RU2568991C2 - Water decontaminator - Google Patents

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to decontamination of fluids. Claimed device comprises the nonelectrode hollow thick-wall spherical lamps-balls 6 filled with inert gas radiated by microwave-resonator-inductor 7 supplied via contact terminals 8. Balls-lamps are arranged in drum 5 running in bearings 2. Intake pipe 1 and discharge pipe 9 are attached to revolving units via sealing elements, to drum both end surfaces via misaligned bores closed by clamped retention grate 4.

EFFECT: nonchemical cleaning of UV lamps.

1 dwg

Description

Изобретение относится к обеззараживанию воды или иной жидкости и основана на генерации излучения в полых шариках из кварцевого толстостенного стекла при помощи индуктора токов высокой частоты.The invention relates to the disinfection of water or another liquid and is based on the generation of radiation in hollow balls of quartz thick-walled glass using an inductor of high-frequency currents.

Известны безреагентные способы и устройства обеззараживания воды или иной жидкости с помощью использования источников УФ-излучения, которые выполняются преимущественно в виде газоразрядных ламп низкого или высокого давления и питаются непосредственно СВЧ-излучением от безэлектродных СВЧ-газоразрядных ламп. (Кинебас А.К., Трухин Ю.А., Кислов А.В., Попов В.Н. Способ обеззараживания воды ультрафиолетовым излучением и устройство для его реализации. Патент РФ №2397146, Кармазинов Ф.В., Кинебас А.К., Трухин Ю.А., Мурашев С. В., Кислов А.В., Новиков И.А. Способ обеззараживания жидкости ультрафиолетовым излучением и устройство для его реализации. Патент РФ №2395460). Указанный способ очистки использует облучение ультрафиолетовым излучением неподвижного или движущегося обеззараживаемого объема воды светоизлучающими полупроводниковыми диодами ультрафиолетового диапазона, причем излучение вводят в обеззараживаемый объем через оптическое окно водовода или ряд оптических окон, прозрачных для ультрафиолетового излучения, с обеспечением рассеивания излучения светоизлучающих полупроводниковых диодов на гофрированных участках водовода.Known reagentless methods and devices for disinfecting water or other liquids using sources of UV radiation, which are performed mainly in the form of discharge lamps of low or high pressure and are fed directly from microwave radiation from electrodeless microwave discharge lamps. (Kinebas A.K., Trukhin Yu.A., Kislov A.V., Popov V.N. Method for disinfecting water with ultraviolet radiation and a device for its implementation. RF Patent No. 2397146, F. Karmazinov, A. Kinebas. ., Trukhin Yu.A., Murashov S.V., Kislov A.V., Novikov I.A. Method for disinfecting a liquid with ultraviolet radiation and a device for its implementation. RF Patent No. 2395460). The indicated cleaning method uses ultraviolet radiation to irradiate a stationary or moving disinfected volume of water with ultraviolet light-emitting semiconductor diodes, the radiation being introduced into the disinfected volume through an optical conduit window or a series of optical windows that are transparent to ultraviolet radiation, to ensure that light emitting semiconductor diodes are scattered from the light emitting diodes on the .

В качестве прототипа изобретения взята лампа шаровидной формы, размещаемая в области максимума СВЧ-электрического поля рабочего вида колебаний СВЧ-резонатора (Шлифер Э.Д. СВЧ-возбудитель безэлектродной газоразрядной лампы. Патент на изобретение РФ №2161875//Изобретения. Полезные модели. 10.01.2001).As a prototype of the invention, a spherical lamp was taken, placed in the maximum region of the microwave electric field of the working type of oscillation of the microwave resonator (Schlifer E. D. Microwave exciter of an electrodeless discharge lamp. Patent for the invention of the Russian Federation No. 2161875 // Inventions. Utility models. 10.01 .2001).

Недостатком устройств, реализующих рассмотренный выше способ очистки его реализующих (УФ ламп, питающихся от СВЧ излучения, размещенных в потоке очищаемой воды), являются то, что при контакте корпуса УФ ламп с природной водой или сточными водами, он обрастают отложениями, что требует периодической очистки ламп с использованием дорогостоящих химреагентов.The disadvantage of devices that implement the above method of cleaning it, which implements (UV lamps powered by microwave radiation, placed in the stream of treated water), is that when the UV lamp housing comes in contact with natural water or wastewater, it is overgrown with deposits, which requires periodic cleaning lamps using expensive chemicals.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение безреагентной очистки УФ ламп.An object of the present invention is to provide a non-reagent cleaning of UV lamps.

Указанная задача решается, а технический результат заключается в создании механического контакта различными частями сферических ламп друг с другом (галтовки), что обеспечивает их механическую очистку от обрастающих отложений.This problem is solved, and the technical result consists in creating mechanical contact with the various parts of the spherical lamps with each other (tumbling), which ensures their mechanical cleaning from fouling deposits.

