專利名稱：流體處理系統(tǒng)及其中使用的輻射源組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一方面，本發(fā)明涉及一種輻射源組件，具體地說就是一種紫外輻射源組件。另一方面，本發(fā)明涉及一種流體處理系統(tǒng)，更具體地說就是一種紫外線輻射的水處理系統(tǒng)。
現(xiàn)有技術(shù)描述流體處理系統(tǒng)在本領(lǐng)域是眾所周知的。更具體地說，紫外(UV)輻射流體處理系統(tǒng)在本領(lǐng)域是眾所周知的。早期的處理系統(tǒng)包括一個全封閉室，里面有一個或多個輻射(優(yōu)選為UV)燈。這些早期的設(shè)計存在某些缺陷。尤其當用于大型開放式流動處理系統(tǒng)時，這些缺陷更突出，大規(guī)模城市廢水或飲用水處理工廠就存在這種情況。因此，這種反應(yīng)器具有下述缺陷·較大的反應(yīng)器投資；·難于接近淹沒的反應(yīng)器和/或浸濕的設(shè)備(燈、套管清洗機等)；·難于除去流體處理系統(tǒng)中的污垢；和/或·需要過多的設(shè)備用于維護浸濕的機構(gòu)(套管、燈等)。
傳統(tǒng)封閉式反應(yīng)器的這些缺點導致開發(fā)所謂“開放式通道”反應(yīng)器。
例如，美國專利4,482,809、4,872,980和5,006,244(發(fā)明人都是Maarschalkerweerd，都轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，下文表示為Maarschalkerweerd#1專利)都描述了應(yīng)用紫外(UV)輻射的重力進料流體處理系統(tǒng)。
這種系統(tǒng)包括系列UV燈組件(如框架)，其中包括多個UV燈，每個燈都安裝在套管里，套管位于一對支架之間，支架連接在十字形板上，支撐著套管。這樣支撐著的套管(含有UV燈)浸沒在被處理的流體中，之后按需要進行照射處理。流體受到的輻射量取決于流體與燈之間的接近程度、燈的輸出功率以及流體通過燈的流速。典型地，使用一個或多個UV傳感器控制燈的UV輸出量，通過液面閘門等方式控制流體液面大致位于處理設(shè)備之下。
Maarschalkerweerd#1專利公開的流體處理系統(tǒng)的特征在于不需要過多的設(shè)備就能將設(shè)備從浸濕或浸沒狀態(tài)提取出來。這種設(shè)計將燈列劃分為行和/或列，其特征是反應(yīng)器頂部以自由流動的“頂部敞開”通道方式開放。
Maarschalkerweerd#1專利公開的流體處理系統(tǒng)的特征在于具有自由的流體流動表面(頂部的流動表面典型地沒有被有意控制或限制)。因此，該系統(tǒng)典型地具有開放通道水力學性質(zhì)。由于系統(tǒng)的設(shè)計原本就包括自由流動流體表面，因此在一個或多個靠近水的燈列受到水位提升變化的可逆影響之前，每個燈或燈列所處理的最大流量存在極限。當流量較大或者流量有較大的變化時，無限制或自由流動流體表面會改變處理量和流體流動的橫截面形狀，從而使反應(yīng)器的效率較低。如果燈列中每個燈的功率較低，則每個燈的流體流量也應(yīng)較低。這種低功率燈以及低水負荷處理系統(tǒng)滿足全開放通道式流體處理系統(tǒng)的概念。使用低功率燈的問題在于處理同樣量的流體流量需要較多的燈。這樣，系統(tǒng)的固有成本不適當?shù)卦黾?，而?或者與增加了燈套管自動清洗特征和處理大量流體的系統(tǒng)不能競爭。
這形成所謂“半封閉式”流體處理系統(tǒng)。
美國專利5,418,370、5,539,210和Re36,896(發(fā)明人都是Maarschalkerweerd，都轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，下文表示為Maarschalkerweerd#2專利)都描述了一種用于重力進料流體處理系統(tǒng)的改進型輻射源組件，采用UV輻射。一般地，改進型輻射源組件包括密封地懸掛出支撐部件的輻射源裝配體(典型包括輻射源和保護套管(如石英))。支撐部件又包括將輻射源組件固定在重力進料流體處理系統(tǒng)上的合適裝置。
