MXPA04011117A

MXPA04011117A - Camara de doble pared para tratamiento de radiacion ultra violeta de liquidos.

Info

Publication number: MXPA04011117A
Application number: MXPA04011117A
Authority: MX
Inventors: Ueberall Peter
Original assignee: Trojan Techn Inc
Priority date: 2002-05-10
Filing date: 2003-05-09
Publication date: 2005-02-14
Also published as: CN100376487C; US7691343B2; WO2003095369A1; CA2484849A1; AU2003229167A1; US20100187437A1; EP1506136A1; EP1506136B1; CN1653002A; JP2005525232A; DE10221037A1; US20060011556A1; CA2484849C; KR20040111598A; US8246839B2

Abstract

El objetivo de la invencion es una camara de doble pared para la desinfeccion UV de liquidos, preferentemente agua potable y/o agua residual. Este logra una forma en corte transversal cuadrada y/o rectangular de la camara de radiacion UV incluso en presiones altas, por medio de lo cual la camara de radiacion ademas se puede suministrar con una configuracion de pared delgada y permite una disposicion cerrada y optima de radiadores UV en comparacion con una camara redonda. Para aplicar la idea inventiva, las conocidas zonas muertas en las entradas son existentes.

Description

CÁMARA DE DOBLE PARED PARA TRATAMIENTO DE RADIACIÓN ULTRA VIOLETA DE LIQUIDOS CAMPO DE LA INVENCION En uno de sus aspectos , la presente invención se refiere a u na cámara de doble pared , particularmente tal una cámara para uso conveniente en le tratamiento u ltravioleta (UV) o desinfección de líquidos, preferentemente agua potable o agua resid ua l .

DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA ANTERIOR Cámaras de radiación UV son usualmente recipientes redondos tipo ca ldera, a través de los cuales el medio a ser tratado fluye axialmente . Típicamente , una cámara de radiación UV convencional se suministra con conexiones de salida y de entrada de forma lateral en el extremo, también parcialmente con salidas dirigidas axialmente. Es convencional que las conexiones de salida y entrada , como otros recipientes de presión , se fabriquen de conductos redondos, típicamente conductos estandarizados de acero especial. Las conexiones de conducto y/o el recipiente o cámara redonda tipo caldera toleran presiones internas altas , en un uso de material mínimo. La forma circula r del recipiente o cámara tipo caldera es la solución óptima . En tal un recipiente redondo están colocados los mecanismos de radiación, los cuales emiten radiación, preferentemente para desinfección del med io de fluido que se está tratando. Estas son configuraciones (series) de mecanismos de radiación UV, los cua les se insertan dentro de unos conductos de cuarzo de pared delgada permeables de UV para la protección contra temperatura baja y humedad. Con unas pocas excepciones, los mecanismos de radiación UV están colocados longitudinalmente en las cámaras de radiación UV tipo conducto, lo que significa que están dispuestas de manera que su eje longitudinal está substancialmente paralelo a la dirección del flujo de fluido a través del recipiente o cámara. Es normalmente el objetivo del diseñador, producir el campo de radiación UV más homogéneo con aproximadamente la misma intensidad de radiación en cada lugar dentro de la cámara. Por eso, el objetivo es tratar las moléculas de líquido o "partículas", de manera que se desinfecten en su totalidad y cada molécula o "partícula" individualmente, se someta a la misma radiación "H" (mJ/cm2 , J/m2 ). En un sistema hidráulico, el flujo transversal de la cámara de radiación, debe ocurrir, si es posible, en la forma de un flujo de pistón (flujo de bujía) a lo largo del eje de la cámara con una imbricación a través de muchos componentes de flujo transversal internos co-funcionando, es decir, movimientos de flujo lateral radial. Solamente de este modo las "partículas" o moléculas de líquido individuales se moverán otra vez a la región directa de los conductos de revestimiento de cuarzo en los cuales los radiadores UV se sitúan y en donde hay una intensidad de radiación alta y la destrucción de gérmenes o microorganismos ocurre casi directamente. Tal, un comportamiento de flujo incrementa el desempeño de la desinfección del mecanismo de tratamiento UV. El ideal clásico y el modelo de flujo laminar es por consiguiente no deseable. Se ha tomado en cuenta, sin embargo, que tal, un modelo de flujo, se puede alcanzar más fácilmente desde un punto de vista técnico, que el verdadero flujo "ideal" para una efectiva desgerminización de UV, el cual depende predominantemente en el diseño de la cámara y las condiciones de salida y entrada del mismo. La existencia de zonas muertas por la entrada lateral del medio dentro de la cámara de radiación cilindrica, las cuales se provocan por la desviación incontrolable y muy rápida del flujo de líquido entrante, y una falta de componentes de movimiento radial internos a menudo evitan la utilización del espacio de radiación teóricamente adecuado (duración de radiación) en las cámaras de radiación cilindricas. Un factor adicional es que las lámparas o fuentes de radiación UV colocadas a lo largo de la cámara no se pueden disponer convenientemente en un modelo circular de manera que uno pueda referirse a un campo de radiación homogéneo sobre la sección transversal y así, en el volumen total de la cámara. Típicamente, campos de radiación homogéneos únicamente se alcanzan con series de rejillas rectangulares uniformes de lámparas o fuentes de radiación, las cuales requieren una sección transversal de flujo rectangular y preferentemente cuadrada. Desafortunadamente, tal una disposición llega a ser problemática , sin embargo, cuando una presión considerable prevalece en el interior de las cámaras, la cual es casi siempre el caso en el tratamiento de agua potable. En resumen , se puede decir que las cámaras de radiación UV cilindricas usuales con las entradas laterales y disposiciones de radiador UV axialmente paralelas, muestran tres deficiencias especiales, a saber: (i) que se producen espacios muertos, (ii) que un grupo de lámparas o fuentes de radiación no se pueden disponer de forma convencional uniformemente en una sección transversal circular o redonda, y (iii) que el flujo principal de paso no se superpone por un número suficiente de flujos laterales radiales. De esta manera, queda una necesidad en la técnica para una cámara, recipiente o mecanismo de tratamiento, el cual evita o mitiga por lo menos una de las desventajas mencionadas arriba de la técnica anterior, particularmente tal una cámara, recipiente o mecanismo de tratamiento para irradiación UV de fluido tales fueron agua residual, agua potable y lo similar.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Es un objetivo de la presente invención suministrar una cámara, recipiente o mecanismo de tratamiento novedoso que evite o mitigué por lo menos una de las desventajas mencionadas arriba de la técnica anterior. De acuerdo con uno de sus aspectos, la presente invención suministra una cámara de doble pared para la desinfección UV de líquidos que comprende: (i) una conexión de entrada; (ii) una conexión de salida; (iii) un conducto externo el cual encierra un conducto interno en el cual por lo menos se coloca una fuente de radiación UV y en sus extremos hay una cubierta sellada en la cual puede haber también una abertura de entrada y/o salida caracterizada en que la entrada del líquido dentro del conducto interno con los mecanismos de radiación ocurre a través del espacio intermedio entre el conducto interno y externo.