Такой «блуждающий» контакт достигается размещением полых толстостенных заполненных инертным газом или их смесью сферических ламп - шариков, выполненных из прозрачного для УФ-излучения материала во вращающийся барабан, прозрачный для СВЧ-излучения и имеющий несоосно расположенные отверстия в верхней и нижней крышках и закрыты удерживающей шарики-лампы решеткой. Барабан размещен на двух узлах вращения, через уплотнения соединенных с входной и выходной трубой соответственно. Ось барабана отклонена от оси его вращения на некоторый угол для лучшей галтовки шариков. Всю конструкцию окружает СВЧ-резонатор - индуктор, который через клеммы подсоединен к источнику СВЧ-излучения.Such a “wandering” contact is achieved by placing hollow thick-walled spherical bulbs filled with an inert gas or a mixture of them - balls made of UV-transparent material into a rotating drum, transparent to microwave radiation and having misaligned holes in the upper and lower covers and closed with a holding lamp bulbs grill. The drum is placed on two nodes of rotation, through seals connected to the inlet and outlet pipes, respectively. The axis of the drum is deviated from the axis of rotation by a certain angle for better tumbling of the balls. The entire structure is surrounded by a microwave resonator - an inductor, which is connected via terminals to a microwave radiation source.

Предлагаемое устройство обеззараживания воды изображено на фиг.1, где обозначены:The proposed device for water disinfection is depicted in figure 1, where are indicated:

1 - входная труба;1 - inlet pipe;

2 - узел вращения;2 - node rotation;

3 - уплотнение;3 - seal;

4 - удерживающая решетка;4 - holding grid;

5 - барабан;5 - drum;

6 - безэлектродные полые сферические лампы - шарики с инертным газом;6 - electrodeless hollow spherical lamps - inert gas balls;

7 - СВЧ-резонатор - индуктор;7 - microwave resonator - inductor;

8 - контактные клеммы индуктора;8 - contact terminals of the inductor;

9 - выходная труба.9 - output pipe.

Предлагаемое устройство обеззараживания воды работает следующим образом. Природная вода или сточные воды поступают через входную трубу (1), закрепленную на жесткой опоре, в барабан (5), наполненный полыми толстостенными шариками из кварцевого стекла (6), наполненными инертным газом или их смесью. Барабан установлен на роликовых узлах вращения (2), для предотвращения протекания воды наружу устанавливаются уплотнения (3). Чтобы шарики не уносило потоком воды, на входе в барабан и на выходе из него установлены удерживающие решетки (4). Ось барабана отклонена от оси его вращения на некоторый угол для лучшей галтовки шариков. Барабан имеет возможность поворачиваться на 180^о в обе стороны. Вокруг барабана навит жестко связанный с ним СВЧ-резонатор - индуктор токов высокой частоты (7) в виде цилиндрической спирали, которая через контактные клеммы (8) соединена с высокочастотным генератором (на рисунке не показан). При работе устройства СВЧ-резонатор возбуждает внутри сферических шариков УФ свечение. Пройдя через барабан, наполненный шариками, обеззараженная вода выводится через выходную трубу, закрепленную на жесткой опоре (9). Скорость, направление и периодичность вращения барабана может регулироваться. При вращении барабана шарики соприкасаются друг с другом и вращаются, чем достигается их очистка от налета.The proposed device for disinfecting water works as follows. Natural water or wastewater flows through an inlet pipe (1), mounted on a rigid support, into a drum (5) filled with hollow thick-walled quartz glass balls (6) filled with an inert gas or a mixture thereof. The drum is mounted on the roller rotation units (2), seals (3) are installed to prevent water from flowing out. To prevent the balls from being carried away by the water flow, retaining grids (4) are installed at the inlet and at the outlet of the drum. The axis of the drum is deviated from the axis of rotation by a certain angle for better tumbling of the balls. The drum has the ability to rotate 180 ^degrees in both directions. A microwave resonator, rigidly connected to it, is wound around the drum - an inductor of high-frequency currents (7) in the form of a cylindrical spiral, which is connected through a contact terminal (8) to a high-frequency generator (not shown in the figure). When the device is operating, the microwave cavity excites UV light inside the spherical balls. Having passed through a drum filled with balls, disinfected water is discharged through an outlet pipe fixed to a rigid support (9). The speed, direction and frequency of rotation of the drum can be adjusted. When the drum rotates, the balls touch each other and rotate, thereby achieving their cleaning from plaque.

Claims (1)

Устройство обеззараживания воды, содержащее безэлектродные полые толстостенные сферические лампы - шарики, заполненные инертным газом, облучаемые СВЧ-резонатором-индуктором, запитываемым через контактные клеммы, отличающееся тем, что лампы - шарики размещаются во вращающемся на узлах вращения барабане, к обоим торцевым поверхностям которого через несоосно расположенные отверстия, закрытые удерживающей решеткой, присоединены входная и выходная трубы, соответственно, через уплотнение соединенные с узлами вращения. A water disinfecting device containing electrodeless hollow thick-walled spherical lamps - balls filled with inert gas, irradiated with a microwave resonator-inductor fed through contact terminals, characterized in that the lamps - balls are placed in a drum rotating on the nodes of rotation, to both end surfaces of which misaligned holes, closed by a holding grid, are connected to the inlet and outlet pipes, respectively, through a seal connected to the nodes of rotation.