FR3132297A1 - Device for treating a fluid circulating under pressure by ultraviolet radiation - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un dispositif de traitement d’un fluide circulant sous pression, par rayonnement ultraviolet, trouvant notamment une application au traitement des liquides alimentaires ou pharmaceutiques, ou des liquides troubles ou avec matières en suspension tels que des eaux usées. Le dispositif comprenant une unité de circulation 1 du fluide sous pression entre une entrée 2 et une sortie 3, des moyens d’émission 4, 5, 11, 12 de rayons ultraviolets à destination du fluide présent dans l’unité de circulation, et une unité de contrôle électrique du fonctionnement des moyens d’émission. L’unité de circulation comprend plusieurs premiers tubes 7a, 8a rectilignes, juxtaposés et reliés à l’entrée, plusieurs deuxièmes tubes 7b, 8b rectilignes, juxtaposés, parallèles aux premiers tubes, et reliés à la sortie, et un ensemble de liaison 7c, 8c hydraulique reliant les premiers tubes aux deuxièmes tubes. Les premiers et les deuxièmes tubes, transparents aux rayons ultraviolets, forment deux nappes 9, 10 d’écoulement parallèles. Les moyens d’émissions comprennent des unités d’émission centrale 4, 5 disposées entre les deux nappes, pour émettre des rayons ultraviolets au moins perpendiculairement aux deux nappes. Figure pour l’abrégé : Figure 1The invention relates to a device for treating a fluid circulating under pressure, by ultraviolet radiation, finding in particular an application for the treatment of food or pharmaceutical liquids, or cloudy liquids or liquids with suspended solids such as waste water. The device comprising a circulation unit 1 for pressurized fluid between an inlet 2 and an outlet 3, means 4, 5, 11, 12 for emitting ultraviolet rays intended for the fluid present in the circulation unit, and a electrical control unit for the operation of the transmission means. The circulation unit comprises several straight first tubes 7a, 8a, juxtaposed and connected to the inlet, several straight, juxtaposed second tubes 7b, 8b, parallel to the first tubes, and connected to the outlet, and a connecting assembly 7c, 8c hydraulic connecting the first tubes to the second tubes. The first and the second tubes, transparent to ultraviolet rays, form two layers 9, 10 of parallel flow. The emission means comprise central emission units 4, 5 arranged between the two sheets, to emit ultraviolet rays at least perpendicularly to the two sheets. Figure for the abstract: Figure 1
Description
La présente invention concerne un dispositif de traitement d’un fluide circulant sous pression, par rayonnement ultraviolet. Elle trouve notamment une application au traitement des liquides alimentaires ou pharmaceutiques, ou encore des liquides troubles ou avec matières en suspension tels que des eaux usées.The present invention relates to a device for treating a fluid circulating under pressure, using ultraviolet radiation. It finds particular application in the treatment of food or pharmaceutical liquids, or even cloudy liquids or liquids with suspended matter such as wastewater.
Le rayonnement ultraviolet, hautement énergétique, est très nocif pour les organismes vivants. Il est absorbé par les protéines et les acides nucléiques (ADN et ARN) des organismes (bactéries, virus, protistes, champignons et organismes multi cellulaires), causant le plus souvent des dommages irréversibles à l’échelle moléculaire et cellulaire. Le rayonnement ultraviolet a donc un fort pouvoir germicide. Ce rayonnement est particulièrement destructeur à la longueur d’onde de 260 nm.Ultraviolet radiation, which is highly energetic, is very harmful to living organisms. It is absorbed by proteins and nucleic acids (DNA and RNA) of organisms (bacteria, viruses, protists, fungi and multicellular organisms), most often causing irreversible damage at the molecular and cellular scale. Ultraviolet radiation therefore has a strong germicidal power. This radiation is particularly destructive at the wavelength of 260 nm.
Les dispositifs exploitant le rayonnement ultraviolet permettent de proposer des solutions de traitement sans utilisation de produits chimiques.Devices using ultraviolet radiation make it possible to offer treatment solutions without the use of chemicals.
En particulier, dans le domaine des liquides alimentaires ou pharmaceutiques, il peut être avantageux de soulager un système de pasteurisation classique, par un système de traitement par rayonnement ultraviolet. En effet, le coût énergétique d’une pasteurisation est relativement élevé.In particular, in the field of food or pharmaceutical liquids, it may be advantageous to relieve a conventional pasteurization system, by an ultraviolet radiation treatment system. Indeed, the energy cost of pasteurization is relatively high.
On connaît de nombreux dispositifs utilisant des lampes basse et moyenne pression à décharge de mercure, émettant à la longueur de 254 nm, donc proche de la longueur d’onde optimale de 260 nm.Many devices are known using low and medium pressure mercury discharge lamps, emitting at a length of 254 nm, therefore close to the optimal wavelength of 260 nm.
Ces dispositifs de traitement aux rayons ultraviolets avec lampes à décharge de mercure sont des appareils fermés, comprenant généralement un tube extérieur, appelé calandre, dans lequel le fluide à traiter entre, et par lequel ce fluide sort, par des ouvertures appropriées. Un ou plusieurs tubes de quartz sont disposés longitudinalement dans la calandre, à l’intérieur desquels sont placées une ou plusieurs lampes à décharge de mercure protégées du contact avec le liquide par les tubes de quartz correspondants. Des ballasts électroniques, à l’extérieur du dispositif, sont prévus pour l’alimentation électrique des lampes. Ces dispositifs sont contrôlés par un boitier contrôle électronique.These ultraviolet ray treatment devices with mercury discharge lamps are closed devices, generally comprising an outer tube, called a calender, into which the fluid to be treated enters, and through which this fluid exits, through appropriate openings. One or more quartz tubes are arranged longitudinally in the calender, inside which one or more mercury discharge lamps are placed, protected from contact with the liquid by the corresponding quartz tubes. Electronic ballasts, outside the device, are provided for the power supply of the lamps. These devices are controlled by an electronic control box.
On connaît aussi d’autres dispositifs, qui utilisent des sources de rayon ultraviolets de type LED.Other devices are also known, which use LED-type ultraviolet ray sources.
D’une manière générale, les dispositifs connus consistent soit à immerger une source de rayonnement ultraviolet dans le fluide à traiter, soit à disposer une telle source à l’extérieur.Generally speaking, the known devices consist either of immersing a source of ultraviolet radiation in the fluid to be treated, or of placing such a source outside.
Dans le premier cas, l’immersion de la source fait peser des contraintes sur celle-ci. La source doit être protégée, par exemple par un tube de quartz. L’accès à cette source ou à sa protection pour la maintenance nécessite notamment une vidange du système. En outre, en cas d’endommagement ou de casse du tube de protection en quartz, les débris peuvent engendrer une pollution du liquide, très critique dans le cas d’applications alimentaires ou pharmaceutiques. De plus, les éléments de protection comme des tubes de quartz, au contact direct du fluide à traiter, s’encrassent rapidement et leur nettoyage est souvent difficile à réaliser.In the first case, the immersion of the source places constraints on it. The source must be protected, for example by a quartz tube. Access to this source or its protection for maintenance requires draining the system. In addition, in the event of damage or breakage of the quartz protection tube, debris can cause pollution of the liquid, which is very critical in the case of food or pharmaceutical applications. In addition, protective elements such as quartz tubes, in direct contact with the fluid to be treated, become clogged quickly and their cleaning is often difficult to carry out.
