CN1230385C - 用紫外线辐射处理液体介质的模件 - Google Patents
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Abstract
一种用紫外线辐射处理液体介质用的模件(1)，它包括一个敞开的壳体，壳体由垂直的支柱(2)和与其连接的横向基板(3)组成。在基板之间垂直地安装在保护的灯管罩(5)内的紫外线灯管(4)。模件配备有清理灯管罩的装置(8)，该装置是带有灯管用孔的横向栅格(9)，在其中由耐紫外线辐射作用的材料制成的安装清理环。所述的装置(8)借助与活动元件连接而可沿灯管罩的表面移动，活动元件是一个空心的封闭筒(13)，与固定在壳体基板上的一个较小直径的空心筒(12)连通，封闭筒设成可相对于该空心筒移动。封闭筒沿垂直的导向件(14)移动，导向件是与空心筒共轴安装的带有孔(15)的管子，孔设置成使得在任何位置时孔都处于封闭筒的内部。模件可配备紫外线辐射强度传感器(16)，位于辐射区内。作为清理装置用的工作介质，使用被处理的介质。
Description
技术领域
本发明涉及用紫外线辐射对液体介质消毒和灭菌的领域，更具体地说，涉及用于安装在敞开的沟渠或水槽系统中的模件装置，用于处理饮用水，生活水，污水或工业水。
背景技术
在敞开的沟渠系统内使用紫外线辐射对介质消毒的上述技术领域中，通常使用浸入式的灯管模件，并且带有相对于被处理介质流的不同取向的辐射源。这些模件被顺序地安装在沟渠内，被处理的液体流动通过它。消毒的效果是借助安装在模件内的灯管产生的紫外线辐射的杀菌作用而实现。
在模件的使用过程中灯罩被沾污，而紫外线辐射的强度相应地降低，它可能导致辐射的剂量低于所需的值。由于这个原因，必须定期地进行灯罩的清理，为此在个别的模件的结构中设置专门的夹具，以便进行“就地的”清理，而不需要从沟渠中取出模件。为了检验过程的参数和进行及时的清理，模件经常配备紫外线辐射强度传感器，警告由于灯管罩沾污而引起的辐射强度水平降低。
由于模件是一个系统的元件适用于在开放的沟渠(水槽)内使用，此系统由沿沟渠的全部长度安装的几个模件组成的，对其结构的要求之一是有可能方便地将它装入水槽内，以及容易地借助增加模件的数量来提高系统的功率，而其使用中的消耗最低。
已知的模件为Scorpions Vertical open channel Series 8400，它是列入在下列公司的简介中：Capital Controls公司(www.ultradynamicsuv.com，观看日期：5.04.2002)，它带有垂直布置的杀菌灯管，用于开放的沟渠系统，所述的模件包括由垂直的支柱形成的壳体和水平的基板，在它们之间垂直地和相互平行地安装辐射源-在石英灯罩内的杀菌灯管。模件配置用于清理灯管罩的装置，它是四个刚性的框架安装为可以在模件的壳体内移动，并且带有孔供灯管穿过。框架与电动机连接，它可使框架在垂直导轨上向上和向下沿着灯管罩表面移动。传动机构与泵连接，传动机构位于模件壳体专门的外套内。该系统配备检验紫外线辐射强度的组件。
还知道一种模件Channel Line SC，带有水平布置的灯管，其说明列于下列公司的设备目录中：Montagna公司(www.montagna.it，观看日期：5.04.2002)模件用于沟渠内的污水的消毒。模件由壳体组成，它是由垂直的支柱和横向的基板构成，在它们之间安装在保护罩内的紫外线灯管，它们固定在下基板的孔内。模件配备用于清理灯管罩的装置，它是安装在壳体内的栅格，在它们的孔内固定由耐紫外线辐射的材料制成的清理环，以及包围通过栅格孔的灯管罩的表面。清理装置制成有可能沿垂直地安装在壳体内的导向件移动灯管罩，以及借助与压力源(压气机)连接的气动驱动器起动。驱动器直接地安装在每个模件的壳体顶部的专门的外套内以及用导管与压气机连通。
虽然已知的模件结构可以解决用紫外线辐射对水消毒的任务，但仍存在一系列问题，在已知的技术水平上未获得自己的反应：
—存在专门的组件(驱动机构)，必须用于传送能量至清理装置，以及在清理过程中移动它；
—驱动机构直接地位于模件上的专门的密封的外套内，使整个结构复杂以及导致模件外廓增大，以及作为其结果，增大了安装模件系统的沟渠的深度；