BREVE DESC RIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Modalidades de la presente invención se describirán con referencia a los dibujos que le acompañan, caracterizados porque los números de referencia semejantes denotan partes semejantes, y en los cuales; La Figura 1 a. ilustra una primera modalidad preferente de la presente invención; La Figura 1 b es una vista en corte a lo largo de la línea AB en la Figura 1 a ; Las Figuras 2, 2a, 2b, 2c y 2d, ilustran una segunda modalidad preferente de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALI DADES PREFERE NTES Por ejemplo, se ilustra una modalidad preferente de la presente invención en las Figuras 1 a y 1 b, en las cuáles, para aclarar, (os mecanismos de radiación UV, es decir, las lámparas o fuentes de radiación UV con los conductos de revestimiento y las ventanillas de lámpara o fuente de radiación, no se muestran. En su lugar, solamente se ilustra la cámara doble con la guía del medio de paso. Con referencia a las Figuras 1 a y 1 b, número de referencia 1 se refiere al conducto interno de pared delgada de cualquier sección transversal aleatoria, por ejemplo, una sección transversal cuadrada, en la cual se coloca la configuración de lámpara o fuente de radiación UV. Número de referencia 2 se refiere a un conducto redondo de ajuste de presión externo con una boquilla de entrada 4 y una boquilla de salida 5. Número de referencia 3 se refiere al espacio intermedio entre los dos conductos 1 y 2. El conducto interno 1 se conecta de forma ajustada con el piso redondo 6, por ejemplo, por soldadura en la superficie de cara en el extremo de salida de la cámara y centrado por medio de la pared dividida adaptada 7 en la parte extrema . El conducto interno 1 , el cual es la cámara de radiación actual con los mecanismos de radiación (otra vez no se muestran para aclarar), se suministra en su extremo de entrada con un aro circular de aberturas de entrada redondas 8 y la placa deflectora 9 en el extremo de salida. De acuerdo con esta modalidad preferente de la invención, el medio líquido se alcanza desde la boquilla de entrada 4 primero dentro del espacio intermedio 3 y de ahí por las aberturas de entrada colocadas de forma circular al conducto de entrada 1 , el cual es la cámara de radiación actual. Mientras prácticamente la misma presión prevalece en el espacio intermedio 3 y en el conducto interno 1 , el conducto interno 1 se puede producir sin tomar en cuenta su forma de metal de laminilla de pared delgada, que facilita la producción considerablemente. El conducto externo 2 es un conducto redondo, el cual se puede presurizar desde el interior y se puede producir de un material de pared delgada relativamente. Como se muestra particularmente en la Figura 1 b, el medio gira alrededor del conducto interno de la sección transversal cuadrada, alcanza bajo casi la misma presión las aberturas de entrada adaptadas 8 y pasa a través del mismo en flujos parciales divididos con casi la misma velocidad de inyección periféricamente dentro del conducto interno 1 . Los flujos parciales se encuentran uno a otro y se mezclan uno con el otro. Es fácil ver de este modo turbulencia y movimiento trasversal del fluido que se obtiene cuando los flujos parciales se encuentran uno a otro y que un espacio muerto no ocurra en la entrada. Además se debe tomar en cuenta que el flujo de líquido se producirá en los lugares estrechos 9 en la dirección axial y que por eso la "sección transversal de canal" se va a extender. Es irrelevante cuando precisamente la boquilla de entrada se localiza en el conducto externo. Como se muestra con la linea quebrada , también se puede vincular en el nú mero de referencia 1 0 de abajo. Este puede ser de relevancia cuando se retroajusta un mecanismo, porque de este modo ún icamente una pieza pequeña se necesita abrir para retroajustar el mecanismo cuando la boquilla de entrada y la boquilla de salida se cierran una a otra . Un a ventaja en la disposición de la boquilla de entrada en el número de referencia 1 0 también es que el espacio intermedio 3 también se limpia constantemente. Por eso, algunas de las ventajas de esta modalidad preferente de la invención incluye: 1 . Una sección transversal , por ejemplo cuadrada, no redonda de la cámara de radiación UV actual para una configuración de radiador óptima; cámara con un alojamiento de pared delgada . 2. Prevención de espacios muertos en la región de afluencia . 