Dans le second cas, il est difficile d’obtenir un rendement intéressant, car la pénétration des rayons ultraviolets n’est pas toujours suffisante pour atteindre l’objectif germicide du traitement. C’est notamment le cas pour le traitement des liquides troubles et/ou absorbants, ou légèrement troubles et/ou absorbants, ou le traitement des liquides avec des matières en suspension.In the second case, it is difficult to obtain an interesting yield, because the penetration of ultraviolet rays is not always sufficient to achieve the germicidal objective of the treatment. This is particularly the case for the treatment of cloudy and/or absorbent liquids, or slightly cloudy and/or absorbent liquids, or the treatment of liquids with suspended matter.
Dans les deux cas, les dispositifs connus présentent généralement une configuration qui conduit à un flux de liquide à traiter d’une épaisseur importante, en particulier pour le traitement de liquides troubles et/ou absorbant. Cette épaisseur importante des lames d’écoulement de liquide empêche ou réduit la pénétration des rayons ultraviolets, et réduit donc l’efficacité germicide du traitement.In both cases, the known devices generally have a configuration which leads to a flow of liquid to be treated of significant thickness, in particular for the treatment of cloudy and/or absorbent liquids. This significant thickness of the liquid flow blades prevents or reduces the penetration of ultraviolet rays, and therefore reduces the germicidal effectiveness of the treatment.
Un des buts de l’invention est donc de résoudre notamment les problèmes précités. Ainsi, l’invention a notamment pour objectif de proposer un dispositif de traitement d’un fluide circulant sous pression, par rayonnement ultraviolet, qui soit efficace et simple à entretenir, en particulier dans les applications au traitement de certains liquides troubles et/ou absorbants (en particulier les liquides de coefficient d’absorption jusque 1 cm-1) et de liquides alimentaires et pharmaceutiquesOne of the aims of the invention is therefore to resolve in particular the aforementioned problems. Thus, the invention aims in particular to propose a device for treating a fluid circulating under pressure, by ultraviolet radiation, which is effective and simple to maintain, in particular in applications for the treatment of certain cloudy and/or absorbent liquids. (in particular liquids with an absorption coefficient up to 1 cm -1 ) and food and pharmaceutical liquids
L’invention a ainsi pour objet un dispositif de traitement d’un fluide, comprenant une unité de circulation présentant une entrée et une sortie et destinée à permettre la circulation du fluide sous pression entre l’entrée et la sortie, et des moyens d’émission configurés pour émettre des rayons ultraviolets à destination d’un fluide présent dans au moins une partie de l’unité de circulation.The subject of the invention is thus a device for treating a fluid, comprising a circulation unit having an inlet and an outlet and intended to allow the circulation of the fluid under pressure between the inlet and the outlet, and means for emission configured to emit ultraviolet rays to a fluid present in at least part of the circulation unit.
Le dispositif comprend une unité de contrôle électrique configurée pour contrôler le fonctionnement des moyens d’émission.The device includes an electrical control unit configured to control the operation of the transmitting means.
L’unité de circulation comprend au moins une pluralité de premiers tubes à paroi transparente aux rayons ultraviolets, sensiblement rectilignes, disposés de manière juxtaposée et reliés à l’entrée, au moins une pluralité de deuxièmes tubes à paroi transparente aux rayons ultraviolets, sensiblement rectilignes et parallèles aux premiers tubes, disposés de manière juxtaposée et relié à la sortie, et un ensemble de liaison hydraulique reliant la pluralité de premiers tubes à la pluralité de deuxièmes tubes.The circulation unit comprises at least a plurality of first tubes with walls transparent to ultraviolet rays, substantially rectilinear, arranged juxtaposed and connected to the inlet, at least a plurality of second tubes with walls transparent to ultraviolet rays, substantially rectilinear and parallel to the first tubes, arranged in a juxtaposed manner and connected to the outlet, and a hydraulic connection assembly connecting the plurality of first tubes to the plurality of second tubes.
La pluralité des premiers tubes forme une première nappe d’écoulement s’étendant dans un premier plan, et la pluralité de deuxièmes tubes forme une deuxième nappe d’écoulement s’étendant dans un deuxième plan sensiblement parallèle au premier plan.The plurality of first tubes forms a first flow sheet extending in a first plane, and the plurality of second tubes forms a second flow sheet extending in a second plane substantially parallel to the first plane.
Par ailleurs, les moyens d’émissions comprennent une ou plusieurs unités d’émission centrale disposées entre la première et la deuxième nappes et configurées pour émettre des rayons ultraviolets au moins perpendiculairement aux première et deuxième nappes.Furthermore, the emission means comprise one or more central emission units arranged between the first and second layers and configured to emit ultraviolet rays at least perpendicular to the first and second layers.
Suivant certains modes de réalisation, le dispositif comprend en outre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles :According to certain embodiments, the device further comprises one or more of the following characteristics, taken in isolation or in all technically possible combinations:
- l’ensemble de liaison comprend une pluralité de troisièmes tubes, chaque premier tube étant relié à un deuxième tube par l’un des troisièmes tubes ;- the connection assembly comprises a plurality of third tubes, each first tube being connected to a second tube by one of the third tubes;
- chaque premier tube forme avec un deuxième tube auquel il est relié par l’intermédiaire d’un troisième tube, un unique tube continue ;- each first tube forms with a second tube to which it is connected via a third tube, a single continuous tube;
- l’ensemble de liaison comprend un collecteur de liaison présentant plusieurs premiers points de connexion et plusieurs deuxièmes points de connexion, chaque premier tube étant relié au collecteur de liaison, directement ou indirectement, à l’un des premiers points de connexion, et chaque deuxième tube étant relié au collecteur de liaison, directement ou indirectement, à l’un des deuxième points de connexion ;- the connection assembly comprises a connection collector having several first connection points and several second connection points, each first tube being connected to the connection collector, directly or indirectly, at one of the first connection points, and each second tube being connected to the connecting collector, directly or indirectly, at one of the second connection points;
- les moyens d’émissions comprennent des moyens de réflexion latérale, disposés le long de la première nappe de manière opposée à la ou aux unités d’émission centrale par rapport à la première nappe et configurés pour réfléchir en direction de la première nappe les rayons ultraviolets émis par la ou les unités d’émission centrale, et/ou des moyens de réflexion latérale, disposés le long de la deuxième nappe de manière opposée à la ou aux unités d’émission centrale par rapport à la deuxième nappe et configurés pour réfléchir en direction de la deuxième nappe les rayons ultraviolets émis par la ou les unités d’émission centrale ;- the emission means comprise lateral reflection means, arranged along the first layer opposite the central emission unit(s) relative to the first layer and configured to reflect the rays in the direction of the first layer ultraviolet emitted by the central emission unit(s), and/or lateral reflection means, arranged along the second layer opposite the central emission unit(s) relative to the second layer and configured to reflect towards the second sheet the ultraviolet rays emitted by the central emission unit(s);
- les moyens d’émissions comprennent une ou plusieurs premières unités d’émission latérale, disposées le long de la première nappe de manière opposée à la ou aux unités d’émission centrale par rapport à la première nappe et configurées pour émettre des rayons ultraviolets en direction de la première nappe, et/ou une ou plusieurs deuxièmes unités d’émission latérale, disposées le long de la deuxième nappe de manière opposée à la ou aux unités d’émission centrale par rapport à la deuxième nappe et configurées pour émettre des rayons ultraviolets en direction de la deuxième nappe ;- the emission means comprise one or more first lateral emission units, arranged along the first layer opposite the central emission unit(s) relative to the first layer and configured to emit ultraviolet rays in direction of the first sheet, and/or one or more second lateral emission units, arranged along the second sheet opposite the central emission unit(s) relative to the second sheet and configured to emit rays ultraviolet towards the second sheet;
