RU2057719C1

RU2057719C1 - Sterilizing box

Info

Publication number: RU2057719C1
Application number: RU94018694/26A
Authority: RU
Inventors: С.В. Костюченко; вцев В.Н. Кудр; В.Н. Кудрявцев; вцев Н.Н. Кудр; Н.Н. Кудрявцев; И.В. Филюгин
Original assignee: Товарищество с ограниченной ответственностью "Лаборатория импульсной техники"
Priority date: 1994-05-24
Filing date: 1994-05-24
Publication date: 1996-04-10

Abstract

FIELD: disinfection and sterilization of water. SUBSTANCE: in sterilizing box, having a body with inlet and outlet holes and a group of ultraviolet lamps enclosed in protective tubes installed at equal distance L between the tube walls, the value determining the width of the gap flow between the body wall and wall of the protective tube of the nearest lamp is selected proceeding from condition d ≅ 0.95 L/2. EFFECT: enhanced efficiency. 3 dwg

Description

Изобретение относится к дезинфекции и стерилизации природных и сточных вод при помощи ультрафиолетового (УФ) излучения и может быть использовано как в погружных, так и в непогружных системах, предназначенных для указанных целей. The invention relates to the disinfection and sterilization of natural and wastewater using ultraviolet (UV) radiation and can be used both in submersible and non-submersible systems designed for these purposes.

Известна камера дезинфекции, в которой имеет корпус со входным и выходным отверстиями для воды и установленной в нем группой из четырех УФ-ламп, каждая из которых помещена в защитную кварцевую трубу. Лампы размещены параллельными рядами по две в ряду, причем расстояния между стенками защитных труб и между рядами равны между собой. Величина зазора для прохождения потока между стенкой защитной трубы крайней в ряду лампы и стенкой корпуса камеры в два раза меньше расстояния между стенками труб в ряду. Указанная конструкция камеры позволяет более эффективно использовать УФ-энергию, однако при таком расположении крайних ламп относительно стенок корпуса камеры не создается оптимальной организации потока, обеспечивающей получение летальной дозы УФ-излучения наибольшим количеством содержащихся в потоке микроорганизмов. A disinfection chamber is known in which it has a housing with water inlet and outlet openings and a group of four UV lamps installed in it, each of which is placed in a protective quartz tube. The lamps are placed in parallel rows, two in a row, with the distances between the walls of the protective tubes and between the rows equal. The gap for the passage of flow between the wall of the protective tube at the extreme end of the lamp and the wall of the camera body is half the distance between the walls of the pipes in the row. The specified design of the camera allows more efficient use of UV energy, however, with this arrangement of the extreme lamps relative to the walls of the camera body, an optimal flow organization is not created that provides a lethal dose of UV radiation with the greatest number of microorganisms contained in the stream.

Целью является повышение эффективности стерилизации без увеличения энергозатрат на облучение потока УФ-излучением. The goal is to increase the sterilization efficiency without increasing the energy consumption for irradiating the flux with UV radiation.

Это достигается тем, что в камере стерилизации, включающей корпус с входным и выходным отверстиями и установленную в нем группу УФ-ламп, помещенных в защитные прозрачные для УФ-излучения трубы, размещенные на равном расстоянии между их стенками относительно друг друга и с заданной величиной зазора между стенками ближайших к стенке корпуса труб и корпусом, величина указанного зазора составляет не более 0,95 половины расстояния между стенками защитных труб. This is achieved by the fact that in the sterilization chamber, which includes a housing with inlet and outlet openings and a group of UV lamps installed in it, placed in protective tubes transparent for UV radiation, placed at an equal distance between their walls relative to each other and with a given gap value between the walls of the pipes closest to the wall of the casing and the casing, the specified gap is not more than 0.95 half the distance between the walls of the protective pipes.

Причинно-следственная связь отличительного признака с указанным техническим результатом состоит в том, что выбор ширины зазора для прохождения потока из указанного условия позволяет организовать поток таким образом, что за счет более равномерной освещенности потока и оптимальной скорости прохождения им зоны стерилизации значительно повышается эффективность стерилизации при неизменных затратах на облучение потока по сравнению с прототипом. The causal relationship of the distinguishing feature with the specified technical result is that the choice of the gap width for the passage of the stream from the specified condition allows you to organize the stream in such a way that due to a more uniform illumination of the stream and the optimal speed of passage of the sterilization zone, the sterilization efficiency is significantly increased at constant the cost of irradiating the stream compared with the prototype.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 изображена камера стерилизации с цилиндрическим корпусом и ее поперечное сечение; на фиг.2 вид камеры стерилизации с прямоугольным корпусом спереди; на фиг.3 вид этой же камеры сбоку. The invention is illustrated in the drawing, where figure 1 shows a sterilization chamber with a cylindrical body and its cross section; figure 2 is a view of a sterilization chamber with a rectangular housing in front; figure 3 side view of the same camera.

В корпусе 1 камеры выполнены соответственно входное и выходное отверстия 2 и 3 и установлена группа УФ-ламп 4, каждая из которых заключена в защитную кварцевую трубу 5 и снабжена электрическими контактами 6. Направление потока 7 указано стрелками, а расстояние между стенками защитных труб и величина зазора обозначены соответственно L и D. The inlet and outlet openings 2 and 3 are respectively made in the camera body 1 and a group of UV lamps 4 are installed, each of which is enclosed in a protective quartz tube 5 and provided with electrical contacts 6. The direction of flow 7 is indicated by arrows, and the distance between the walls of the protective tubes and the magnitude the clearance indicated by L and D.