因此，為了解決需要大量燈以及清洗每個燈需要增加較大花費的問題，使用高輸出功率燈處理流體。這樣，燈的數(shù)量和每個燈的長度都大大減少。這使得自動的燈套管清洗設(shè)備有足夠的商業(yè)供應(yīng)，處理系統(tǒng)所需空間也減少，以及產(chǎn)生其他好處。為了使用功率更大的燈(如中壓UV燈)，使用系統(tǒng)時每個燈的水負荷一定程度上會提高，以致反應(yīng)器中流體的處理量/橫截面積在反應(yīng)器所有面積沒被限制時變化較大，因此造成這種系統(tǒng)效率較低。所以，Maarschalkerweerd#2專利的特征在于其封閉表面將被處理的流體限制在反應(yīng)器的處理面積之內(nèi)。這種封閉處理系統(tǒng)具有實際上位于開放式通道內(nèi)的開口端?？墒褂醚b在軸上的鉸鏈、滑子和各種其它設(shè)備將淹沒或浸濕的設(shè)備(UV燈、清洗機等)取出，從半封閉反應(yīng)器中移到自由流動表面。
Maarschalkerweerd#2專利的流體處理系統(tǒng)的典型特征是其懸掛在基本垂直的支撐臂上的長度較短的燈(即僅一端支撐著燈)。這使得燈可從半封閉反應(yīng)器中旋轉(zhuǎn)出來或者以其它方式取出。這種很短的大功率燈的固有特征是其將電能轉(zhuǎn)化為紫外線能的效率較低。用于取出和支撐這些燈的設(shè)備的花費比較大。
Maarschalkerweerd#1和#2專利體現(xiàn)了流體處理領(lǐng)域較大的進步，特別是水的紫外輻射處理。盡管有這些進步，但仍有需要改進的地方。有關(guān)UV光源或燈的技術(shù)隨著時間不斷進步。具體地說，燈具制造者正在開發(fā)更大功率的燈，比中壓燈更有效。典型地，這種更有效的燈源的實際長度比中壓燈更長。要使用這種燈，必須解決兩個問題。第一，由于燈較長，要求不用過分增加流體處理系統(tǒng)的成本就能把燈從反應(yīng)器中輕易取出。第二，對功率大又較長的燈，存在著總流體速率超過開放式通道的接受程度或自由表面水力反應(yīng)器的設(shè)計值的危險。
美國專利申請10/014,898(Traubenberg等)公開一種具有Maarschalkerweerd#2專利所述優(yōu)勢同時又如Maarschalkerweerd#1專利提出，比較容易在開放式通道中操作的流體處理系統(tǒng)。Traubenberg提出的輻射源組件和流體處理系統(tǒng)體現(xiàn)了本領(lǐng)域的巨大進步。Traubenberg闡明的許多具體實施方式
涉及的流體處理系統(tǒng)中輻射源的縱軸基本平行于流體流過流體處理系統(tǒng)的方向。有時期望輻射源的縱軸與流體流過流體處理系統(tǒng)的方向基本橫向交叉，尤其在使用大功率燈(如單位長度上燈的功率大于1w/cm)和有許多排燈處于水力中時。
因此，期望有一種輻射源組件和流體處理系統(tǒng)，它能利用最近發(fā)展的所謂“低壓高輸出”(LPHO)燈和/或汞合金燈，同時能輕易地從流體處理系統(tǒng)取出燈來維修等，還具有Maarschalkerweerd#2專利所述流體處理系統(tǒng)的優(yōu)勢。如果流體處理系統(tǒng)使用一個或多個縱軸與流體流過流體處理系統(tǒng)的方向基本橫向交叉(如在水平或垂直位置與之垂直)的輻射源組件，則它更具優(yōu)勢。
發(fā)明詳述本發(fā)明的目的是提供一種消除或減輕上述至少一種已有技術(shù)缺陷的新型輻射源組件。
本發(fā)明的目的是提供一種消除或減輕上述至少一種已有技術(shù)缺陷的新型流體處理系統(tǒng)。
因此，一方面，本發(fā)明提供一種輻射源組件，其中包括支撐部件、與支撐部件相連的輻射源裝配體，輻射源裝配體包括至少一個具有縱軸和位于組件的第一伸長表面上的組件-表面密封的伸長輻射源，第一伸長表面包括與源的縱軸橫向交叉的第一縱軸，密封可使第一表面和相鄰的第二表面間基本不滲透流體。
另一方面，本發(fā)明提供一種流體處理系統(tǒng)，它包括接受流動流體的開放通道、通道中的至少一個可拆卸輻射源組件，至少一個輻射源組件的表面將被處理的流體限制在封閉的流體處理區(qū)域，輻射源組件包括至少一個縱軸基本與流體通過流體處理區(qū)域的流動方向橫向交叉的輻射源裝配體。