- les unités d’émission centrale et/ou les première unités d’émission latérale et/ou les deuxièmes unités d’émission latérale, sont montées sur une ou plusieurs structures tiroirs configurées pour coulisser dans une direction sensiblement parallèle aux plans des première et deuxième nappes ;- the central emission units and/or the first lateral emission units and/or the second lateral emission units are mounted on one or more drawer structures configured to slide in a direction substantially parallel to the planes of the first and second tablecloths;
- au moins une des unités d’émission centrale, et/ou au moins une des premières unités d’émission latérales, et/ou au moins une des deuxièmes unités d’émission latérale, est formée dans un plan d’émission s’étendant sensiblement parallèle aux plans des première et deuxième nappes ;- at least one of the central emission units, and/or at least one of the first lateral emission units, and/or at least one of the second lateral emission units, is formed in an emission plane extending substantially parallel to the planes of the first and second layers;
- au moins une des unités d’émission centrale, et/ou au moins une des premières unités d’émission latérales et/ou au moins une des deuxièmes unités d’émission latérale, comprend une ou plusieurs portions tubulaires, chaque portion tubulaire présentant un axe central et formant une boucle, de préférence fermée, disposée dans le plan d’émission et configurée pour émettre des rayons ultraviolets dans une pluralité de directions perpendiculaires à un ou plusieurs des axes centraux desdites portions tubulaires ;- at least one of the central emission units, and/or at least one of the first lateral emission units and/or at least one of the second lateral emission units, comprises one or more tubular portions, each tubular portion having a central axis and forming a loop, preferably closed, arranged in the emission plane and configured to emit ultraviolet rays in a plurality of directions perpendicular to one or more of the central axes of said tubular portions;
- au moins une des unités d’émission centrale et/ou au moins une des premières unités d’émission latérale et/ou au moins une des deuxièmes unités d’émission latérale, comprend une structure plane disposée dans le plan d’émission et présentant une première face et une deuxième face opposée à la première face, chacune des première et deuxième faces comprenant un ou plusieurs éléments d’émission de rayons ultraviolets, la première et la deuxième faces étant configurées pour émettre des rayons ultraviolets en direction de la première nappe, respectivement deuxième nappe ;- at least one of the central emission units and/or at least one of the first lateral emission units and/or at least one of the second lateral emission units, comprises a planar structure arranged in the emission plane and having a first face and a second face opposite the first face, each of the first and second faces comprising one or more ultraviolet ray emitting elements, the first and second faces being configured to emit ultraviolet rays in the direction of the first sheet , respectively second layer;
- l’entrée comprend un collecteur d’entrée, chaque première partie des tubes étant connectée à un départ présent dans le collecteur d’entrée ;- the inlet comprises an inlet collector, each first part of the tubes being connected to a departure present in the inlet collector;
- la sortie comprend un collecteur de sortie, chaque deuxième partie des tubes étant connectée à une arrivée présente dans le collecteur de sortie.- the outlet comprises an outlet collector, each second part of the tubes being connected to an inlet present in the outlet collector.
L’invention a également pour objet, selon un deuxième aspect, un système de traitement d’un fluide, comprenant une structure rigide sur laquelle est monté un circuit fluidique permettant la circulation d’un fluide sous pression depuis une entrée vers une sortie, ledit circuit fluidique comprenant un ou plusieurs dispositifs de traitement tels que présentés plus haut, connectés en série et/ou en parallèle et disposés entre l’entrée et la sortie du circuit fluidique.The invention also relates, according to a second aspect, to a fluid treatment system, comprising a rigid structure on which is mounted a fluid circuit allowing the circulation of a fluid under pressure from an inlet to an outlet, said fluidic circuit comprising one or more processing devices as presented above, connected in series and/or in parallel and arranged between the input and output of the fluidic circuit.
Ainsi, l’invention exploite le principe de l’application d’un rayonnement ultraviolet pour la désinfection d’un fluide circulant sous pression, en proposant un dispositif efficace et facile à entretenir.Thus, the invention exploits the principle of applying ultraviolet radiation for the disinfection of a fluid circulating under pressure, by proposing an effective and easy-to-maintain device.
En effet, les moyens d’émission ne sont ni en contact direct, ni en contact indirect (par une gaine de protection telle qu’un tube de quartz par exemple), avec le fluide à traiter.In fact, the emission means are neither in direct contact nor in indirect contact (via a protective sheath such as a quartz tube for example) with the fluid to be treated.
Le dispositif de l’invention est facile à coupler à d’autres dispositifs en parallèle ou en série pour augmenter le débit traité et/ou l’efficacité de traitement.The device of the invention is easy to couple to other devices in parallel or in series to increase the processed flow rate and/or the processing efficiency.
Le dispositif de l’invention présente une grande efficacité de désinfection (abattement microbien important), notamment grâce à une conception qui assure que chaque particule du fluide à traiter est soumise de manière efficace au rayonnement ultraviolet généré par la source correspondante.The device of the invention has high disinfection efficiency (significant microbial reduction), in particular thanks to a design which ensures that each particle of the fluid to be treated is effectively subjected to ultraviolet radiation generated by the corresponding source.
En particulier, les deux nappes assimilables à des moyens d’écoulement plans et fins permettent d’obtenir une forte pénétration des rayons ultraviolets dans le liquide circulant sous pression dans les nappes. L’orientation générale de ces nappes permet leur vidange totale sans zone de rétention.In particular, the two layers which can be compared to flat and fine flow means make it possible to obtain strong penetration of ultraviolet rays into the liquid circulating under pressure in the layers. The general orientation of these layers allows them to be completely drained without any retention zone.
Le dispositif de l’invention permet de désinfecter un fluide circulant sous pression, sans emploi de produit chimique, avec le seul rayonnement ultraviolet produit par la ou les unités d’émission présentes entre les deux nappes.The device of the invention makes it possible to disinfect a fluid circulating under pressure, without the use of a chemical product, with only the ultraviolet radiation produced by the emission unit(s) present between the two layers.
Les caractéristiques et avantages de l’invention apparaitront à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple, et non limitative, en référence aux figures suivantes :The characteristics and advantages of the invention will appear on reading the description which follows, given solely by way of example, and not limiting, with reference to the following figures:
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Comme on peut le voir dans les exemples représentés sur les différentes figures, le dispositif de traitement d’un fluide selon l’invention comprend une unité de circulation 1 destinée à permettre la circulation d’un fluide sous pression, depuis une entrée 2 vers une sortie 3. Il comprend également des moyens d’émission 4, 5, 6, 11, 12, 22, 23 qui seront détaillés par la suite. Ces moyens d’émission sont configurés pour émettre des rayons ultraviolets à destination d’un fluide présent dans tout ou partie de l’unité de circulation 1. Par ailleurs, le dispositif comprenant une unité de contrôle 26 électrique configurée pour contrôler le fonctionnement des moyens d’émission 4, 5, 6, 11, 12, 22, 23.As can be seen in the examples shown in the different figures, the fluid treatment device according to the invention comprises a circulation unit 1 intended to allow the circulation of a fluid under pressure, from an inlet 2 to a output 3. It also includes emission means 4, 5, 6, 11, 12, 22, 23 which will be detailed later. These emission means are configured to emit ultraviolet rays intended for a fluid present in all or part of the circulation unit 1. Furthermore, the device comprising an electrical control unit 26 configured to control the operation of the means 4, 5, 6, 11, 12, 22, 23.
Ces moyens d’émission peuvent comprendre des lampes telles que des LEDs, des lampes à induction, à amalgame ou à décharge de mercure.These means of emission may include lamps such as LEDs, induction, amalgam or mercury discharge lamps.
