[發(fā)明專利]用于在液體紫外線消毒期間改善混合的裝置和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200780041290.2
• 申請(qǐng)日: 2007-07-12
• 公開（公告）號(hào): CN101553433A
• 公開（公告）日: 2009-10-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沃爾夫-迪特里克·米斯;杰夫·瓊斯-普里查德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 韋德科公司
• 主分類號(hào): C02F1/32
• 分類號(hào): C02F1/32
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 張 文;張春水

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種具有權(quán)利要求1前序部分特征的裝置和用于液體紫 外線消毒的方法。

背景技術(shù)

用紫外線輻射消毒液體，尤其是飲用水或廢水在很長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)就為 人們所熟知。為此目的，把將要消毒的液體引入開放或封閉的管道內(nèi)， 經(jīng)過(guò)紫外線輻射器。為了有效地消毒，需要使液體流的每個(gè)體積元 (Volumenelement)均得到某個(gè)最小劑量的紫外線輻射。因?yàn)榱硪环矫? 紫外線消毒設(shè)備的能量消耗對(duì)特別經(jīng)濟(jì)而言是一個(gè)關(guān)鍵因素，所以不應(yīng) 該采用過(guò)大的發(fā)射功率。因此必需將液體流很好地混合，使得每個(gè)體積 元得到相同的放射劑量并且不形成其中放射劑量過(guò)小的流路。

現(xiàn)有技術(shù)為此已知有各種不同的解決方案。其中有一種消毒設(shè)備， 在該設(shè)備中，在水道內(nèi)沿流動(dòng)方向縱向布置細(xì)長(zhǎng)的紫外線輻射器，使得 液體平行于輻射器的縱軸流動(dòng)。在該結(jié)構(gòu)中，注意輻射器在橫截面上的 均勻分布。此外還在該裝置的開放橫截面內(nèi)裝入制動(dòng)片(Stauscheibe)， 該制動(dòng)片設(shè)置在輻射器之前或在輻射器上。該制動(dòng)片引起紊流，該紊流 使來(lái)自開放的流橫截面中心的體積元轉(zhuǎn)向并且將其送到輻射器表面附 近。

還已知有將輻射器設(shè)置成以其縱軸與流動(dòng)方向相交的消毒設(shè)備。在 這些設(shè)備中，輻射器本身引起紊流。將要處理的液體的各個(gè)體積元擠過(guò) 相鄰兩個(gè)發(fā)射器之間形成的間隙，并且在此后流動(dòng)到較大的開放橫截面 內(nèi)，直到到達(dá)下一列紫外線輻射器為止。這種橫截面變換已經(jīng)影響到混 合。

最后已知的是，在消毒設(shè)備之前安裝將要處理的水必須流過(guò)的閘門 或者堰壩。在此還引入大型的紊流，該紊流應(yīng)該能夠保證使將要處理的 液體很好地混合。

與上面提到的類型相類似的裝置是被動(dòng)的，它們利用流動(dòng)液體的勢(shì) 能來(lái)產(chǎn)生紊流。這無(wú)疑會(huì)導(dǎo)致在消毒設(shè)備之前形成的動(dòng)態(tài)阻力或者制動(dòng) 壓力(Staudruck)的升高。這在將要處理的液體僅由于現(xiàn)有環(huán)境中的 落差而流動(dòng)的地方尤其不利。這尤其是在流入機(jī)構(gòu)與流出機(jī)構(gòu)之間只存 在有限落差的污水凈化設(shè)備中經(jīng)常是這種情況。該落差不足，因此需要 通過(guò)泵輸送將要處理的廢水。這很昂貴。

發(fā)明內(nèi)容

因此本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種用于更好地混合液體以進(jìn)行紫外 線消毒的裝置和方法，其中相對(duì)于不帶用于產(chǎn)生紊流的額外裝備的管 道，僅出現(xiàn)無(wú)關(guān)緊要的制動(dòng)壓力升高或者干脆不出現(xiàn)制動(dòng)壓力升高。

該任務(wù)由具有權(quán)利要求1特征的裝置和具有權(quán)利要求10特征的方 法實(shí)現(xiàn)。

因?yàn)樵诹魅霗C(jī)構(gòu)和至少一個(gè)紫外線輻射器之間設(shè)置有電機(jī)驅(qū)動(dòng)的 混合裝置，該混合裝置用于產(chǎn)生具有至少一個(gè)橫向于主要流動(dòng)方向的速 度分量的橫向流，所以就在紫外線消毒之前改善了液體的混合。

當(dāng)混合裝置具有帶有旋轉(zhuǎn)軸的螺旋槳，所述螺旋軸與主要流動(dòng)方向 成90°角(a)時(shí)，能夠獲得基本不影響水道內(nèi)的流體動(dòng)力學(xué)阻力的混 合。當(dāng)混合裝置具有吸入側(cè)和壓力側(cè)，并且吸入側(cè)與水道的壁之間的距 離小于壓力側(cè)與水道的壁之間的距離時(shí)，液體同樣從水道的壁部區(qū)域被 吸出并混合。

當(dāng)混合裝置具有螺旋槳和包圍螺旋槳的噴嘴圈環(huán)時(shí)，得到特別好的 效率。當(dāng)將混合裝置在吸入側(cè)與利用分隔壁分隔的分流相連時(shí)，因?yàn)樽? 止了吸入側(cè)與壓力側(cè)之間的短路，所以將進(jìn)一步改進(jìn)該效率。

當(dāng)在水道的彼此相對(duì)的側(cè)面上設(shè)置兩個(gè)混合裝置時(shí)，能夠在水道內(nèi) 實(shí)現(xiàn)特別均勻的混合。為了影響水道的流體動(dòng)力學(xué)阻力，至少一個(gè)混合 裝置與主要流動(dòng)方向構(gòu)成不同于90°的角。

當(dāng)混合裝置設(shè)置在從水道分叉的、用于產(chǎn)生分流的側(cè)管道內(nèi)時(shí)，可 以僅有時(shí)驅(qū)動(dòng)混合裝置而不干擾水道的穿流()，其中 側(cè)管道在紫外線輻射器的上游再次匯入水道內(nèi)并且將分流以與主要流 動(dòng)方向成一定角度地引入水道內(nèi)。當(dāng)混合裝置不工作時(shí)，能夠通過(guò)滑塊 或閥將側(cè)管道分離。當(dāng)將混合裝置設(shè)置在水道的開放橫截面之外時(shí)，尤 其有益。

在根據(jù)本發(fā)明的用于消毒液體的方法中，利用以下步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)相對(duì) 于所采用的發(fā)射功率而言較高的消毒效率：a)將液體的體積流引入具 有主要流動(dòng)方向的水道內(nèi)，b)利用電機(jī)驅(qū)動(dòng)的混合裝置產(chǎn)生橫向于主 要流動(dòng)方向的速度分量，以及c)用紫外線輻射照射體積流。當(dāng)將混合 裝置設(shè)置在分離的分流內(nèi)并且通過(guò)將分流以一定角度引入剩余的流而 產(chǎn)生所述速度分量時(shí)，能夠根據(jù)需要而打開和關(guān)閉混合裝置。

附圖說(shuō)明

下面將參考附圖說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。附圖示出：

圖1：紫外線消毒裝置的開放水道的俯視圖；