—在清理过程中需要附加的能量，因为清理装置在两个方向上的移动要求消耗能量和供给外部工作介质；
—用于安装检测工具的工艺空间的局限性，不允许直接地在辐射区内检测过程的参数；
—仅使用压气机的压力改变提升力，也导致能耗的增加。
提议的模件的结构消除了上述的缺点，以及在提议的模件的基础上提高使用系统的效率。
发明内容
本发明的主要目的是提供用紫外线辐射处理液体介质用的模件，其结构由于借助使用无驱动系统清理灯管罩和使用被处理的液体作为工作介质用于驱动该系统，允许在其工作时可降低能量的消耗，减少外廓，提高模件的有效面积的利用率。
为实现本发明的上述目的，本发明提供了一种用紫外线辐射处理液体介质的模件，包括一个敞开的壳体，壳体由垂直的支柱和与其连接的横向基板组成，在基板之间垂直地安装在灯管罩内的紫外线灯管，灯管罩是由可透过紫外线辐射的材料制成，还包括清理灯管罩的清理装置，该装置制成带有插入灯管的孔的横向栅格形状，在孔内安装由耐紫外线辐射作用的材料制成的清理环，所述的装置安装在壳体内，和借助与活动元件的连接可相对于灯管罩移动，活动元件制造成可沿安装在模件壳体内的垂直的导向件移动，还包括把工作介质传送到所述的活动元件的装置，其特征在于，活动元件是一个空心的封闭筒，与一个较小直径的空心筒连通，该空心筒固定在壳体的基板上，封闭筒设成可相对于该空心筒移动，所述的垂直的导向件是与空心筒共轴安装的带孔的管子，孔设置成使得在任何位置时孔都处于封闭筒的内部，而活动元件用的工作介质就是被处理的介质。
优选地，在模件的壳体内放置紫外线辐射强度传感器，对着灯管中的一个。
附图说明
下面通过附图对本发明进行说明，附图中：
图1是带有指示基本元件的模件结构的全貌图，模件配备清理灯管罩的装置，该清理装置处于升起位置；
图2是清理灯管罩的装置的全貌图，示出清理装置的元件(带孔的栅格和清理环)；
图3是筒的连接图；
图4是紫外线辐射传感器在模件壳体内的分布图；
图5是在开放的沟渠或水槽内用紫外线辐射处理液体介质的模件系统图，它由顺序地安装在沟渠内的模件组成。
具体实施方式
本发明建议的用紫外线辐射处理液体介质的模件具有下列的基本的结构特点和以下列的方式工作。参见图1，模件1包括一个开放的壳体，该壳体是由垂直的支柱2和固定在它们之间的横向基板3构成，在它们之间垂直地安装紫外线杀菌灯管4，例如36只低压的汞齐灯管，设在石英或石英光学玻璃的灯管罩5内。壳体由不锈钢制成，以及具有外廓尺寸1890×740×855mm。灯管的盲端固定在下基板内的氟塑料环件17内，而具有电触点6和用于与外设的供电、控制和信号组件连接的灯管上端设有密封垫圈7，它是由密封垫片和压紧螺帽组成，用于防止水落到灯管的触点。灯管可以平行的行或按交错的行分布。灯管罩的长度为1650mm。
图2所示的清理石英灯管罩的装置8是由两块清理栅格组成，它被制成带有直径34mm孔的不锈钢板9的形状，在其中安装直径28mm的氟塑料清理环11，紧密地包围灯管罩的表面。钢板9上的孔10制成符合灯管4的安排，这样使灯管能够穿过这些孔。
相应地在图3，在壳体的下基板上安装和牢固地固定着一个空心筒12，空心筒12的上端插入空心的封闭筒13，封闭筒13的直径大于下面的空心筒12的直径，和封闭筒13可以相对于固定在下基板上的空心筒12沿导向件14移动。导向件14与空心筒12和封闭筒13共轴地安装，垂直地固定在壳体中部的基板上，和导向件14是带有两个供水孔15的空心管子。导向件14上的孔制成在这样的水平上，使在任何位置时，包括在最极端的升起或下降位置时孔都处于封闭的空心筒13内。在此种情况下，导向件的直径等于32mm以及两个孔制成在其高度815mm处。钢板9例如可以借助焊接固定至封闭筒13，使得封闭筒13可使钢板9沿灯管罩5移动。