L’unité de circulation 1 comprend au moins une pluralité de premiers tubes 7a, 8a, et au moins une pluralité de deuxièmes tubes 7b, 8b, à paroi transparente aux rayons ultraviolets, dans lesquels circule le fluide à traiter.The circulation unit 1 comprises at least a plurality of first tubes 7a, 8a, and at least a plurality of second tubes 7b, 8b, with walls transparent to ultraviolet rays, in which the fluid to be treated circulates.
Ces tubes sont de préférence lisses et peu encrassant, en particulier dans le cas d’une application au traitement de fluides alimentaires ou pharmaceutiques. Ils sont de préférence facilement nettoyables.These tubes are preferably smooth and lightly clogging, particularly in the case of an application to the treatment of food or pharmaceutical fluids. They are preferably easily cleanable.
Ainsi, pour ces tubes 7a, 8a, 7b, 8b, on privilégie par exemple des matériaux plastiques fluorés, tel que :Thus, for these tubes 7a, 8a, 7b, 8b, we favor for example fluoroplastic materials, such as:
- de l’éthylène propylène fluoré (FEP), qui présente une transparence moyenne (42% de transmittance des rayons ultraviolets pour un tube de diamètre extérieur 10mm et de diamètre intérieur 8 mm), mais très lisse et facilement nettoyable, et qui présente une bonne résistance aux agents chimiques couramment employés tel que la soude à 2 à 4% et l’acide nitrique à 60°,- fluorinated ethylene propylene (FEP), which has an average transparency (42% transmittance of ultraviolet rays for a tube with an external diameter of 10 mm and an internal diameter of 8 mm), but very smooth and easily cleanable, and which has a good resistance to commonly used chemical agents such as soda at 2 to 4% and nitric acid at 60°,
- de l’éthylène tétrafluoroéthyléne (ETFE), qui présente sensiblement les mêmes caractéristiques que le FEP, mais qui est encore moins transparent et qui présente une plus grande résistance à la pression,- ethylene tetrafluoroethylene (ETFE), which has substantially the same characteristics as FEP, but which is even less transparent and which has greater resistance to pressure,
- du terpolymère de tétrafluoroéthylène (THV), très transparent aux rayons ultraviolets (68% pour un tube de diamètre extérieur 10mm et de diamètre intérieur 8 mm), mais qui est souple et moins résistant à la pression, et qui est plus difficile à nettoyer de par sa nature légèrement accrochante et collante.- tetrafluoroethylene terpolymer (THV), very transparent to ultraviolet rays (68% for a tube with an external diameter of 10 mm and an internal diameter of 8 mm), but which is flexible and less resistant to pressure, and which is more difficult to clean due to its slightly clinging and sticky nature.
On peut également utiliser des tubes de quartz, le quartz présentant l’avantage d’une excellente transparence aux UV (90% de transmittance UV) mais ne supportant pas les produits alcalins de type soude employés pour le nettoyage, et rendant les tubes 7a, 8a, 7b, 8b très fragiles.Quartz tubes can also be used, quartz having the advantage of excellent UV transparency (90% UV transmittance) but not supporting alkaline products such as soda used for cleaning, and making the tubes 7a, 8a, 7b, 8b very fragile.
Les premiers tubes 7a, 8a sont rectilignes et disposés de manière juxtaposée, et les deuxièmes tubes 7b, 8b sont également rectilignes et disposés de manière juxtaposée. Les deuxièmes tubes 7b, 8b sont de préférence parallèles ou sensiblement parallèles aux premiers tubes 7a, 8a. Eventuellement, la direction d’orientation des deuxièmes tubes 7b, 8b peut former un angle non nul avec la direction d’orientation des premiers tubes 7a, 8a, mais cet angle doit être relativement faible, pour ne pas gêner l’écoulement depuis les premiers tubes 7a, 8a vers les deuxièmes tubes 7b, 8b, ni leur vidange comme nous le verrons plus loin.The first tubes 7a, 8a are rectilinear and arranged in a juxtaposed manner, and the second tubes 7b, 8b are also rectilinear and arranged in a juxtaposed manner. The second tubes 7b, 8b are preferably parallel or substantially parallel to the first tubes 7a, 8a. Optionally, the direction of orientation of the second tubes 7b, 8b can form a non-zero angle with the direction of orientation of the first tubes 7a, 8a, but this angle must be relatively small, so as not to hinder the flow from the first tubes 7a, 8a towards the second tubes 7b, 8b, nor their emptying as we will see later.
L’unité d’écoulement 1 comprend par ailleurs un ensemble de liaison 7c, 8c hydraulique, qui permet de relier les premiers tubes 7a, 8a aux deuxièmes tubes 7b, 8b.The flow unit 1 also comprises a hydraulic connection assembly 7c, 8c, which makes it possible to connect the first tubes 7a, 8a to the second tubes 7b, 8b.
Plus précisément chaque premier tube 7a, 8a est relié à l’entrée 2, chaque deuxième tube 7b, 8b est relié à la sortie 3 et à l’un des premiers tubes 7a, 8a par l’intermédiaire de l’ensemble de liaison 7c, 8c, de sorte qu’un fluide injecté sous pression par l’entrée 2, circule dans chaque premier tube 7a, 8a puis dans l’ensemble de liaison 7c, 8c, et enfin dans un deuxième tube 7b, 8b, avant d’être évacué par la sortie 3.More precisely, each first tube 7a, 8a is connected to the inlet 2, each second tube 7b, 8b is connected to the outlet 3 and to one of the first tubes 7a, 8a via the connection assembly 7c , 8c, so that a fluid injected under pressure through the inlet 2, circulates in each first tube 7a, 8a then in the connection assembly 7c, 8c, and finally in a second tube 7b, 8b, before be evacuated through exit 3.
Dans une variante non représentée sur les figures, cet ensemble de liaison peut comprendre un collecteur de liaison présentant plusieurs premiers points de connexion et plusieurs deuxièmes points de connexion, chaque premier tube 7a, 8a étant alors relié au collecteur de liaison, directement ou indirectement, à l’un des premiers points de connexion, et chaque deuxième tube 7b, 8b étant alors relié au collecteur de liaison, directement ou indirectement, à l’un des deuxième points de connexion.In a variant not shown in the figures, this connection assembly may comprise a connection collector having several first connection points and several second connection points, each first tube 7a, 8a then being connected to the connection collector, directly or indirectly, to one of the first connection points, and each second tube 7b, 8b then being connected to the connection collector, directly or indirectly, to one of the second connection points.
Dans une autre variante, également non représentée sur les figures, l’ensemble de liaison comprend une pluralité de troisièmes tubes distincts des premiers et/ou deuxièmes tubes 7a, 8a, 7b, 8b, chaque premier tube 7a, 8a étant relié à un deuxième tube 7b, 8b par l’un de ces troisièmes tubes.In another variant, also not shown in the figures, the connection assembly comprises a plurality of third tubes distinct from the first and/or second tubes 7a, 8a, 7b, 8b, each first tube 7a, 8a being connected to a second tube 7b, 8b by one of these third tubes.
Les exemples représentés sur les figures correspondent à encore une autre variante, dans laquelle l’ensemble de liaison hydraulique comprend une pluralité de troisièmes tubes 7c, 8c qui présentent les même caractéristiques que les premiers et deuxièmes tube 7a, 8a, 7b, 8b. Dans cette variante chaque premier tube 7a, 8a est en fait une première partie d’un unique tube, chaque deuxième tube 7b, 8b est en fait une deuxième partie de ce même unique tube, et chaque troisième tube 7c, 8c est en fait une troisième partie de ce même unique tube.The examples shown in the figures correspond to yet another variant, in which the hydraulic connection assembly comprises a plurality of third tubes 7c, 8c which have the same characteristics as the first and second tubes 7a, 8a, 7b, 8b. In this variant each first tube 7a, 8a is in fact a first part of a single tube, each second tube 7b, 8b is in fact a second part of this same single tube, and each third tube 7c, 8c is in fact a third part of this same single tube.