另一方面，本發(fā)明提供一種輻射源組件，它包括第一支撐部件、與第一支撐部件相對的第二支撐部件、與第一支撐部件和第二支撐部件相連的至少一個輻射源裝配體以及與第一支撐部件相連的延伸部件，該延伸部件將組件可逆地轉(zhuǎn)動，進入包含流動流體的開放通道。
另一方面，本發(fā)明提供一種流體處理系統(tǒng)，其中包括接受流動流體的開放通道、放于通道中的至少一個輻射源組件，輻射源組件包括至少一個縱軸基本與流體通過流體處理區(qū)域的流動方向橫向交叉的輻射源裝配體，至少一個的輻射源組件可從流體流過流體處理區(qū)域的方向所在平面上的通道中拆卸。
因此，本發(fā)明者公開了一種流體處理系統(tǒng)(及其采用的輻射源組件)，它具有Maarschalkerweerd#2專利所述系統(tǒng)的優(yōu)點，同時又如Maarschalkerweerd#1專利提出，比較容易在開放通道中操作。而且，本流體處理系統(tǒng)使多束(如系列放置)輻射源組件(如聯(lián)合的LPHO型或其它輻射燈)的聯(lián)合使用變得容易。這種輻射源組件(也是本發(fā)明的一方面)可以下述方式使用，即輻射源的縱軸基本與流體流動的方向橫向交叉排列(如垂直于水平或垂直方向或者其它相關(guān)角度)。進一步，本流體處理系統(tǒng)允許輻射源之間比較靠近，這是處理低等級流體所期望的。更進一步，本流體處理系統(tǒng)使混合器或混合元件與之結(jié)合變得容易，從而加速流體的處理。有效的是，在本流體處理系統(tǒng)中，輻射源組件提供了限制元件，并可在第一位置與第二位置之間變動，第一位置即“在用”位置，此時通過流體處理系統(tǒng)的流體流量被限制在相對較小的橫截面，但流體在限制元件基本上下游處的流動呈所謂開放式流動(即在各個方向都沒有限制)，第二位置即“維護”位置，此時組件整個或部分地撤離流動流體，以方便維修。當然，在流體處理系統(tǒng)的限制元件和開放式流體流動之間可能加入所謂的過渡區(qū)域(在流體處理區(qū)域的限制元件的上游和/或下游)。該過渡區(qū)域可以漏斗式或其它方式實現(xiàn)流體的流動，此時與流體流動方向直交的流動橫截面積的變化為(i)隨流體流速的提高而減小(如果過渡區(qū)域位于流體處理區(qū)域的限制元件上游)或(ii)隨流體流速的減小而增大(如果過渡區(qū)域位于流體處理區(qū)域的限制元件下游)。
在整個說明書中，涉及術(shù)語“封閉區(qū)域”、“封閉橫截面”和“限制的”。實際上，這些術(shù)語可交替使用，意欲包含以類似Maarschalkerweerd#2專利所述方式有效地包圍流體的結(jié)構(gòu)(特別指這里所述的流體處理區(qū)域)。在本流體處理系統(tǒng)的情況，在一個具體實施方式
中，限制元件由相鄰放置的輻射源組件結(jié)合使用而形成，其中每個輻射源組件在開放通道中都有自己的所謂限制元件，這樣在結(jié)合使用時，開放通道中就形成總的限制元件，用于在通道的該區(qū)域形成流體流動的封閉部分。
進一步，正如全篇說明書所使用，術(shù)語“組件”意欲包含在整個系統(tǒng)如流體處理系統(tǒng)中能夠用作重復單元的結(jié)構(gòu)。更進一步，正如全篇說明書所使用，術(shù)語“流體”為廣義，包含液體和氣體。用本系統(tǒng)處理的優(yōu)選流體為液體，優(yōu)選為水(如廢水、工業(yè)排放水、再生水、飲用水、地下水等)。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當知道，全篇說明書提及的密封等的使用指在相鄰輻射源組件之間形成實用的對流體的密封。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當清楚，達到本流體處理系統(tǒng)的效果并不要求絕對不滲透流體的密封，可能發(fā)生少量泄漏(例如，存在這種泄漏時，可簡單地將泄漏的流體循環(huán)返回流動流體，以確保將幾乎全部流體處理至預(yù)定水平)。盡管可以有少量泄漏，但限制元件起著它的作用，即將具有至少一部分輻射源的區(qū)域中的流體流動基本上包圍、抑制、限制、圍住等等。
附圖簡述參看


本發(fā)明的具體實施方式
，其中相同的數(shù)字指相同的元件，其中圖1為本輻射源組件和流體處理系統(tǒng)的第一個具體實施方式