3. Una turbulencia notable del medio después de entrar dentro de la cámara de radiación UV, el cual es llevado por el flujo principal. Con la referencia a la Figura 2, se ilustra otra modalidad de la presente invención. Por eso, La Figura 2, ilustra una cámara de doble pared de acuerdo con una modalidad preferente de la presente invención, una disposición técnica típica en una representación ligeramente simplificada Preferentemente el material de elección es acero inoxidable en todas las partes. Número de referencia 1 se refiere a un conducto interno de pared delgada con una sección transversal cuadrada, es decir, la cámara de radiación UV actual, número de referencia 2, se refiere a un conducto redondo y de ajuste de presión externo y número de referencia 3 al espacio intermedio entre los dos conductos. El espesor de la pared preferentemente es de alrededor de 1 .5 mm para el conducto interno y alrededor de 3 mm para el conducto redondo externo. El diámetro del conducto externo es de aprox. 320 mm. Las secciones transversales y la disposición de los conductos de revestimiento 19 se muestran en líneas quebradas. Referencia número 4 se refiere a la boquilla de entrada, la cual se dispone como una pestaña giratoria floja. Número de referencia 6 se refiere al piso frontal con terminados de guía de los tubos de revestimiento 14 dentro de los cuales las lámparas o fuentes de radiación UV 15 se insertan. Número de referencia 16 se refiere a los aros de presión con unas conexiones de tornillos de cable de radiador 17 con juntas tóricas los cuales se apoyan completamente en el piso y los cuales sellan los tubos de revestimiento 14 en un modo hermético a agua substancialmente presurizado a la superficie. El descargue del agua irradiada ocurre a través de una conexión de pestaña central 28 con los pernos de clavo soldados 30 en el piso de cámara trasero 29. El conducto interno 1 , el cual representa la cámara de radiación UV actual, se suministra en el extremo de entrada con las aberturas de entrada 8 las cuales están dispuestas en una forma tipo aro y se sóida en la parte interna del piso completo, en una forma sellada al mismo. La boquilla de entrada 4 es ligeramente desviada al parte posterior, de manera que el líquido entrante no puede fluir de manera más fuerte dentro de las aberturas de entrada superiores. En el extremo de salida de la cámara de doble pared, el conducto interno cuadrado se ajusta dentro de la pared dividida 7, que es una abertura de láser con un espesor de placa de 1 .5 mm, y soldado al mismo. La forma de la pared dividida 7 se muestra por la Figura 2a. El conducto interno por si mismo consiste de dos mitades de placa de 1 .5 mm afectadas con láser, las cuales se inclinan con un radio definido y para soldarse juntas en un borde estrecho proyectado 18. La configuración 1 9 que se muestra en la Figura 2 en una vista de corte de las nueve lámparas o fuentes de radiación de bajo presión UV suministradas se ha usado en la construcción en una forma alineada y consistente: comienza del piso 6, en el campo colector 20 de acuerdo con la Figura 2c y en la protección de flujo 21 de acuerdo con la Figura 2d. Los conductos de revestimiento 14 se insertan y sostienen en la protección de flujo 21 y una placa deflectora 27 también se afecta con láser dentro del mismo. El soporte central del radiador 20 tiene la tarea de recibir los tubos de revestimiento durante la instalación y evitar al mismo de caerse y romperse. Una vez que los conductos de revestimiento se han insertado dentro del soporte central del radiador 20 , ellos siempre encontraran su mecanismo de ajuste en la protección de flujo 21 cuando se empujen en adición. Componentes 20 y 21 también son a berturas de láser. E llos se pueden producir fácilmente, con presición y a bajo precio. El aspecto importante es, que necesita ser mencionado específicamente, que el montaje de los conductos de revestimiento en la protección de flujo se hace libre de juego de manera que ellos no pueden vibrar, el cual puede cond ucir a la destrucción del mismo . Las aberturas 22 en la protección de flujo 21 de acuerdo con la Figura 2d comprenden abrazaderas dobladas 23 las cuales se pueden dobla r a tal una extensión, que los conductos de revestimiento pueden agarrarse en, con el extremo redondo 24 prácticamente libre de juego durante la inserción y por eso permanecer de forma ajustada. La soldadura de la protección de flujo 21 ocurre girando las abrazaderas soldadas 25 a 90°, con lo cual uno puede soldarlas de los dos lados con una soldadu ra en el conducto y puede así evitar corrosión de grieta . En el caso del soporte central del radiador 20, las abrazaderas 26 se doblan a 90°, un cada perno se sóida consistentemente en la superficie con una soldadura HV para evitar de esta manera corrosión de grieta. Las aberturas 31 se usan para el vaciado.