Ainsi, le premier tube 7a correspond à une première partie 7a sensiblement rectiligne d’un unique tube. Le deuxième tube 7b correspond à une deuxième partie 7b de cet unique tube, sensiblement rectiligne et parallèle à la première partie 7a, les première et deuxième parties 7a, 7b étant reliée par une troisième partie 7c de ce même unique tube.Thus, the first tube 7a corresponds to a first substantially rectilinear part 7a of a single tube. The second tube 7b corresponds to a second part 7b of this single tube, substantially rectilinear and parallel to the first part 7a, the first and second parts 7a, 7b being connected by a third part 7c of this same single tube.
On obtient donc une juxtaposition de tubes uniques, chacun formé d’une des premières parties 7a, 8a, d’une des deuxièmes parties 7b, 8b, et d’une des troisièmes parties 7c, 8c.We therefore obtain a juxtaposition of single tubes, each formed of one of the first parts 7a, 8a, one of the second parts 7b, 8b, and one of the third parts 7c, 8c.
Ainsi, concernant par exemple le tube unique formé par les première, deuxième et troisième parties 7a, 7b, 7c, la configuration est la suivante. La première partie 7a est reliée à l’entrée 2, et la deuxième partie 7b est reliée à la sortie 3, ces première et deuxième partie 7a, 7b étant par ailleurs reliées entre elles par l’intermédiaire de la troisième partie 7c, de sorte qu’un fluide injecté sous pression par l’entrée 2, circule dans la première partie 7b, puis dans la troisième partie 7c, et enfin dans la deuxième partie 7b, avant d’être évacué par la sortie 3.Thus, concerning for example the single tube formed by the first, second and third parts 7a, 7b, 7c, the configuration is as follows. The first part 7a is connected to the input 2, and the second part 7b is connected to the output 3, these first and second parts 7a, 7b being also connected to each other via the third part 7c, so that a fluid injected under pressure through inlet 2 circulates in the first part 7b, then in the third part 7c, and finally in the second part 7b, before being evacuated through outlet 3.
De même, concernant par exemple le tube unique formé par les première, deuxième et troisième parties 8a, 8b, 8c, la configuration est la suivante. La première partie 8a est reliée à l’entrée 2, et la deuxième partie 8b est reliée à la sortie 3, ces première et deuxième partie 8a, 8b étant par ailleurs reliées entre elles par l’intermédiaire de la troisième partie 7c, de sorte qu’un fluide injecté sous pression par l’entrée 2, circule dans la première partie 8b, puis dans la troisième partie 8c, et enfin dans la deuxième partie 8b, avant d’être évacué par la sortie 3.Likewise, concerning for example the single tube formed by the first, second and third parts 8a, 8b, 8c, the configuration is as follows. The first part 8a is connected to the input 2, and the second part 8b is connected to the output 3, these first and second parts 8a, 8b being also connected to each other via the third part 7c, so that a fluid injected under pressure via inlet 2 circulates in the first part 8b, then in the third part 8c, and finally in the second part 8b, before being evacuated via outlet 3.
La juxtaposition des premiers tubes, 7a, 8a ou premières parties de tubes 7a, 8a, engendre la formation d’une première nappe 9 d’écoulement, et la juxtaposition des deuxièmes tubes, 7b, 8b ou deuxièmes parties de tubes 7b, 8b, engendre la formation d’une deuxième nappe 10 d’écoulement. Précisément, l’ensemble des premiers tubes 7a, 8a, ou premières parties de tubes 7a, 8a , forme la première nappe 9 qui s’étend dans un premier plan. Par ailleurs, l’ensemble des deuxièmes tubes 7b, 8b, ou deuxièmes parties de tubes 7b, 8b, forme la deuxième nappe 10 qui s’étend dans un deuxième plan sensiblement parallèle au premier plan.The juxtaposition of the first tubes, 7a, 8a or first parts of tubes 7a, 8a, generates the formation of a first flow sheet 9, and the juxtaposition of the second tubes, 7b, 8b or second parts of tubes 7b, 8b, generates the formation of a second flow sheet 10. Precisely, all of the first tubes 7a, 8a, or first parts of tubes 7a, 8a, form the first layer 9 which extends in a first plane. Furthermore, all of the second tubes 7b, 8b, or second parts of tubes 7b, 8b, form the second sheet 10 which extends in a second plane substantially parallel to the first plane.
Les moyens d’émissions 4, 5, 6, 11, 12, 22, 23 comprennent notamment une ou plusieurs unités d’émission centrale 4, 5, 6. Dans l’exemple des figures 1 à 5, il est question de deux unités d’émission 4 et 5 qui seront détaillées plus loin. Dans l’exemple de la
Ces unités d’émission centrale 4, 5, 6 sont disposées entre la première nappe 9 et la deuxième nappe 10, et sont configurées pour émettre des rayons ultraviolets au moins perpendiculairement à ces première et deuxième nappes 9, 10.These central emission units 4, 5, 6 are arranged between the first layer 9 and the second layer 10, and are configured to emit ultraviolet rays at least perpendicular to these first and second layers 9, 10.
La disposition des unités d’émission centrale 4, 5, 6 est telle qu’un rayonnement ultraviolet maximal est diffusé vers la première nappe 9 d’une part et vers la deuxième nappe 10 d’autre part.The arrangement of the central emission units 4, 5, 6 is such that maximum ultraviolet radiation is diffused towards the first layer 9 on the one hand and towards the second layer 10 on the other hand.
Ces unités d’émission centrale 4, 5, 6 forment un plan d’émission, ce plan s’étendant parallèlement aux nappes 9 et 10.These central emission units 4, 5, 6 form an emission plane, this plane extending parallel to the layers 9 and 10.
Comme on peut le voir sur les figures 1, 2 et 6 notamment, les moyens d’émissions comprennent également des moyens de réflexion latérale 11, 12, configurés pour réfléchir les rayons ultraviolets émis par la ou les unités d’émission centrale 4, 5, 6 vers les nappes 9, 10.As can be seen in Figures 1, 2 and 6 in particular, the emission means also comprise lateral reflection means 11, 12, configured to reflect the ultraviolet rays emitted by the central emission unit(s) 4, 5 , 6 towards layers 9, 10.
Précisément, les moyens de réflexion latérale 11 sont disposés le long de la première nappe 9 de manière opposée à la ou aux unités d’émission centrale 4, 5, 6 par rapport à la première nappe 9. De même, les moyens de réflexion latérale 12 sont disposés le long de la deuxième nappe 10 de manière opposée à la ou aux unités d’émission centrale 4, 5, 6 par rapport à la deuxième nappe 10.Precisely, the lateral reflection means 11 are arranged along the first layer 9 opposite the central emission unit(s) 4, 5, 6 relative to the first layer 9. Likewise, the lateral reflection means 12 are arranged along the second layer 10 opposite the central emission unit(s) 4, 5, 6 relative to the second layer 10.
Ces moyens de réflexion prennent la forme, dans cet exemple, de parois semi-circulaires disposées de part et d’autre des première et deuxième nappe 9, 10, par rapport aux unités d’émission centrale 4, 5, 6.These reflection means take the form, in this example, of semi-circular walls arranged on either side of the first and second layers 9, 10, relative to the central emission units 4, 5, 6.