的第一透視圖；圖2為圖1中輻射源組件的部分放大透視圖；圖3為圖1中輻射源組件和流體處理系統(tǒng)的第二透視圖；圖4為保持圖1-3中輻射源組件在“在用”位置的鎖定系統(tǒng)的放大圖；圖5為本輻射源組件和流體處理系統(tǒng)的第二個具體實施方式
的透視圖；圖6和7為圖5中輻射源組件使用的流體靜力密封裝置的放大透視圖；圖8為本輻射源組件的第三個具體實施方式
的透視圖；圖9-11為本輻射源組件的第四個具體實施方式
的各種透視圖；圖12為圖9-11中輻射源組件的前視圖；圖13為本輻射源組件的第五個具體實施方式
的透視圖，示意為流體在開放通道中流動(部分切開)。
圖14為本輻射源組件的第六個具體實施方式
的透視圖，示意為流體在開放通道中流動(部分切開)。
以及圖15為本輻射源組件的第七個具體實施方式
的透視圖，示意為流體在開放通道中流動(部分切開)。
實施本發(fā)明的最佳方式圖1-4對流體處理系統(tǒng)100進行圖解。流體處理系統(tǒng)100包括開放通道110。開放通道110包括兩個以底板114連接的側(cè)壁112。開放通道110用于接受流動流體，典型為重力進料流動流體，例如城市廢水處理廠、工業(yè)廢水處理廠的排出物；用于城市飲用水處理廠的處理；等等。
開放通道110中放置有許多輻射源組件120。每個輻射源組件120包括與框架124連接的防水壁122。如圖示，特別在圖1和3中，防水壁122相對于框架124可轉(zhuǎn)動。在框架124中也有許多輻射源裝配體126。雖然各輻射源裝配體126的具體細節(jié)沒有圖示，但各輻射源裝配體包括透明的輻射保護套管，其一端或兩端開口。典型地，透明的輻射保護套管用石英等制成。在各保護套管里，放置至少一個輻射源如LPHO紫外輻射燈等。下面參照圖2說明輻射源組件120。
正如圖1所示，在通道110中安放各輻射源組件120，使各輻射源裝配體126的縱軸與流體流過通道110的流動方向橫向交叉(即在所述具體實施方式
中，輻射源裝配體的縱軸為水平和垂直放置)。
流體處理系統(tǒng)100還包括通道110一壁上的組件取出設(shè)備200。組件取出設(shè)備200包括由許多支架204支撐著的框架202?？蚣?02裝有收回設(shè)備206，可沿框架202來回移動，這樣收回設(shè)備206可與相關(guān)的具體輻射源組件基本對齊。收回設(shè)備206的精確選用沒有特別限制，可包括電動絞盤等。
通道110的另一壁裝有一個或多個放置各輻射源組件120的防水壁122的接受器210。換言之，可用一個接受器210接受輻射源組件120集合的各防水壁，或者使用單個接受器210，每個接受器210接受一個輻射源組件120的防水壁122。
如圖1所示，當輻射源組件120處于“在用”位置時，框架124上離防水壁122較遠的下端角與角密封塊116接合。
詳細參看圖2，它是圖1、3和4中輻射源組件120的放大圖。可見，輻射源組件120包括一對通過頂部橫條130和底部橫條132相連的支架128。由此，支架128、頂部橫條130和底部橫條132構(gòu)成框架124。
多個輻射源裝配體126安放在兩個支架128之間并由它支撐著。在所述具體實施方式
中，輻射源裝配體126被水平地布置成垂直的兩行，因而，輻射源組件120可被看作所謂“雙生”輻射源組件(例如，一對雙輻射源組件在單個組件中形成雙倍的垂直行)。當然，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當知道，從“雙生”輻射源組件中選用其一是可能的。
進一步參看圖2，支架128之間安裝有清洗設(shè)備134。清洗設(shè)備134包括多個清洗套管136，各清洗套管136覆蓋著輻射源裝配體126的部分外表。清洗設(shè)備134可在支架128之間來回移動，以除去輻射源裝配體126外表的污垢。清洗設(shè)備134的精確性質(zhì)沒有特別規(guī)定。例如清洗設(shè)備可為Maarschalkerweerd#2專利、US 5,539,209、國際公開號為WO 00/26144(Pearcey等)、WO 00/00192(Traubenberg等)、WO 00/00617(Dall’armi等)、WO 01/12560(Fang等)專利申請等所述清洗設(shè)備。
