CN112845401A - 一种uv光源安装与增效清洁方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种UV光源安装与增效清洁方法，包括光源安装方法和光源清洁方法，光源安装方法根据被净化介质在反应场所的分布情况选择等面积布置方法或者等流量布置方法，等面积布置方法为：根据气流截面积和光源特性确定光源数量，然后按光源数量将气流截面积等分，光源均布；等流量布置方法为：根据不同型号光源的特性，结合塔内烟气流量分布特点将UVA、UVB、UVC光源组合安装或选用其中一种安装；光源清洁方法包括表面清扫方法、溶液冲刷方法或者清扫和冲刷相结合方法，根据流体分布情况来采取合理的光源布置方式；可选择单一光源或者各型光源特性组合使用；采取表面清扫、溶液冲刷、表面清扫与溶液冲刷相结合的方式高效清洁光源表面。

Description

一种UV光源安装与增效清洁方法

技术领域

本发明涉及光催化氧化净化技术领域，具体为一种UV光源安装与增效清洁方法。

背景技术

传统的光催化氧化净化系统中存在光源布置不合理、缺乏光源清洁装置的问题。光源布置过多则会造成浪费，过少则导致净化效率下降；缺乏光源清洁装置会使光源表面被污垢覆盖降低光照强度，净化效率下降。

基于此，本发明设计了一种UV光源安装与增效清洁方法，以解决上述提到的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种UV光源安装与增效清洁方法，通过合理的光源布置和高效可靠的清洁方式来确保光催化氧化系统较高的净化效率。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种UV光源安装与增效清洁方法，包括光源安装方法和光源清洁方法，

所述光源安装方法根据被净化介质在反应场所的分布情况选择等面积布置方法或者等流量布置方法，所述等面积布置方法为：根据气流截面积和光源特性确定光源数量，然后按光源数量将气流截面积等分，光源均布；所述等流量布置方法为：根据不同型号光源的特性，结合塔内烟气流量分布特点将UVA、UVB、UVC光源组合安装或选用其中一种安装；

所述光源清洁方法包括表面清扫方法、溶液冲刷方法或者清扫和冲刷相结合方法。

优选的，在所述等面积布置方法中，光源的安装为UVA光源、UVB光源、UVC光源组合安装或选用其中一种安装，安装单一光源时，选用波长为185nm～280nm的短波UVC紫外线灯管。

优选的，在所述等流量布置方法中，在中部气流集中而外侧气流分散的不均匀流场中，将UVC光源安装在气流集中的塔体中心部位、UVA光源安装在塔体烟气分散最外侧、UVB光源安装在UVC光源和UVA光源之间，或者选用单一光源在气流集中部位增加光源安装密度。

优选的，所述光源沿气流运动方向设置有多层。

优选的，在所述表面清扫方法中，通过表面清扫装置进行表面清扫，所述表面清扫装置包括行走机构一和清扫毛刷，所述行走机构一包括驱动块一、电源线一和丝杠一，所述电源线一提供驱动块一电力，所述驱动块一在所述丝杠一上进行往复运动，所述清扫毛刷安装于驱动块一上。

优选的，在所述溶液冲刷方法中，通过移动式喷头机构或者固定式喷头机构进行溶液冲刷，所述移动式喷头机构包括行走机构二和喷头，所述行走机构二包括驱动块二、电源线二和丝杠二，所述电源线二提供驱动块二电力，所述驱动块二在所述丝杠二上进行往复运动，所述喷头安装于驱动块二上，所述喷头与液体管路一相连接；所述固定式喷头机构为安装于光源下方的光源冲洗喷头。

优选的，在所述清扫和冲刷相结合方法中，通过表面清扫结合移动式喷头机构进行表面清扫和冲刷，所述表面清扫结合移动式喷头机构包括驱动块三、电源线三和丝杠三，所述电源线三提供驱动块三电力，所述驱动块三在所述丝杠三上进行往复运动，所述驱动块三上安装喷头和清扫毛刷，所述喷头与液体管路二相连接。

优选的，多层沿气流运动方向设置的所述光源均通过表面清扫方法、溶液冲刷方法或者清扫和冲刷相结合方法进行清洁。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)光源布置原则，通过科学的判据确定反应器内流体分布情况，根据流体分布情况来采取合理的光源布置方式(等流量或等面积)。

(2)光源选择，可选择单一光源，也可根据各型光源特性组合使用。

(3)光源清洁方式，针对不同的污垢采取表面清扫、溶液冲刷、表面清扫与溶液冲刷相结合的方式高效清洁光源表面；清洁装置可做成移动式和固定式等多种形式。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明等面积布置示意图；

