-
Einridhtung zur Ultraviolett-Behandlung von Flüssigkeiten
Bei Durchlaufgeräten
zur Ultraviolett-Behandlung von Milch und anderen Flüssigkeiten, deren Strahlungsquellen
im wesentlichen innerhalb der die Flüssigkeit führenden Rohre angeordnet sind, ist
es erwünscht, daß sich die Strahler stets, also auch außerhalb der Betriebszeit,
in Flüssigkeit, z. B. Wasser, befinden. Bei der bisherigen Anordnung des Rohrsystems
derartiger Durchlaufgeräte, insbesondere ihres Flüssigkeitszu- und -abflusses, kann
jedoch die Flüssigkeit bei Unterbrechung ihrer Zufuhr selbsttätig abfließen und
sich damit das Gerät vollständig entleeren. Bleibt dann der Strahler weiter in Betrieb,
kann die Hitzeentwicklung des Strahlers zu einer Zerstörung der Dichtungen oder
auch des Brenners selber führen.
-
Man hat daher an bekannten Durchlaufgeräten bereits Maßnahmen vorgesehen,
die eine Inbetriebsetzung des Strahlers nur bei gleichzeitigem Flüssigkeitsdurchfluß
gestatten. Das Ablaufen der Flüssigkeit ist auf diese Weise aber nach wie vor nicht
verhindert. Da aber nach der Entleerung des Gerätes an der Oberfläche der Strahler
Flüssigkeitstropfen zurückbleiben, aus denen bei ihrer Verdunstung die in der Flüssigkeit
gelösten Stoffe ausgefällt werden, bilden sich an den Außenwandungen der Strahler
Rückstände in einer mehr oder weniger starken Schicht, die eine Absorption der Strahlung
und damit eine Herabsetzung der angestrebten Wirkung zur Folge haben. Diesem Umstand
ist auch dann Rechnung zu tragen, wenn derartige Geräte, wie bei der Ultraviolett-Behandlung
von Milch, von Zeit zu Zeit von Reinigungsmitteln durchströmt und anschließend mit
Wasser nachgespült werden.
-
Um daher zu vermeiden, daß aus Durchlaufgeräten der gekennzeichneten
Art die Flüssigkeit einschließlich eines etwaigen Reinigungswassers od. dgl. außerhalb
der Betriebszeit sowie auch bei Störungen in der Flüssigkeitszufuhr ablaufen und
damit das Gerät völlig entleert werden kann, sollen nun erfindungsgemäß die Durchlaufrohre
des Bestrählungsgerätes ein solches kommunizierendes Rohrsystem bilden, daß selbst
bei beiderseits offenem System in diesem ein Wasser- bzw. Flüssigkeitssack zurückbleibt,
und die Strahler in diesem Wasser-bzw. Flüssigkeitssack angeordnet werden. Auf diese
Weise kann mit einfachen, vom Bedienungs personal unabhängigen Mitteln, die gleichzeitig
auch weder Aufbau noch Platzbedarf des Gerätesirgendwie ungünstig beeinflussen,
erreicht werden, daß zum inindesten die. wesentlichen Teile der Strahlungsquellen
in jedem Fall, selbst bei einem Entfernen der Rohrleitungen, durch die die. Flüssigkeit
dem Gerät zugeführt und von diesem abgeleitet wird, ständig von Flüssigkeit umgeben
bleiben; Weitere Einzelheiten eines solchen erfindungsgemäßen Gerätes seien an Hand
der Zeichnung erläutert, in der einigeAusführungsbeispiele rein schematisch- dargestellt
sind. Es zeigt Fig. I ein Durchlaufgerät nach dieser Erfindung mit fotrechter Anordnung
der Strehler, Fig. 2 ein entsprechendes Gerät für waagerecht liegende Strahler sowie.
-
Fig. 3 eine erfindungsgemäße Zusatzeinrichtung, vorzugsweise für
Durchlaufgeräte der~~ bisherigen' Bauart.
-
In allenAusführungsbeispielen werden für das erfindungsgemäße Durchlaufbestrahlungsgerät
gleichartig ausgebildete Bestrahlungseinheiten ver- -wendet, die aus'vorzugsweise
geradlinigen, in ihrer Längsachse Strahler I, I' aufnehmenden Rohren 2,2 mit beispielsweis-e
- seitlichen Flussigkeitseintrittsstutzen 3, 3' und -austrittsstutzen 4, 4' - sowie
Endabschlüssen 5, 5' bestehen Gemäß Fig. 1 sind z. B. zwei derartige Bestrahlungseinheiten
in der Weise lotrecht stehend nebeneinander angeordnet, daß sowohl der Flüssigkeitseintrittsstutzen
3 des Eingangsrohres 2 als auch der Austrittsstutzen4' des Endrohres 2' oben liegt.
