專利名稱：拐點(diǎn)式紫外照射海洋微生物滅活裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種應(yīng)用物理現(xiàn)象消毒與滅菌器材，特別是一種應(yīng)用紫外線幅射的器材。
技術(shù)背景紫外線消毒是一種新興的滅活水中微生物技術(shù)，頗受水處理界重視，該技術(shù)的優(yōu)勢在于不加入任何化學(xué)藥劑，不會對水體和周圍環(huán)境產(chǎn)生二次污染，不會改變水中任何成分，使用簡便、安全、快速，易實現(xiàn)自動化；在紫外線消毒裝置中，紫外線輻射量是滅活能力與效果的直接決定因素，它等于輻射強(qiáng)度和輻射時間的乘積，不同的水質(zhì)對紫外線的處理效果有很大影響，主要是在水中的顆粒物對紫外線的遮擋使紫外線輻射強(qiáng)度下降，從而影響其滅活效果，而顆粒物遮擋對紫外線滅活效果的影響隨照射水層厚度增大而增加，但紫外線的處理效果不是輻射強(qiáng)度和輻射時間的簡單函數(shù)，高輻射強(qiáng)度短輻射時間比低輻射強(qiáng)度長輻射時間更有效；目前紫外消毒裝置主要應(yīng)用于純水消毒和污水消毒，純水中的顆粒物接近于零，而污水消毒一般設(shè)置在生化和沉淀之后以確保水中顆粒物在較低的水平上； 在船舶上，如采用前置沉淀設(shè)備，但由于體積過大，在船舶上難以實現(xiàn)，如前置高精度過濾設(shè)備，由于污染速度快，維護(hù)復(fù)雜，也不可行，因此，現(xiàn)有的紫外線滅活裝置作為海洋微生物滅活裝置，尚存在下列問題在額定工況下，由于未考慮顆粒物的影響因素，設(shè)計照射水層厚度較大，未處于輻射強(qiáng)度高效區(qū)域，輻射強(qiáng)度不足，處理效果無法達(dá)到預(yù)期要求，如需獲得設(shè)定的處理效果， 裝置必須增加燈管功率以增強(qiáng)輻射強(qiáng)度，或者減少單燈處理水量以增加輻射時間，不論何種措施，其結(jié)果均會大幅增加裝置的能耗，對于能源供應(yīng)緊張的船舶而言，其負(fù)面影響更大
實用新型內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種改進(jìn)的拐點(diǎn)式紫外照射海洋微生物滅活裝置，它能最大限度提高裝置的處理效果，并能大幅度提高能源利用率。本實用新型解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是拐點(diǎn)式紫外照射海洋微生物滅活裝置包括有殼體、進(jìn)水口、石英套管、紫外燈、電源線和出水口，在殼體的中心線處固設(shè)有石英套管，在石英套管的中心線處固設(shè)有紫外燈， 該紫外燈經(jīng)電源線連接有電源，在殼體的壁部分別設(shè)置有進(jìn)、出水口，其特點(diǎn)是殼體的內(nèi)壁面至石英套管的外壁面之間的距離L是海水紫外輻射強(qiáng)度和水層厚度曲線第1拐點(diǎn)區(qū)對應(yīng)的水層厚度。本實用新型采用照射厚度等于海水紫外輻射強(qiáng)度和水層厚度曲線第1拐點(diǎn)區(qū)的水層厚度的結(jié)構(gòu)，保持裝置進(jìn)入的海水均處于輻射強(qiáng)度高效區(qū)，并配合以較佳的海水處理量，從而能獲得最佳的處理效果和最低的能耗。


圖1是本實用新型拐點(diǎn)式紫外照射海洋微生物滅活裝置示意圖。圖2是圖1中A-A剖視示意圖。圖3是海水中紫外輻射強(qiáng)度——水層厚度曲線圖。
具體實施方式
