КАМЕРА СТЕРИЛИЗАЦИИ Российский патент 1996 года по МПК C02F1/32 

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.

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.

Целью является повышение эффективности стерилизации без увеличения энергозатрат на облучение потока УФ-излучением.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Используется для дезинфекции и стерилизации воды при помощи УФ-излучения. Сущность изобретения: в камере стерилизации, состоящей из корпуса со входным и выходным отверстиями и группы УФ-ламп в защитных трубах, установленных с равным расстоянием L между стенками труб, величину определяющего ширину потока зазора между стенкой корпуса и стенкой защитной трубы ближайшей лампы выбирают из условия D ≅ 0,95L/2. 3 ил.

КАМЕРА СТЕРИЛИЗАЦИИ, включающая корпус с входным и выходным отверстиями и группу ультрафиолетовых ламп, помещенных в прозрачные для ультрафиолетового излучения защитные трубы, размещенные на заданном расстоянии L между стенками соседних труб, причем ближайшие в стенке корпуса защитные трубы установлены с предназначенным для прохождения потока зазором D между их стенками и стенкой корпуса, отличающаяся тем, что величина указанного зазора составляет D ≅ 0,95 • (L / 2).