Con los nueve radiadores de baja presión con una potencia de 230 W y un flujo de radiación de 253.7 nm de 80 W uno puede aún desinfectar aprox. 60 m3/h de agua residual prefiltrada y clara con una transmisión de únicamente 0.55% por 1 cm de acuerdo a directivas de EE UU para agua de baño. Mientras esta invención se ha descrito con referencia a modalidades ilustrativas y ejemplos, la descripción no tiene la intención de ser construida en un sentido limitado. Por eso, modificaciones de las modalidades ilustrativas, así como otras modalidades de la invención, serán evidentes para personas especializadas en la técnica en referencia a esta descripción. Está por consiguiente contemplado que las reivindicaciones adjuntas cubrirán cualquier de tales modificaciones o modalidades. Todas las publicaciones, patentes y solicitudes de patente mencionadas aquí están incorporadas como referencia en su totalidad a la misma extensión como si cada publicación, patente o solicitud de patente individual fuera específicamente e individualmente indicada para ser incorporada como referencia en su totalidad.

Claims

REIVINDICACIONES 1 . Una cámara de doble pared para la desinfección UV de líquidos que comprende: (i) una conexión de entrada ; (ii) una conexión de salida ; (iii) un conducto externo, el cual encierra un conducto interno en el cual por lo menos se coloca una fuente de radiación UV y en sus extremos hay una cubierta sellada, en la cual también puede haber una abertura de entrada y/o salida, caracterizada en que la entrada del líquido dentro del conducto interno con los mecanismos de radiación ocurre a través del espacio intermedio entre el conducto interno y externo .
2. La cámara de doble pared definida en la reivindicación 1 , caracterizada porque el conducto externo es un conducto circular.
3. La cámara de doble pared defin ida en cualquiera de las reivindicaciones 1 -2, caracterizada porque el conducto interno tiene una sección transversal rectangular.
4. La cámara de doble pared definida en cualquiera de las reivindicaciones 1 -2 , caracterizada porq ue el conducto interno tiene una sección transversal circular.
5. La cámara de doble pared definida en la reivindicación 1 , caracterizada porque el conducto externo es no circular.
6. La cámara de doble pared definida en cualquiera de las reivindicaciones 1 o 5 , caracterizada porque en el conducto interno es no circular.
7. La cámara de doble pared en cualquiera de las reivindicaciones 1 , 5 o 6 caracterizada porque el conducto interno es no rectangular. RES UMEN El objetivo de la invención es una cámara de doble pared para la desinfección UV de líquidos, preferentemente agua potable y/o agua residual. Este logra una forma en corte transversal cuadrada y/o rectangular de la cámara de radiación UV incluso en presiones altas, por medio de lo cual la cámara de radiación además se puede suministrar con una configuración de pared delgada y permite una disposición cerrada y óptima de radiadores UV en comparación con una cámara redonda . Para aplicar la idea inventiva, las conocidas zonas muertas en las entradas son existentes.