清理用的装置8可以占据两个极端位置：一个原始位置-在此位置清理装置的下部的钢板9处于壳体的下基板3上，和一个升起位置，如图1所示。在有必要进行石英灯管罩的清理时，使用泵由沟渠泵送被处理的水至空心管形导向件14，随后水通过其中的孔15进入封闭筒13。随着封闭筒13的充水，其中的压力增加。活动的封闭筒13和固定的空心筒12的基部的直径分别为84和61mm。由于压力作用在其上的封闭筒13和空心筒12基部的面积差，产生了提升力，以及封闭筒13沿着下面的空心筒12沿着导向件14移动，推动固定在其上的下板9经过石英灯管罩5的全长。每个下板的行程长度等于灯管罩长度的一半。结果固定在板孔内的清理环11紧密地包围灯管罩的表面，清除了积累在灯管罩上的沾污。当封闭筒达到最上边缘位置后，泵断电，压力下降，以及清理灯管罩的装置在自身重力的作用下，不需要能耗地平缓下降至最下边缘位置，这时同样也进行了灯管罩的清理。
紫外线辐射传感器(例如，专利RF No.2172482，G 01N 21/59公开的)可以固定在模件1的壳体的上基板3上，例如平行于灯管以便通过板9内相应的孔。传感器16具有与供电和控制组件的电连接，传感器16用于处理接收的信号和测定辐射的剂量值。
因此，建议的无驱动的模件结构允许直接地传递压力至清理的装置，而且在此种情况下，驱动功能是由清理装置的一个元件来进行，即空心的封闭筒，在其上固定有横向的栅格，它允许减小模件的外廓。此外，此种结构使其在能量消耗上比已知的更优越，因为由最上边缘位置清理用装置的下降是在自身的重力下进行，以及还有可能借助改变两个筒的直径而增加上升力，这样也可节省能量。结构元件的相互排列允许更有效地使用模件的有效面积，由于有工作空间的裕度，例如，直接放置控制器件在灯管区内。
由于模件是沟渠系统的基本的功能元件，上述的各优点允许在整体上优化系统总体的组织。由于使用被消毒的介质作为驱动清理系统的工作介质，可以达到能量需要的降低，因为能量直接就地产生，不需要由外部引入。
在图5中示出在开放的沟渠或水槽中用紫外线辐射处理液体介质，比如污水的系统，该系统是在所述的模件的基础上构成的，系统包括顺序地安装在沟渠内的模件1，配备清理灯管罩的装置8，供给清理模件用的装置的压力源17，管道18，供电和控制组件19。在处理带有大量的悬浮颗粒的水时，泵可以放置在封闭的容器20内，水通过过滤器21进入其中。
例如，在一个长度为10m的混凝土水槽内，成对地顺序安装4个模件，每个模件配备清理装置8。模件与供电和控制组件19电连接。为了对全部模件系统供给压力，使用功率为3kw的浸入式泵。泵浸入被处理的水中，和泵配备软管与模件连接。在清理过程中开启封闭的管道的阀，压力同时供给至清理每个模件的清理装置的封闭筒13。在清理框架向上升起之后，关闭阀和压力下降，而清理装置在自身的重力作用下，平稳地向下降低，重复地清理灯管罩。这样一来，在清理装置的空心的封闭筒内建立压力以清理模件用的工作介质就是被消毒的水。
在非常混浊水被处理的情况下，泵可以浸入配备网状过滤器21的封闭的容器20内，水预先通过过滤器进入，以便在清除悬浮物后作为工作介质使用。作为一种代替的方案，压力源可以是一个液压泵，它由带有不同的表面面积的一些连通的容器组成。
工业应用
本发明可以使用于水处理领域，以便对工业供水系统内的已清理的和清理前的污水消毒，以及对公用事业-生活水管道和工业的管道消毒。
Claims (2)
1.一种用紫外线辐射处理液体介质的模件，包括一个敞开的壳体，壳体由垂直的支柱和与其连接的横向基板组成，在基板之间垂直地安装在灯管罩内的紫外线灯管，灯管罩是由可透过紫外线辐射的材料制成，还包括清理灯管罩的清理装置，该装置制成带有插入灯管的孔的横向栅格形状，在孔内安装由耐紫外线辐射作用的材料制成的清理环，所述的装置安装在壳体内，并借助与活动元件的连接可相对于灯管罩移动，活动元件制造成可沿安装在模件壳体内的垂直的导向件移动，还包括把工作介质传送到所述的活动元件的装置，其特征在于，活动元件是一个空心的封闭筒，与一个较小直径的空心筒连通，该空心筒固定在壳体的基板上，封闭筒设成可相对于该空心筒移动，所述的垂直的导向件是与空心筒共轴安装的带孔的管子，孔设置成使得在任何位置时孔都处于封闭筒的内部，而活动元件用的工作介质就是被处理的介质。
2.按照权利要求1的模件，其特征在于，在模件的壳体内放置紫外线辐射强度传感器，对着灯管中的一个。
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