參照圖1、2，拐點(diǎn)式紫外照射海洋微生物滅活裝置包括有殼體1、進(jìn)水口 2、石英套管3、紫外燈4、電源線5和出水口 6，其主體結(jié)構(gòu)和現(xiàn)有技術(shù)基本相同，殼體1底端側(cè)壁上設(shè)置有法蘭式進(jìn)水口 2，殼體1內(nèi)腔對應(yīng)進(jìn)水口 2處可設(shè)有擋板，以減小進(jìn)水對殼體1內(nèi)腔中海水的擾動，降低擾動對輻射效果的影響；在殼體1內(nèi)腔對應(yīng)縱向中心線處固設(shè)有一透明的石英套管3，該石英套管3的兩端呈水密連接結(jié)構(gòu)；在石英套管3對應(yīng)縱向中心線固設(shè)有紫外燈4，該紫外燈4透過石英套管3照射于整個殼體1的內(nèi)腔，從而達(dá)到對內(nèi)腔中海水海洋微生物滅活的效果，紫外燈4經(jīng)電源線5連接有供電電源，殼體1的上端側(cè)壁上設(shè)置有法蘭式出水口。在滅活海水中微生物技術(shù)領(lǐng)域中，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，紫外線對海水處理的效果不是輻射強(qiáng)度的簡單函數(shù)，圖3是海水中紫外輻射強(qiáng)度——水層厚度曲線圖，縱坐標(biāo)是紫外輻射強(qiáng)度(Pw/cm2)，橫坐標(biāo)是水層厚度(mm)，如圖所示，該曲線的變化趨勢可分為三段，第1段的水層厚度在0至觀毫米左、右，在該段中，輻射強(qiáng)度變化不大，僅有略微下降趨勢，第2段的水層厚度在觀至50毫米左右，在該段中，輻射強(qiáng)度急劇下降，即在第1段和第2段的第1 拐點(diǎn)a處開始輻射強(qiáng)度急劇下降，第3段的水層厚度在水層厚度大于50毫米，在該段中，輻射強(qiáng)度再次趨于平緩，即在第2段和第3段的第2拐點(diǎn)b處開始輻射強(qiáng)度趨于平緩。本實用新型基于上述的研究結(jié)果，利用“海水紫外線輻射強(qiáng)度和水層厚度曲線第1 拐點(diǎn)區(qū)對應(yīng)的水層厚度”這一概念，構(gòu)成本實用新型的新結(jié)構(gòu)；如圖2所示，殼體1的壁面至石英套管2的外壁面之間的距離L是海水紫外輻射強(qiáng)度和水層厚度曲線第1拐點(diǎn)區(qū)對應(yīng)的水層厚度，該水層厚度為20毫米至30毫米，即裝置的主體結(jié)構(gòu)殼體1內(nèi)壁半徑和石英套管2外壁半徑的差值為L，L = 20 30 毫米。本實用新型利用曲線第1拐點(diǎn)所對應(yīng)的水層厚度L，可以使處理的海水都處于紫外輻射的高效區(qū)域內(nèi)，一方面保證較高的輻射強(qiáng)度，另一方面又盡可能放大海水的過流區(qū)域，最大限度提高裝置能源的利用率，其處理Im3海水的能耗僅為22W · h。
權(quán)利要求1.一種拐點(diǎn)式紫外照射海洋微生物滅活裝置，該裝置包括有殼體、進(jìn)水口、石英套管、 紫外燈、電源線和出水口，在殼體的中心線處固設(shè)有石英套管，在石英套管的中心線處固設(shè)有紫外燈，該紫外燈經(jīng)電源線連接有電源，在殼體的壁部分別設(shè)置有進(jìn)、出水口，其特征在于殼體(1)的內(nèi)壁面至石英套管O)的外壁面之間的距離L是海水紫外輻射強(qiáng)度和水層厚度曲線第1拐點(diǎn)區(qū)對應(yīng)的水層厚度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拐點(diǎn)式紫外照射海洋微生物滅活裝置，其特征是殼體(1)的內(nèi)壁面至石英套管O)的外壁面之間的距離L為20至30毫米。
專利摘要一種拐點(diǎn)式紫外照射海洋微生物滅活裝置，主要解決提高裝置處理效果等技術(shù)問題，其采用技術(shù)方案是，裝置包括有殼體、進(jìn)水口、石英套管、紫外燈、電源線和出水口，其特點(diǎn)是殼體內(nèi)壁面至石英套管的外壁面之間的距離L是海水紫外輻射強(qiáng)度和水層厚度曲線第1拐點(diǎn)區(qū)對應(yīng)的水層厚度，適用于船舶或海洋工程的海洋微生物滅活處理。
文檔編號C02F1/32GK202038892SQ201120048600
公開日2011年11月16日 申請日期2011年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月25日
發(fā)明者李海峰, 李紅, 林巍, 邵曉華, 陳清 申請人:中國船舶重工集團(tuán)公司第七〇四研究所