Der Austrittsstutzen 4 des Rohres 2 sowie der Eintrittsstutz,en3' des Rohres 2'
befinden sich dementsprechend unten, und zwar auf gleiches Höhe, wo sie unmittelbar
oder auch durch ein Zwischenrohrstück6 verbunden sein können.
-
Die in der Pfeilirichtung von der jeweiligen Flüssigkeit durchströmten
Durchlaufrohre 2,2' bilden auf diese Weise ein kommunizierendes Rohrsystem, aus
dem die Flüssigkeit auch nach Beendigung der Zufuhr von selbst nicht abfließen kann,
da sie in diesem System wie in einem Wassersack zurückgehalten wird.
-
Ivediglich, um gelegentlich, z. B. vor einem Auswechseln der Strahler,
die Flüssigkeit ablassen zu können, ist es zweckmäßig, im unteren Teil des Bestrahlungsgerätes,
je nach Bedarf, eine oder mehrere Abflußmöglichkeiten vorzusehen, die jedoch im
normalen Betrieb des Durchlaufgerätes gesperrt sind und z; B aus einem Ventil oder,
wie in in Fig. I dargestellt, aus einem Blindflansch 7 in dem Zwfschenrohrstück
6 bestehen können.
-
Im normalen Betrieb des Durchlaufgerätes wie auch in den Betriebspausen
oder bei Störungen in der Flüssigkeitszufuhr, befinden sich dagegen die Strahler
1, 1' stets in dem von dem Rohrsystem 2,2' gebildeten Wasser- bzw. Flüssigkeitssack
und sind demgemäß ständig von dieser Flüssigkeit umgeben, so daß strahlungsundurchlässige
Niederschläge durch verdunstende Flüssigkeitsteilchen und die dadurch bedingten
Wirkungsgradverschlechterungen nicht auftreten können.
-
Bei der in Fig. I in voll ausgezogenen Linien dargestellten Anordnung
wird zwar noch eine geringe Absenkung des Flüssigkeitsspiegels bis auf die Höhe
der tiefsten Stelle der Zuflußöffnung 3 der Eingangsstufe bzw. der Austrittsöffnung
4' der Endstufe erfolgen. Bei der großen Länge der Strahler und dem kleinen Durchmesser
dieser oeffnungen wird dieser sogegebenenfalls zeitweilig frei liegende, kurze Strahlerabschnitt
im allgemeinen praktisch ohne Einfluß für die angestrebte Wirkung sein. Es wird
jedoch auch immer möglich sein, z. B. entsprechend der in Fig. I, links, gestrichelt
angedeuteten Ausführung, an das kommunizierende Rohrsystem noch einen sich nach
oben hiii erstreckenden Rohrabschnitt 8 anzuschließen, der über den betriebsmäßig
auftretenden Flüssigkeitsstand des eigentlichen Durchlaufbestrahlungsgerätes hinausreicht
und somit in dieser Richtung als Verläügerung des kommunizierenden Rohrsystems wirkt.
-
Haben weiterhin, wie in Fig. I, rechts, ebenfalls gestrichelt veranschaulicht,
z. B. die an die Endstufen des Durchlaufgerätes angeschlossenen Rohrleitungen 9
einen freien Auslauf, dessen Austrittsöffnung unter dem normalen Flüssigkeitsspiegel
des Druchlaufgerätes liegt, so besteht die Gefahr, daß die Flüssigkeit aus dem Durchlaufgerät
zu einem beträchtlichen Teil abgesaugt wird. Diese Heberwirkung läßt sich jedoch
ohne weiteres vermeiden, wenn die- Anschlußleitungen 9 ganz oder teilweise mit einem
Ouerschnitt ausgestattet werden der größer ist als der kleinste in dem kommunizierenden
Rohrsystein vorhandene Strömungsquerschnitt, was in Fig. 1 insbesondere auf das
Austrittsende Io der Anschlußleitung zutrifft. Es wird dann bei Abstellung oder
sonstiger Unterbrechung der Flüssigkeitszufuhr an dieser Steile Luft in die Rohrleitungen
eindringen und dadurch der Flüssigkeitsfaden zum Abreißen gebracht.
-
Die erfindungsg,emäße Ausgestaltung eines Durchlaufbestrahlungsgerätes
als kommunizierendes Rohrsystem, das einen Wasser- bzw. Flüssigkeitssack bildet,
ist selbstverständlich aber keineswegs an die Verwendung von einzelnen gleichartigen
- Bestrahlungseinheiten gebunden, die jedoch wegen ihrer besseren Anpassungsfähigkeit
an die verschiedensten Betriebserfordernisse und ihrer jederzeitigen schnellen Erweiterungsmöglichkeit
im allgemeinen- bevorzugt werden durften. Weiterhin ist die Erfindung nicht auf
die reine- U-Form des Rohrsystems beschränkt; vielmehr kann ein solches
System
z. B. auch aus einem mehrfach gekrümmten bzw. gewundenen Schlangenrohr mit zwischen
den einzelnen Krümmungen befindlichen längeren geradlinigen, wieder die Strahler
aufnehmenden Rohrahschnitten bestehen. Wird dieses Schlangenrohrsystem dann wieder,
wie das Gerät nach Fig. I, aus einzelnen gleichen Bestrahlungseinheiten aufgebaut,
so wird bei aufrechter Anordnung des Gerätes zweckmäßig eine gerade Anzahl von Bestrahlunaseinbeiten
gewählt und deren Anordnung so getroffen, daß die Flüssiglieitszu- bzw. -ableitungen
seiner Eingangs- bzw. Endstufe wieder oben liegen.