图2为本发明等流量布置示意图；

图3为本发明多层光源布置示意图；

图4为本发明表面清扫装置结构示意图；

图5为本发明移动式喷头机构结构示意图；

图6为本发明固定式喷头机构结构示意图；

图7为本发明表面清扫结合移动式喷头机构结构示意图；

图8为本发明光源垂直、环形布置示意图；

图9为本发明光源垂直、直列布置示意图；

图10为层流状态下流体速度分布图；

图11为湍流状态下流体速度分布图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、UVC光源；2、UVA光源；3、UVB光源；4、驱动块一；5、电源线一；6、丝杠一；7、清扫毛刷；8、喷头；9、驱动块二；10、电源线二；11、丝杠二；12、液体管路一；13、光源冲洗喷头；14、驱动块三；15、电源线三；16、丝杠三；17、液体管路二。

具体实施方式

下面将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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

光催化氧化反应中，UV光源须有一定的辐照强度才能保证净化效率。在光源功率与波长选定的情况下，灯管布置方式和灯管表面清洁度对辐照强度起着决定性作用。实际应用中，反应区域的UV光辐照强度需大于1W/m2，因此，合理的光源布置方式和清洁方式十分重要。

本发明提供一种技术方案：一种UV光源安装与增效清洁方法，包括光源安装方法和光源清洁方法，

光源安装方法根据被净化介质在反应场所的分布情况选择等面积布置方法或者等流量布置方法，如图1所示，等面积布置方法为：根据气流截面积和光源特性(距离与辐照强曲线)确定光源数量，然后按光源数量将气流截面积等分，光源均布；光源的安装为UVA光源2、UVB光源3、UVC光源1组合安装或选用其中一种安装，安装单一光源时，选用波长为185nm～280nm的短波UVC(净化效率高，辐照距离短)紫外线灯管。

如图2所示，等流量布置方法为：根据不同型号光源的特性，结合塔内烟气流量分布特点将UVA、UVB、UVC光源1组合安装或选用其中一种安装；例如在中部气流集中而外侧气流分散的不均匀流场中，可将净化效率高、辐照距离最短的UVC光源1安装在气流较为集中的塔体中心部位；辐照距离最长的UVA光源2安装在塔体烟气较为分散最外侧；UVB光源3安装在UVC和UVA之间。

如图3所示，光源沿气流运动方向设置有多层。UV光催化氧化设备要达到较高的净化效率，停留时间很关键，一般要求有1s以上的停留时间。当塔体流速过大导致停留时间不足时，可通过增加光源层数来解决。

随着运行时间的推移，灯管表面会附着颗粒物、盐类结晶以及粘性物质，如果不及时清理，光照强度会急剧下降，净化效率将大打折扣。因此，行之有效的清洁装置十分必要。

光源清洁方法包括表面清扫方法、溶液冲刷方法或者清扫和冲刷相结合方法。

在表面清扫方法中，通过表面清扫装置进行表面清扫，表面清扫装置包括行走机构一和清扫毛刷7，如图4所示，行走机构一包括驱动块一4、电源线一5和丝杠一6，电源线一5提供驱动块一4电力，驱动块一4在丝杠一6上进行往复运动，清扫毛刷7安装于驱动块一4上。

在溶液冲刷方法中，通过移动式喷头8机构或者固定式喷头8机构进行溶液冲刷，如图5所示，移动式喷头8机构包括行走机构二和喷头8，行走机构二包括驱动块二9、电源线二10和丝杠二11，电源线二10提供驱动块二9电力，驱动块二9在丝杠二11上进行往复运动，喷头8安装于驱动块二9上，喷头8与液体管路一12相连接；如图6所示，固定式喷头8机构为安装于光源下方的光源冲洗喷头13。可根据污渍的性质更换不同材质的刷毛来提高清扫效果；根据附着物的量调整清扫频率。

在清扫和冲刷相结合方法中，通过表面清扫结合移动式喷头8机构进行表面清扫和冲刷，如图7所示，表面清扫结合移动式喷头8机构包括驱动块三14、电源线三15和丝杠三16，电源线三15提供驱动块三14电力，驱动块三14在丝杠三16上进行往复运动，驱动块三14上安装喷头8和清扫毛刷7，喷头8与液体管路二17相连接。灯管冲洗液可以用经过过滤除杂质的工艺水，也可根据附着物的性质添加相应的清洁剂；可以通过调节喷头8出水压力大小应对不同性质的附着物；根据附着物的量调整冲刷频率。刷头物理清扫、喷头8物理冲刷、溶液化学清污三者结合，增强对顽固污渍的清洁效果。可通过调整毛刷材质、溶液的成分、喷头8压力、冲刷频率等来应对不同的附着物。