在優(yōu)選的具體實施方式
中，一個或兩個支架128包括接受器138，當清洗設(shè)備134停止移動或處于“不用”位置時，用它接受至少一部分清洗設(shè)備。
在圖2所示輻射源組件120的具體實施方式
中，沒有畫出防水壁122。如果將防水壁122從框架124上移走(圖1)，則可能是為了維修輻射源裝配體126(例如，變換輻射源裝配體126的輻射源、密封等)。
在支架128上，與防水壁122相對的是密封邊140。密封邊140沿下橫條132和與開放通道110(圖1)接觸的防水壁122外緣延伸。更優(yōu)選地，接受器210的輪郭與防水壁122的形狀互補，從而提高二者之間的流體密封性。
輻射源組件120還包括一對旋轉(zhuǎn)軸臂142。
現(xiàn)在參看圖1-4，描述流體處理系統(tǒng)100的操作過程。
輻射源組件120安裝在通道110中，其輻射源裝配體126的縱軸相對于流體流過通道110的方向呈橫向交叉(在所述具體實施方式
中，輻射源組件的縱軸成水平和垂直橫放)。具體地說，通過將旋轉(zhuǎn)軸臂142與通道110壁上的連接件144相連，將輻射源組件120安裝在通道110中。在各防水壁122頂部還有鎖定臂150。因此，當擺動防水壁122與支架128相靠時，防水壁122進入接受器210，從而使輻射源裝配體126相對于流體流過通道110的方向基本橫向交叉放置。各輻射源組件120的鎖定臂150與連接條155上的鎖定臂接受器152通過插銷157相連-見圖4。這種連接系統(tǒng)有助于保持輻射源組件在流體處理期間位置固定。
當期望維修輻射源組件120時，一般將組件收回設(shè)備206與要取出的組件對齊。將收回纜索(未圖示)與頂部橫條130的末端連接。將相關(guān)輻射源組件的插銷157與連接接受器152脫離。優(yōu)選地，將可移動壁爐(未圖示)放置在因取出輻射源組件120而暴露的接受器210左邊部分上方。然后，啟動組件收回設(shè)備206，通過繞著連接在旋轉(zhuǎn)軸臂142與連接件144之間的軸轉(zhuǎn)動相關(guān)輻射源組件收回纜索?？蓪踩刂奇?未圖示)連接在框架202與鏈連接固定物125之間(本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當知道，多種鏈連接固定物125可用在輻射源組件120的上表面，使得輻射源組件120的提升/固定角度可以變化)。之后，將防水壁122擺動，遠離相鄰的輻射源組件120的支架128，露出輻射源裝配體126以維修。一旦維修完畢，按前述步驟的相反順序，將輻射源組件裝回通道110。
按此布置，形成基本封閉橫截面的流體處理區(qū)域，這與Maarschalkerweerd#2專利中的流體處理區(qū)域設(shè)計類似。差別在于可移動的輻射源組件形成封閉流體處理區(qū)域的表面，輻射源組件包括較長的輻射源。
參看圖5，它示意對圖1-4中流體處理系統(tǒng)100的變化。具體地說，這里有兩方面的變化。
第一，流體處理系統(tǒng)100的接受器210用上游分流器146和下游分流器148代替。這可使輻射源組件120處于“在用”位置時，防水壁122與流體通過流體處理系統(tǒng)100的流動之間不再那么界限分明，其中防水壁122的末端貼身套入開放通道110的互補形狀部分151中。這種變化使通道110不再包括圖1和3所示的接受器210。在該具體實施方式
中，使用上游分流器146和下游分流器148的可選方法是采用一個或多個上面討論的過渡區(qū)域，以漏斗式或其它方式實現(xiàn)流體的流動，使得與流體流動方向直交的流動橫截面積在輻射源組件120的上游和/或下游(上面詳細討論過)發(fā)生變化。
第二，變化的輻射源組件120，使其包括一半流體靜力密封220。流體靜力密封220在顯示相鄰輻射源組件120的支架128的圖6和7中有詳細說明。如圖示，流體靜力密封220沿頂部橫條130的長度附著，一直到防水壁122的末邊。當相鄰輻射源組件120正確放置時，從頂部橫條130的各相鄰面富余出來的部分流體靜力密封220結(jié)合在一起，在流體液面上升至與流體靜力密封220接觸時，形成基本不滲透流體的密封。換言之，每對流體靜力密封220的富余部分結(jié)合在一起，形成層疊區(qū)域，提供基本不滲透流體的密封-這在圖6中說明。當流體液面下降和/或組件之一相對于其它組件脫離位置時(如維修等)，流體靜力密封被破壞，兩個相鄰密封220不再沿其整個長度形成層疊區(qū)域-這在圖7中說明。一對相鄰的流體靜力密封220結(jié)合在一起也有以下用處(i)將輻射(如光)關(guān)住-在使用大功率輻射源時，這對防止輻射泄露特別有利；和(ii)消除或減少流體的短循環(huán)，使這些流體繞過輻射源組件120中輻射源的處理(至少比較而言)。
