于：所述紫外灯管端部设有紫外灯管电缆，所述紫外灯管电缆设有减径环，所述减径环设有电缆固定头。
10.如权利要求9所述的流体消毒设备，其特征在于：所述套管端部设有密封堵头，所述密封堵头与所述减径环连接。
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