以上为光源水平布置的清洁方式，当光源垂直布置时也可以采用上述方式，如图8和9所示，多层沿气流运动方向设置的光源均通过表面清扫方法、溶液冲刷方法或者清扫和冲刷相结合方法进行清洁。

对于光源的布置，光源布置一般遵循等面积或等流量原则。选择哪个原则取决于被净化介质在反应场所的分布情况。

流体处于层流状态时塔体中部流体速度最大，从中心到两侧流速逐渐减小。层流状态下塔体中部气流较为集中，光源布置应加密；塔体外侧气流较为分散，光源布置可相对稀疏。适合等流量原则。

流体处于湍流状态下，贴近塔壁的小部分区域流速急剧下降，但是塔体内部流体速度大致相同。湍流状态下塔内流场处于稳定状态，流体分布较为均匀。适合等面积布置原则。

介质在反应器内分布判断

介质在反应器内的流动形态取决于四个因素：速度v,密度ρ，粘度η，半径r。雷诺提出用雷诺数Re作为流体分布形态的判据，具体公式如下：

当Re＜3500时，流体处于层流状态，此时流体速度分布图如图10所示，由图10可知，层流状态下塔体中部流体速度最大，从中心到两侧流速逐渐减小。层流状态下塔体中部气流较为集中。

当Re＞4000时，流体处于湍流状态，此时流体速度分布图如图11所示，由图11可知，湍流状态下贴近塔壁的小部分区域流速急剧下降，但是塔体内部流体速度大致相同，湍流状态下塔内流场处于稳定状态，流体分布较为均匀。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种UV光源安装与增效清洁方法，其特征在于：包括光源安装方法和光源清洁方法，

所述光源安装方法根据被净化介质在反应场所的分布情况选择等面积布置方法或者等流量布置方法，所述等面积布置方法为：根据气流截面积和光源特性确定光源数量，然后按光源数量将气流截面积等分，光源均布；所述等流量布置方法为：根据不同型号光源的特性，结合塔内烟气流量分布特点将UVA、UVB、UVC光源组合安装或选用其中一种安装；

所述光源清洁方法包括表面清扫方法、溶液冲刷方法或者清扫和冲刷相结合方法。

2.根据权利要求1所述的一种UV光源安装与增效清洁方法，其特征在于：在所述等面积布置方法中，光源的安装为UVA光源、UVB光源、UVC光源组合安装或选用其中一种安装，安装单一光源时，选用波长为185nm～280nm的短波UVC紫外线灯管。

3.根据权利要求1所述的一种UV光源安装与增效清洁方法，其特征在于：在所述等流量布置方法中，在中部气流集中而外侧气流分散的不均匀流场中，将UVC光源安装在气流集中的塔体中心部位、UVA光源安装在塔体烟气分散最外侧、UVB光源安装在UVC光源和UVA光源之间，或者选用单一光源在气流集中部位增加光源安装密度。

4.根据权利要求1所述的一种UV光源安装与增效清洁方法，其特征在于：所述光源沿气流运动方向设置有多层。

5.根据权利要求1所述的一种UV光源安装与增效清洁方法，其特征在于：在所述表面清扫方法中，通过表面清扫装置进行表面清扫，所述表面清扫装置包括行走机构一和清扫毛刷，所述行走机构一包括驱动块一、电源线一和丝杠一，所述电源线一提供驱动块一电力，所述驱动块一在所述丝杠一上进行往复运动，所述清扫毛刷安装于驱动块一上。

6.根据权利要求1所述的一种UV光源安装与增效清洁方法，其特征在于：在所述溶液冲刷方法中，通过移动式喷头机构或者固定式喷头机构进行溶液冲刷，所述移动式喷头机构包括行走机构二和喷头，所述行走机构二包括驱动块二、电源线二和丝杠二，所述电源线二提供驱动块二电力，所述驱动块二在所述丝杠二上进行往复运动，所述喷头安装于驱动块二上，所述喷头与液体管路一相连接；所述固定式喷头机构为安装于光源下方的光源冲洗喷头。

7.根据权利要求1所述的一种UV光源安装与增效清洁方法，其特征在于：在所述清扫和冲刷相结合方法中，通过表面清扫结合移动式喷头机构进行表面清扫和冲刷，所述表面清扫结合移动式喷头机构包括驱动块三、电源线三和丝杠三，所述电源线三提供驱动块三电力，所述驱动块三在所述丝杠三上进行往复运动，所述驱动块三上安装喷头和清扫毛刷，所述喷头与液体管路二相连接。

8.根据权利要求4所述的一种UV光源安装与增效清洁方法，其特征在于：多层沿气流运动方向设置的所述光源均通过表面清扫方法、溶液冲刷方法或者清扫和冲刷相结合方法进行清洁。

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