Alternativement, ou en complément ou en remplacement des moyens de réflexion latérale 11, 12, on peut prévoir que les moyens d’émissions comprennent également une ou plusieurs unités d’émission latérale 22, 23, configurées pour émettre des rayons ultraviolets en direction des nappes 9, 10.Alternatively, or in addition to or in replacement of the lateral reflection means 11, 12, it can be provided that the emission means also comprise one or more lateral emission units 22, 23, configured to emit ultraviolet rays in the direction of the sheets 9, 10.
Précisément, les premières unités d’émission latérale 22 sont disposées le long de la première nappe 9 de manière opposée à la ou aux unités d’émission centrale 4, 5, 6 par rapport à la première nappe 9. De même, les deuxièmes unités d’émission latérale 23 sont disposées le long de la deuxième nappe 10 de manière opposée à la ou aux unités d’émission centrale 4, 5, 6 par rapport à la deuxième nappe 10.Precisely, the first lateral emission units 22 are arranged along the first layer 9 opposite the central emission unit(s) 4, 5, 6 with respect to the first layer 9. Likewise, the second units lateral emission unit(s) 23 are arranged along the second layer 10 in a manner opposite to the central emission unit(s) 4, 5, 6 relative to the second layer 10.
Une telle configuration avec à la fois des moyens de réflexion latérale 11, 12 et des moyens d’émission latérale 22, 23 est représentée dans l’exemple de la
Les considérations qui suivent s’appliquent tout aussi bien aux unités d’émission centrale 4, 5, 6 qu’aux unités d’émission latérale 22, 23.The following considerations apply equally to the central emission units 4, 5, 6 and to the lateral emission units 22, 23.
Ces unités d’émission centrale 4, 5, 6 et/ou latérale 22, 23 sont de préférence montée sur des structure tiroir, 13, 14, 25 qui coulisse de l’intérieur vers l’extérieur du dispositif, dans une direction sensiblement parallèle aux plans des première et deuxième nappes 9, 10, notamment pour faciliter l’entretien et la maintenance. Ces structures tiroirs 13, 14, 25 sont par exemple pourvues d’une poignée qui facilite l’extraction.These central emission units 4, 5, 6 and/or lateral 22, 23 are preferably mounted on drawer structures 13, 14, 25 which slide from the inside towards the outside of the device, in a substantially parallel direction. to the plans of the first and second layers 9, 10, in particular to facilitate upkeep and maintenance. These drawer structures 13, 14, 25 are for example provided with a handle which facilitates extraction.
Ainsi, les unités d’émission centrale 4, 5 sur les figures 1 à 5, ou 6 sur la
Comme on peut le voir sur les différentes figures, ces unités d’émission centrale 4, 5, 6, et ces unités d’émission latérales 22, 23 sont formées dans un plan d’émission qui s’étend sensiblement perpendiculairement aux plans des première et deuxième nappes 9, 10.As can be seen in the different figures, these central emission units 4, 5, 6, and these lateral emission units 22, 23 are formed in an emission plane which extends substantially perpendicular to the planes of the first and second layers 9, 10.
Dans l’exemple des figures 1 à 5, les unités d’émission centrale 4, 5 comprennent plusieurs portions tubulaires présentant chacune un axe central. Ces portions tubulaires forment des boucle 4, 5, de préférence fermées. Ces boucles 4, 5 sont disposées dans le plan d’émission et sont configurée pour émettre des rayons ultraviolets dans une pluralité de directions perpendiculaires à un ou plusieurs des axes centraux des portions tubulaires précitées.In the example of Figures 1 to 5, the central emission units 4, 5 comprise several tubular portions each having a central axis. These tubular portions form loops 4, 5, preferably closed. These loops 4, 5 are arranged in the emission plane and are configured to emit ultraviolet rays in a plurality of directions perpendicular to one or more of the central axes of the aforementioned tubular portions.
De préférence, les boucles 4, 5 présente l’une des géométries d’ensemble suivantes : circulaire, rectangulaire, carrée, ellipsoïdale. Comme on le voit plus précisément sur la
Bien que ce ne soit pas le cas dans les exemples représentés sur les figures, les unités d’émission latérale 22, 23 peuvent également présenter les caractéristiques mentionnées aux deux paragraphes précédents.Although this is not the case in the examples shown in the figures, the lateral emission units 22, 23 can also have the characteristics mentioned in the two previous paragraphs.
Alternativement, qu’il s’agisse des unités d’émission centrale ou des unités d’émission latérale, celles-ci peuvent être du type comprenant une structure plane disposée dans le plan d’émission et présentant une première face et une deuxième face opposée à la première face. Chacune des première et deuxième faces comprend un ou plusieurs éléments d’émission, la première et la deuxième faces étant alors configurées pour émettre des rayons ultraviolets en direction de la première nappe 9, respectivement deuxième nappe 10.Alternatively, whether they are central emission units or lateral emission units, these can be of the type comprising a planar structure arranged in the emission plane and having a first face and a second opposite face on the first side. Each of the first and second faces comprises one or more emission elements, the first and the second faces then being configured to emit ultraviolet rays towards the first sheet 9, respectively second sheet 10.
Ainsi, dans l’exemple de la
On comprend donc qu’il est possibleWe therefore understand that it is possible
- de combiner des moyens de réflexion 11, 12 avec des unités d’émission latérales 22, 23,- to combine reflection means 11, 12 with lateral emission units 22, 23,
- d’utiliser des unités d’émission latérale 22, 23 telles que celles représentées sur les figures 6 à 8, ou alternativement, de type similaires aux unités d’émission centrale 4, 5 représentées sur les figures 1 à 5,- to use lateral emission units 22, 23 such as those shown in Figures 6 to 8, or alternatively, of a type similar to the central emission units 4, 5 shown in Figures 1 to 5,
- d’utiliser des unités d’émission centrale 4, 5 telles que celles représentées sur les figures 1 à 5, ou alternativement, des unités d’émission centrale 6 telles que celles représentées sur la
Comme on peut le voir notamment sur les figures 1, 2 et 6, l’entrée 2 de l’unité d’écoulement 1 peut prendre la forme d’un collecteur d’entrée 28 comprenant plusieurs départs 29. Chacun de ces départs 29 est connecté à l’un des premiers tube 7a, 8a, ou à l’une des premières parties de tube 7a, 8a, par exemple par un flexible 33.As can be seen in particular in Figures 1, 2 and 6, the inlet 2 of the flow unit 1 can take the form of an inlet collector 28 comprising several departures 29. Each of these departures 29 is connected to one of the first tubes 7a, 8a, or to one of the first tube parts 7a, 8a, for example by a flexible 33.
Par ailleurs, la sortie 3 de l’unité d’écoulement 1 peut prendre la forme d’un collecteur de sortie 30 comprenant plusieurs arrivées 31. Chacune de ces arrivées 31 est connectée à l’un des deuxièmes tubes 7b, 8b, ou à l’une des deuxièmes parties de tube 7b, 8b, par exemple par un flexible 32.Furthermore, the outlet 3 of the flow unit 1 can take the form of an outlet manifold 30 comprising several inlets 31. Each of these inlets 31 is connected to one of the second tubes 7b, 8b, or to one of the second tube parts 7b, 8b, for example by a flexible 32.