正如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所知，最上游組件的頂部橫條130的上游表面不需要流體靜力密封220。另外，最下游輻射源組件的頂部橫條130的下游表面不需要靜力密封220。
進一步參看圖5，其中圖示的輻射源組件120可被取出，進行維修，方法類似于上面圖1-4的相關(guān)描述。
參看圖8，它顯示對圖1-7所述輻射源組件120的改進。具體地說，圖8省去了框架124的底部橫條132。而且，雖然沒有清楚示意，但防水壁122的外邊緣(如圖1-4所示)以及遠處支架128的垂直外邊緣(如圖1-4所示)都裝有密封140。
參看圖9-12，對圖1-7中輻射源組件120做了進一步改進。具體地說，輻射源組件120a具有固定在支架128上的防水壁122a。
輻射源組件120a還包括位于輻射源裝配體126的垂直行之間的變流板160。變流板160可用于代替圖2所示的接受器138。變流板160包括系列接受器，每個接受器接受清洗套管136四周的一部分。變流板160用于引導流體流過輻射源裝配體126中的輻射源弧形長度(未清楚示意)。
參看圖9和10，圖9示意處在停放位置的清洗設(shè)備134，其中清洗套管136與變流板160相鄰，而圖10示意清洗設(shè)備134沿輻射源裝配體126外部移動以除去其外部的污垢。
圖12示意輻射源組件120a的端面視圖。從圖12可知，與防水壁122a交錯構(gòu)建的支架128包括系列放置輻射源裝配體126的孔。這些孔的密封可用傳統(tǒng)的連接螺母/O型環(huán)配置或其它類似方法。
參看圖13，它闡明流體處理系統(tǒng)300。流體處理系統(tǒng)300包括開放通道310。開放通道310包括一對以底板314相連的邊壁312。開放通道310用于接受與圖1-4所述相似的流體305流動。
開放通道310中放置許多輻射源組件320。每個輻射源組件320包括防水壁322。輻射源組件320還包括一端與防水壁322連接、另一端與底部橫條332連接的一對支架328。這樣，支架328、防水壁322和底部橫條334一起構(gòu)成一個框架。在設(shè)計和操作上都與上述圖1-4所述輻射源裝配體126類似的系列輻射源裝配體326位于防水壁322和底部橫條332之間并與它們相連。
如圖13所示，將每個輻射源組件320放置在通道310中，使每個輻射源裝配體326的縱軸相對于流體305流過通道310的方向(箭頭A)呈橫向交叉(即在所述具體實施方式
中，各輻射源裝配體的縱軸垂直而正交地橫放)。
密封340裝在部分防水壁322上，其運作方式類似于上述圖1-4所述的密封140?？蓪⒚芊?40安放在防水壁322上，使之與鄰近的輻射源組件的密封接觸或者在這些密封之間形成偏移，有效地形成雙密封結(jié)構(gòu)。任何一個具體實施方式
都適于使用流體處理系統(tǒng)300中的輻射源組件320。
圖13中流體處理系統(tǒng)300的具體實施方式
的獨有特征在于，它提供了一種放置輻射源裝配體的系統(tǒng)，使得其縱軸相對于流體流過系統(tǒng)的方向呈橫向交叉，同時輻射源組件可在包含流體流過流體處理系統(tǒng)的方向的平面上旋轉(zhuǎn)地取出。
這種布置產(chǎn)生許多優(yōu)點。首先，由于輻射源裝配體可長一些，因此可能采用較深的通道。其次，有時要求不修改通道310就能用于輻射源組件320的取出，此時可比較容易地改變流體處理系統(tǒng)300以適應(yīng)現(xiàn)有通道。