-
Die so beschaffenen kommunizierenden Rohrsysteme benötigen nicht
mehr Platz als die bisher üblichen Durchlaufgeräte und lassen sidl ohne weiteres
in alle Betriebe einbauen. Lediglich, falls sie, z. B. bei einer Verwendung als
Milchbestrahlungsgerät in Älolkereien, höher aufgestellt werden sollen als die sonstigen
mit ihnen zusammenarbeitenden Anlagenteile, also in Molkereien z. B. der Plattenerhitzer
und die Milchkühler, wird man tunlichst am Anfang und am Ende des kommunizierenden
Rohrsystems, also insbesondere an ihrem dortigen Rohranschlu¢stuízen, je ein gegebenenfalls
selbsttätig arbeitendes Ventil vorsehen, das die Rohrleitung vor und hinter dem
Gerät abzusperren gestattet und somit auch in diesem Fall das Absaugen der Flüssigkeit
durch Heberwirkung ausschließt.
-
Weiterhin läßt sich der Erfindungsgedanke auch ohne Schwierigkeiten
bei jeder anderen Lage als der in Fig. I nur als Beispiel gewählten lotrechten Lage
der Strahler und ihrer Durchflußrohrteile anwenden. So zeigt Fig. 2 ein wieder aus
einzelnen gleichartigen, diesmal jedoch waagerecht und übereinander angeordneten
Bestrahlungseinheiten I bis 5 bzw. I' bis 5' aufgebautes Durchlaufbestrahlungsgerät.
Dabei ist zusätzlich noch ein strahlerloses Rohrstück 11 vorgesehen, das an den
jetzt unterhalb des Eintrittsstutzens 3 des eigentlichen Durchlaufbestrahlungsgerätes
liegenden Abflußstutzen 4' angeschlossen ist und sich bis über die obersten Strahlerteile
I erstreckt. Die Durchflußrohre 2, 2' einerseits und das Rohrstück 1 1 andererseits
stellen auf diese Weise die beiden Schenkel eines kommunizierenden Rohrsystems dar,
das wegen seiner sowohl oberhalb der Strahler I, 1' liegenden Flüssiglieitsein-
als auch -austrittsöffnungen einen die Strahler in jedem Betriebszustand der Anlage
in ihrem ganzen Bereich umgebenden Flüssigkeitssack bildet. Lediglich zum Ablassen
der Flüssigkeit beim Auswechseln der Strahler u. dgl. ist an dem Rohrstück ii wieder
ein Blindflansch 7 vorgesehen.
-
WIit Hilfe eines derartigen zusätzlichen, strahlerlosen Rohrstückes
In kann schließlich aber auch jedes beliebige andere Durchlaufbestrahlungsgerät,
insbesondere auch nachträglich noch eine bereits erstellte Anlage, in einfacher
Weise gegen eine selbsttätige Entleerung geschützt werden. Wesentlich ist dabei
immer nur, daß an den Rohrstutzen des Durchlaufbestrahlungsgerätes, die, sei es
auf der Flüssigkeitseintritts- oder -abflußseite, tiefer als die höchsten im normalen
Betrieb von der Flüssigkeit umspülten Teile auch nur eines Strahlers liegen, ein
strahlerloses Rohrstück angeschlossen wird, das sich mindestens an einer Stelle
bis in die Höhe dieser obersten Strahlerteile oder auch darüber hinaus erstreckt.
In diesem Sinne wirken daher auch bereits die Rohrleitungsabschnitte 8 und g der
Fig. I. Weitere Anwendungsmöglickeiten zeigt Fig. 3 für ein Durchlaufgerät, dessen
beide Bestrahlungseinheiten I bis 5 und I' bis 5' in umgekehrter U-Form zusammengefaßt
und durch seitliche strahlerlose Rohrstücke II und II' wieder in ein einen Wasser-
bzw. Flüssigkeitssack bildendes kommunizierendes Rohrsystem umgewandelt sind.
-
Dabei stellen der linke, voll ausgezogen gezeichnete Teil I bis 5
und 1 1 und der rechte, gestrichelt wiedergegebene Abschnitt I' bis 5' und II' jeweils
für sich bereits eine entleerungssichere Einheit entsprechend dieser Erfindung dar,
welche Einheiten -m dieserZz,sammgenstellung auch getrennt betrieben werden können.