Pour protéger l’ensemble du dispositif, comme représenté par exemple sur la
On peut également prévoir des moyens de refroidissement 35, 36, 37, configurés pour aspiré de l’air froid de l’extérieur du dispositif et rejeter de l’air réchauffé par le fonctionnement du dispositif, vers l’extérieur de celui-ci. Ainsi, on prévoit par exemple un système de ventilation 35 logé sous le chapeau 34 fermant le logement 14, et des entrées d’air froid 36, 37 formés dans les parois des moyens de réflexion 11, 12. L’air extérieur est aspiré par le fonctionnement du système de ventilation 35, au travers des entrées d’air 36, 37. Cet air aspiré circule entre les entrées d’air 36, 37 et le système de ventilation, et reçoit par transfert la chaleur issue du fonctionnement du dispositif, en particulier des unités d’émission centrale 4, 5, 6 et éventuellement des unités d’émission latérale 22, 23. Il est ensuite évacué par le système de ventilation vers l’extérieur.It is also possible to provide cooling means 35, 36, 37, configured to suck in cold air from outside the device and reject air heated by the operation of the device, towards the outside of it. Thus, we provide for example a ventilation system 35 housed under the cap 34 closing the housing 14, and cold air inlets 36, 37 formed in the walls of the reflection means 11, 12. The outside air is sucked in by the operation of the ventilation system 35, through the air inlets 36, 37. This sucked air circulates between the air inlets 36, 37 and the ventilation system, and receives by transfer the heat resulting from the operation of the device, in particular central emission units 4, 5, 6 and possibly lateral emission units 22, 23. It is then evacuated by the ventilation system to the outside.
Ainsi, le dispositif de l’invention favorise la pénétration des rayons ultraviolets dans le liquide à traiter.Thus, the device of the invention promotes the penetration of ultraviolet rays into the liquid to be treated.
Ce dispositif utilise avantageusement :This device advantageously uses:
- l’écoulement dans les nappes 9, 10, formées de faisceaux de premiers tubes 7a, 8a, ou premières parties de tubes 7a, 8a, juxtaposés, et de faisceaux de deuxièmes tubes 7b, 8b, ou deuxièmes parties de tubes 7b, 8b, juxtaposés, de faible diamètre externe (10 mm maximum) et interne (8 mm maximum) ; cet écoulement dans chaque nappe 9 et 10 est assimilable à un écoulement plan et fin.- the flow in the layers 9, 10, formed of bundles of first tubes 7a, 8a, or first parts of tubes 7a, 8a, juxtaposed, and of bundles of second tubes 7b, 8b, or second parts of tubes 7b, 8b , juxtaposed, of small external (10 mm maximum) and internal (8 mm maximum) diameter; this flow in each sheet 9 and 10 can be compared to a plane and fine flow.
- la turbulence développée dans les tubes ou parties de tubes 7a, 8a, 7b, 8b de manière à ce que chaque particule se retrouve brassée dans le fluide et s’écoule donc hors de l’axe d’écoulement et de manière aléatoire sur toute la section de passage de ces tubes ou parties de tubes 7a, 8a, 7b, 8b, donc y compris proche de leurs parois (au moins à un ou plusieurs moments donnés), là où le flux de rayons ultraviolets est important ; pour ce faire, le dispositif est piloté pour que le nombre de Reynolds, en fonctionnement du dispositif, soit au minimum de 7000, idéalement de l’ordre de 10000.- the turbulence developed in the tubes or parts of tubes 7a, 8a, 7b, 8b so that each particle finds itself mixed in the fluid and therefore flows outside the flow axis and randomly over the entire the passage section of these tubes or parts of tubes 7a, 8a, 7b, 8b, therefore including close to their walls (at least at one or more given times), where the flow of ultraviolet rays is significant; To do this, the device is controlled so that the Reynolds number, when the device is operating, is at least 7000, ideally around 10000.
- la puissance importante de rayonnement ultraviolet, par un système d’unités d’émission centrale 4, 5, 6 positionnées de telle sorte que le flux ultraviolet rayonne dans au moins deux directions, formant un plan d’émission parallèle aux plans d’écoulement du fluide.- the significant power of ultraviolet radiation, by a system of central emission units 4, 5, 6 positioned such that the ultraviolet flux radiates in at least two directions, forming an emission plane parallel to the flow planes fluid.
- les moyens de réflexion 11, 12, et/ou les unités d’émission latérale 22, 23, permettant l’éclairement arrière des nappes 9, 10.- the reflection means 11, 12, and/or the lateral emission units 22, 23, allowing the rear illumination of the layers 9, 10.
Le nombre de tubes ou parties de tubes 7a, 8a, 7b, 8b formant les deux nappes 9, 10, est déterminé en fonction du débit souhaité. La section de chaque tube ou partie de tube 7a, 8a, 7b, 8b est calculée ensuite de sorte à obtenir un nombre de Reynolds en fonctionnement du dispositif, proche de 10000 (voir plus haut). On relève qu’il est déconseillé de dépasser les 8mm pour le diamètre interne de ces tubes ou parties de tube 7a, 8a, 7b, 8b, surtout en présence de liquides à faible transparence, et qu’il est également déconseiller de trop réduire ce diamètre pour limiter les pertes de charges (nombre de Reynolds maximum, en fonctionnement du dispositif : 20000). Ce diamètre peut être plus important pour des liquides clairs ou si chaque nappe 9, 10 est éclairée sur ses deux faces par des unités d’émission 4, 5, 6, 22, 23. Dans ce dernier cas, un diamètre interne de 10 mm maximum est conseillé pour des liquides troubles, et de 40 mm maximum pour des liquides parfaitement clairs.The number of tubes or parts of tubes 7a, 8a, 7b, 8b forming the two layers 9, 10, is determined as a function of the desired flow rate. The section of each tube or part of tube 7a, 8a, 7b, 8b is then calculated so as to obtain a Reynolds number in operation of the device, close to 10,000 (see above). We note that it is not recommended to exceed 8mm for the internal diameter of these tubes or tube parts 7a, 8a, 7b, 8b, especially in the presence of liquids with low transparency, and that it is also not recommended to reduce this too much. diameter to limit pressure losses (maximum Reynolds number, in operation of the device: 20,000). This diameter can be larger for clear liquids or if each sheet 9, 10 is illuminated on both sides by emission units 4, 5, 6, 22, 23. In the latter case, an internal diameter of 10 mm maximum is recommended for cloudy liquids, and 40 mm maximum for perfectly clear liquids.
La longueur totale d’écoulement (premier tube ou première partie de tube 7a, 8a, passage correspondant dans l’ensemble de liaison hydraulique ou troisième partie 7c, 8c, et deuxième tube ou deuxième partie de tube 7b, 8b) est configurée pour que le temps de séjour du fluide soit supérieur à 1,5 secondes.The total flow length (first tube or first tube part 7a, 8a, corresponding passage in the hydraulic connection assembly or third part 7c, 8c, and second tube or second tube part 7b, 8b) is configured so that the residence time of the fluid is greater than 1.5 seconds.
L’unité d’écoulement 1 est limité, dans sa structure, à deux nappes 9, 10, reliées par l’ensemble de liaison 7c, 8c hydraulique, ce qui garantit la possibilité d’une vidange totale sans zone de rétention de liquide, en positionnant le dispositif en sorte que cet ensemble de liaison 7c, 8c hydraulique se trouvent plus haut que les extrémités des premiers tubes ou première parties de tube, 7a, 8a connectées à l’entrée 2, et que les deuxièmes tubes ou deuxièmes parties de tube 7b, 8b connectées à la sortie 3.The flow unit 1 is limited, in its structure, to two layers 9, 10, connected by the hydraulic connection assembly 7c, 8c, which guarantees the possibility of total emptying without liquid retention zone, by positioning the device so that this hydraulic connection assembly 7c, 8c is located higher than the ends of the first tubes or first tube parts, 7a, 8a connected to the inlet 2, and that the second tubes or second parts of tube 7b, 8b connected to output 3.