進一步參看圖13，可見，在相鄰束輻射源組件320的各自防水壁322之間存在空隙。在該空隙中，流體開放地流動。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，圖13所示輻射源組件320束之間的這種空隙和/或流體的開放流動是不特別需要的。例如，可以將輻射源束這樣放置，即一束的防水壁322的各上游端靠在一起，與另一組件束的防水壁322的下游端之間形成基本不滲透流體的密封。對此，可以選擇采用獨立于兩束輻射源組件320的限制元件，該元件位于開放通道310的壁312之間。各束輻射源組件320的防水壁322與該限制元件鄰接，與之形成基本不滲透流體的密封。其它變化對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說是顯而易見的。
圖14示意流體處理系統(tǒng)400。流體處理系統(tǒng)400包括開放通道410。開放通道410包括一對以底板414相連的邊壁412。開放通道410用于接受與圖1-4所述相似的流體流動。邊壁412之一包括突出部分413。
開放通道410中放置一對輻射源組件420。每個輻射源組件420包括通過橫條422連接的一對支架428。這樣，支架428與橫條422一起構(gòu)成一個框架。在設(shè)計和操作上都與上述圖1-4所述輻射源裝配體126類似的系列輻射源裝配體426位于支架428之間并與它們相連。輻射源裝配體426可為圓柱或為上述雙生或其它多柱式。
如圖14所示，將每個輻射源組件420放置在通道410中，使每個輻射源裝配體426的縱軸相對于流體流過通道410的方向(箭頭B)呈橫向交叉(即在所述具體實施方式
中，各輻射源裝配體的縱軸垂直而正交地橫放)。支架428上與突出部分413相鄰放置的是密封440，其運作方式類似于上述圖1-4所示密封140。這樣，當輻射源組件420處于“在用”位置時，支架428上的密封440和突出部分413一起形成基本不滲透流體的密封。進一步，優(yōu)選在另一支架428的外邊使用另一密封(未示意)，這樣在各支架428與邊壁412或其一部分(如突出部分413)之間形成有效的密封。
當輻射源組件410處于“在用”位置時，橫條422起著限制元件的作用，在橫條422下方形成已通過輻射源裝配體426的流體的封閉橫截面。
當要維修輻射源組件420時，按箭頭C的方向，通過橫條422另一邊的鉸鏈445使其轉(zhuǎn)動。
再參看圖14，可見，在各輻射源組件420之間存在小空隙。該空隙類似于上述圖13所示的空隙。圖13中有關(guān)空隙的討論同樣適用于圖14所示的具體實施方式
。
參看圖15，它闡明對圖14所示具體實施方式
的改進。圖15中，相同的數(shù)字代表圖14中同樣的元件。兩個具體實施方式
的主要區(qū)別在于，圖14中，橫條422整體與支架428連接，而圖15中，橫條422a可轉(zhuǎn)動地獨立于支架428和其間的輻射源裝配體426。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當知道，可能采用一對基本相對的突出部分413或者去掉突出部分413來修改圖14和15所示流體處理系統(tǒng)的具體實施方式
。
全篇說明書都涉及相鄰輻射源組件和間隔組件之間密封的一般情況和具體說明的實施方式情況。這些密封的精確性質(zhì)沒有特別限制，只要它們能達到本說明書提出的目的。因此，例如，在一個具體實施方式
中，密封可以是所謂“接觸密封”。合適的接觸密封的例子包括磁密封、電磁密封、氣封、水封、機械密封、流體靜力密封等。可選地，在另一具體實施方式
中，密封可為非接觸密封，它不涉及兩個面的物理接觸，但基于開口兩邊的壓差形成流動阻力。這種密封的例子有所謂的窄小空隙密封、迷宮式密封、流體密封、電密封等。本流體處理系統(tǒng)優(yōu)選使用的密封是接觸密封。當然，可以結(jié)合使用各種密封，這包括在本發(fā)明的范疇之內(nèi)。
盡管參照圖示具體實施方式
和實施例，對本發(fā)明進行了描述，但這些描述并不意欲被理解為限制意義。因此，對圖示的具體實施方式
以及本發(fā)明其它具體實施方式