П р и м е р 1. Камера, изображенная на фиг.2 и 3, предназначена для стерилизации воды в открытых системах. В этом случае стенками корпуса камеры могут являться бетонные стенки канала или специальные металлические конструкции. В стенках корпуса 1 прямоугольной камеры, изготовленной из алюминия, стали или специальной пластмассы, выполнены входное 2 и выходное 3 отверстия для пропускания потока 7 воды. Стерилизация в камере осуществляется с помощью УФ-излучения бактерицидного диапазона, в качестве источников которого используют четыре ртутные лампы 4 высокого или низкого давления. Каждая лампа 4 имеет электрические контакты 6 для подключения к пускорегулирующей аппаратуре. Лампы 4 заключены в кварцевые трубы 5, которые имеют приспособления для защиты контактов ламп от попадания на них влаги (например, уплотнения). Трубы 5 закреплены в стенке корпуса 1 и размещены двумя параллельными рядами на расстоянии L=7 см между их стенками. Зазор между стенкой крайней в ряду защитной трубы с заключенной в ней лампой и стенкой камеры составляет D=3,1 см и задает ширину потока вдоль нее. В открытых каналах ширина зазора может определяться как расстояние между стенкой ближайшей к поверхности жидкости защитной трубы и этой поверхностью. Расход воды камеры составляет 15 м³/ч, а потребляемая на стерилизацию энергия 300 Вт. Во входном потоке содержание Е. coli 1200 шт/л, а на выходе из камеры 3 шт/. Для камеры-прототипа водной параметр воды составляет Е.coli1000 шт/л. Таким образом, предложенная камера позволяет повысить эффективность стерилизации воды на 20% при одинаковых по сравнению с прототипом энергозатратах на облучение потока.PRI me R 1. The camera depicted in figure 2 and 3, is intended for sterilization of water in open systems. In this case, the walls of the chamber body may be concrete walls of the channel or special metal structures. In the walls of the housing 1 of a rectangular chamber made of aluminum, steel or special plastic, inlet 2 and outlet 3 openings are made for passing a stream of 7 water. Sterilization in the chamber is carried out using UV radiation of the bactericidal range, the sources of which use four mercury lamps 4 of high or low pressure. Each lamp 4 has electrical contacts 6 for connection to ballasts. The lamps 4 are enclosed in quartz tubes 5, which have devices for protecting the lamp contacts from moisture (for example, seals). Pipes 5 are fixed in the wall of the housing 1 and placed in two parallel rows at a distance L = 7 cm between their walls. The gap between the wall of the outermost protective pipe with the lamp enclosed in it and the chamber wall is D = 3.1 cm and sets the flow width along it. In open channels, the gap width can be defined as the distance between the wall of the protective pipe closest to the liquid surface and this surface. The water flow rate of the chamber is 15 m ³ / h, and the energy consumed for sterilization is 300 watts. In the input stream the content of E. coli is 1200 pcs / l, and at the exit from the chamber 3 pcs / l. For the prototype camera, the water parameter of water is E. coli1000 pcs / l. Thus, the proposed chamber allows to increase the efficiency of sterilization of water by 20% with the same energy compared to the prototype for irradiation of the stream.

П р и м е р 2. Цилиндрическая закрытая с торцов крышками камера стерилизации (фиг.1) имеет корпус 1 со входным 2 и выходным 3 отверстиями, выполненными в его стенках. В крышке камеры установлены семь ртутных ламп 4 низкого или среднего давления, излучающих УФ бактерицидного диапазона. Лампы 4 заключены в защитные кварцевые трубы 5 и имеют электрические контакты 6, которые защищены от попадания на них влаги посредством уплотнения труб. Одну из ламп устанавливают в центре крышки камеры, а 6 остальных ламп располагают вокруг нее на равном расстоянии L=8 см между стенками защитных труб соседних ламп и от стенки защитной трубы центральной лампы. Величина зазора для прохождения потока между стенкой камеры и стенкой трубы ближайшей к стенке камеры лампы составляет D=3,5 см. Расход воды в камере 25 м³/л. Данные по входным и выходным параметрам воды и эффективности стерилизации аналогичны примеру 1.PRI me R 2. The cylindrical chamber closed at the ends of the caps sterilization chamber (figure 1) has a housing 1 with input 2 and output 3 holes made in its walls. In the chamber lid there are seven mercury lamps 4 of low or medium pressure, emitting UV of the bactericidal range. The lamps 4 are enclosed in protective quartz tubes 5 and have electrical contacts 6, which are protected from moisture on them by sealing the pipes. One of the lamps is installed in the center of the chamber cover, and the remaining 6 lamps are placed around it at an equal distance L = 8 cm between the walls of the protective tubes of the neighboring lamps and from the wall of the protective tube of the central lamp. The gap for the flow between the chamber wall and the pipe wall closest to the wall of the lamp chamber is D = 3.5 cm. The water flow in the chamber is 25 m ³ / l. Data on the input and output parameters of water and sterilization efficiency are similar to example 1.

Следовательно, выбор ширины зазора между стенками камеры стерилизации и стенкой защитной трубы ближайшей к стенке камеры лампы из предложенного интервала позволяет повысить эффективность очистки за счет оптимальной организации потока в зоне облучения без увеличения энергозатрат. Therefore, the choice of the width of the gap between the walls of the sterilization chamber and the wall of the protective tube closest to the wall of the lamp chamber from the proposed interval improves the cleaning efficiency due to the optimal organization of the flow in the irradiation zone without increasing energy consumption.

Claims

A STERILIZATION CAMERA, including a housing with inlet and outlet openings and a group of ultraviolet lamps placed in protective tubes that are transparent to ultraviolet radiation and placed at a predetermined distance L between the walls of adjacent pipes, with the protective tubes closest to the wall of the housing having a clearance D between the flow their walls and the wall of the housing, characterized in that the specified gap is D ≅ 0.95 • (L / 2).