Ainsi, la première nappe 9 joue le rôle de nappe « aller » dans laquelle le fluide circule de bas en haut, et la deuxième nappe 10 joue le rôle de nappe « retour » dans laquelle le fluide circule de haut en bas.Thus, the first layer 9 plays the role of a “go” layer in which the fluid circulates from bottom to top, and the second layer 10 plays the role of a “return” layer in which the fluid circulates from top to bottom.
On prévoit que l’espacement entre chaque premier tube ou première partie de tube 7a, 8a, ainsi que l’espacement entre chaque deuxième tube ou deuxième partie de tube 7b, 8b, soit au maximum équivalent à un diamètre externe de ces tubes ou parties de tube.It is expected that the spacing between each first tube or first part of tube 7a, 8a, as well as the spacing between each second tube or second part of tube 7b, 8b, is at most equivalent to an external diameter of these tubes or parts of tube.
Par ailleurs, la disposition de unités d’émission centrale 4, 5, 6, et éventuellement latérale 22, 23, dans les structures support planes correspondantes, telles que les structures tiroir 13, 24, 25, est telle que l’on obtienne un rayonnement ultraviolet maximal plan, qui diffuse de chaque côté du plan de ma structure correspondante. Ce rayonnement est le plus possible parallèle aux plans des nappes 9, 10.Furthermore, the arrangement of central emission units 4, 5, 6, and possibly lateral 22, 23, in the corresponding flat support structures, such as the drawer structures 13, 24, 25, is such that we obtain a maximum plane ultraviolet radiation, which diffuses on each side of the plane of my corresponding structure. This radiation is as parallel as possible to the planes of the layers 9, 10.
En outre, les structures support des unités d’émission centrale 4, 5, 6, et latérale 22, 23 ne sont jamais en contact avec le liquide à traiter, ce qui permet le remplacement de ces unités d’émission sans vidanger le circuit.In addition, the support structures of the central emission units 4, 5, 6, and lateral 22, 23 are never in contact with the liquid to be treated, which allows the replacement of these emission units without draining the circuit.
On peut prévoir un capteur de flux ultraviolet pour contrôler en temps réel le rayonnement UV et identifier si une unité d’émission est défectueuse et/ou déterminer le niveau d’usure globale de ces unités d’émission.An ultraviolet flux sensor can be provided to monitor UV radiation in real time and identify if an emission unit is defective and/or determine the overall level of wear of these emission units.
Comme représenté sur les figures 9 et 10, le dispositif de l’invention s’intègre dans un système de traitement de fluide, seul ou en combinaison avec d’autres dispositifs.As shown in Figures 9 and 10, the device of the invention is integrated into a fluid treatment system, alone or in combination with other devices.
Ainsi, le système de traitement comprenant une structure rigide 15, ou châssis 15, sur laquelle est monté un circuit fluidique permettant la circulation d’un fluide sous pression depuis une entrée vers une sortie. Dans l’exemple de la
Une unité centrale de contrôle 36 électrique est prévue pour contrôler le système, notamment par l’intermédiaire des unités de contrôle 26 de chaque dispositif.A central electrical control unit 36 is provided to control the system, in particular via the control units 26 of each device.
La présente description est basée sur des exemples dans lesquels l’unité de circulation 1, pour un dispositif donné, comprend une seule pluralité de premiers tubes ou premières parties de tube 7a, 8a, et une seule pluralité de deuxièmes tubes ou deuxièmes parties de tube 7b, 8b, à paroi transparente aux rayons ultraviolets, dans lesquels circule le fluide à traiter, formant deux nappes 9, 10. Cependant, l’invention ne se limite pas à une seule pluralité de premiers tubes ou premières parties de tube 7a, 8a, et une seule pluralité de deuxièmes tubes ou deuxièmes parties de tube 7b, 8b, formant deux nappes 9, 10. Elle s’étend à des configurations comprenant plusieurs pluralités de premiers tubes ou premières parties de tube, et plusieurs pluralités de deuxièmes tubes ou deuxièmes parties de tube, chacune de ces pluralités de premiers et deuxièmes tubes, ou premières et deuxièmes parties de tube, formant deux nappes 9i, 10i avec une ou plusieurs unité d’émission centrale 4i, 5i disposées entre les deux nappes 9i, 10i plus haut. Dans ces configurations, dont un exemple est représenté sur la
On rappelle également que l’invention ne se limite pas à un dispositif présentant un nombre d’unités d’émission centrale et/ou latérale déterminé, ni à l’utilisation de sources particulières de rayons ultraviolets pour les unités d’émissions 4, 5, 6, 22, 23.It is also recalled that the invention is not limited to a device having a determined number of central and/or lateral emission units, nor to the use of particular sources of ultraviolet rays for the emission units 4, 5 , 6, 22, 23.
Claims (10)
caractérisé en ce que l’unité de circulation (1) comprend au moins une pluralité de premiers tubes (7a, 8a) à paroi transparente aux rayons ultraviolets, sensiblement rectilignes, disposés de manière juxtaposée et reliés à l’entrée (2), au moins une pluralité de deuxième tubes (7b, 8b) à paroi transparente aux rayons ultraviolets, sensiblement rectilignes et parallèles aux premiers tubes (7a, 8a), disposés de manière juxtaposée et relié à la sortie (3), et un ensemble de liaison (7c, 8c) hydraulique reliant la pluralité de premiers tubes (7a, 8a) à la pluralité de deuxièmes tubes (7b, 8b), la pluralité des premiers tubes (7a, 8a) formant une première nappe (9) d’écoulement s’étendant dans un premier plan et la pluralité des deuxièmes tubes (7b, 8b) formant une deuxième nappe (10) d’écoulement s’étendant dans un deuxième plan sensiblement parallèle au premier plan, les moyens d’émissions (4, 5, 6, 11, 12, 22, 23) comprenant une ou plusieurs unités d’émission centrale (4, 5, 6) disposées entre la première et la deuxième nappes (9, 10) et configurées pour émettre des rayons ultraviolets au moins perpendiculairement aux première et deuxième nappes (9, 10).Device for treating a fluid, comprising a circulation unit (1) having an inlet (2) and an outlet (3) and intended to allow the circulation of the fluid under pressure between the inlet (2) and the outlet (3 ), and emission means (4, 5, 6, 11, 12, 22, 23) configured to emit ultraviolet rays intended for a fluid present in at least part of the circulation unit (1) , the device comprising an electrical control unit (26) configured to control the operation of the transmission means (4, 5, 6, 11, 12, 22, 23),
characterized in that the circulation unit (1) comprises at least a plurality of first tubes (7a, 8a) with a wall transparent to ultraviolet rays, substantially rectilinear, arranged in a juxtaposed manner and connected to the inlet (2), to the least a plurality of second tubes (7b, 8b) with a wall transparent to ultraviolet rays, substantially rectilinear and parallel to the first tubes (7a, 8a), arranged in a juxtaposed manner and connected to the outlet (3), and a connection assembly ( 7c, 8c) hydraulically connecting the plurality of first tubes (7a, 8a) to the plurality of second tubes (7b, 8b), the plurality of first tubes (7a, 8a) forming a first flow sheet (9) extending in a first plane and the plurality of second tubes (7b, 8b) forming a second flow sheet (10) extending in a second plane substantially parallel to the first plane, the emission means (4, 5, 6 , 11, 12, 22, 23) comprising one or more central emission units (4, 5, 6) arranged between the first and second layers (9, 10) and configured to emit ultraviolet rays at least perpendicular to the first and second layers (9, 10).
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Citations (4)
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2022
- 2022-02-02 FR FR2200937A patent/FR3132297A1/en active Pending
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