所作的各種修改對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員參照本說明書來說都是顯而易見的。例如，可能如上述各個Maarschalkerweerd#1專利一般描述那樣，為輻射源組件中的輻射源放置壓載物或其它電源(ballast or other power supply) (如在輻射源組件120的頂部橫條130上)。另外，可能如Trojan技術(shù)公司的各種公開的專利申請和提出的專利所描述那樣，在輻射源組件中加入機械或化學/機械的清洗系統(tǒng)。更進一步，如上所述，所示具體的實施方式可采用可變的密封系統(tǒng)，它可為膨脹性的或非膨脹性的，可用各種材料制成。只要獲得足夠的密封性，選擇何種密封材料及如何放置沒有特別限制。重要的事情是，輻射源組件與密封協(xié)同運作，形成基本不滲透流體的密封，從而形成封閉流體處理系統(tǒng)，其中具有一個基本為封閉橫截面且放置有至少一個輻射源的至少一部分的區(qū)域。優(yōu)選地，基本不滲透流體的密封通過傳動裝置實現(xiàn)，它能夠給予鄰近組件以側(cè)向力，從而形成密封。傳動裝置反過來可用于維修和/或取出一個或多個輻射源組件。更進一步，可能在上游、下游或上下游使用堰、壩和閘門以修改所述具體實施方式
，使流體在本發(fā)明流體處理系統(tǒng)中流體處理區(qū)域的上游和下游的流動最佳。再者，可能修改所述具體實施方式
，使其包括傾斜的和/或梯級的通道表面，如同2001年3月12日提出的共同未決國際專利申請S.N.PCT/CA01/00297所公開。還有可能修改所述具體實施方式
，使其包括混合器或混合元件，它們位于流體處理系統(tǒng)通道壁和/或輻射源上，例如美國專利5,846,437、6,015,229、6,126,841和6,224,759中一個或多個以及2001年6月6日提出的國際專利申請S.N.PCT/CA01/00816所教導。另外，可能修改所述具體實施方式
，使其具有按水壓排列(in hydraulic series)的多列輻射源組件。再者，雖然所述具體實施方式
闡明部分取出一束組件中的單個輻射源組件，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，存在這樣的情況，即可能和/或期望從一束組件中全部取出、移走和替換一個、一些或所有輻射源組件。更進一步，雖然圖5所示具體實施方式
采用壩或傾斜面使流體在輻射源組件的上游和下游漏斗式流動，但是，可能只在輻射源元件的上游或下游使用這些壩或傾斜面。當然，可以在限制元件的上游和/或下游使用不同設(shè)計的壩或傾斜面。因此可以預(yù)期，所附權(quán)利要求將覆蓋任何修改或具體實施方式
。
提及的所有出版物、專利和專利申請在此引入其全部作為參考，如同引入特別地和個別地涉及的各個出版物、專利或?qū)＠暾埖娜孔鳛閰⒖家粯印?br> 權(quán)利要求
1.一種輻射源組件，包括支撐部件、與支撐部件相連的輻射源裝配體，輻射源裝配體包括至少一個具有源縱軸和位于組件的第一伸長表面上的組件-表面密封的伸長輻射源，第一伸長表面包括與源的縱軸橫向交叉的第一縱軸，密封可基本上提供第一表面和與其相鄰的第二表面之間的流體緊密封。
2.如權(quán)利要求1所述輻射源組件，其中支撐部件安放在框架中。
3.如權(quán)利要求2所述輻射源組件，其中框架包括與第一支撐部件相對的第二支撐部件，第一支撐部件和第二支撐部件支撐著輻射源裝配體的相對端。
4.如權(quán)利要求3所述輻射源組件，其中框架進一步包括與第一支撐部件和第二支撐部件相連的第三支撐部件。
5.如權(quán)利要求4所述輻射源組件，其中第三支撐部件包括置于其表面上的組件間密封，該密封可提供相鄰輻射源組件的第三支撐部件之間的流體緊密封。
6.如權(quán)利要求5所述輻射源組件，其中組件間密封包括流體靜力密封。
7.如權(quán)利要求6所述輻射源組件，其中流體靜力密封包括可相對彼此移動的第一密封部件和第二密封部件，使得在密封位置時第一密封部件與第二密封部件沿流體靜力密封的至少一部分處于重疊位置。
8.如權(quán)利要求3-7之一所述輻射源組件，其中框架還包括與第一支撐部件和第二支撐部件基本彼此相對并互連的第四支撐部件。
9.如權(quán)利要求8所述輻射源組件，其中第四支撐部件表面上安放有組件-表面密封。
10.如權(quán)利要求3-9之一所述輻射源組件，其中第二支撐部件包括有助于移出和替換通道中組件的延伸部件。
11.如權(quán)利要求10所述輻射源組件，其中延伸部件在二維上包括扇形。
12.如權(quán)利要求10-11之一所述輻射源組件，其中延伸部件相對于第二部件可移動。
13.如權(quán)利要求10-11之一所述輻射源組件，其中延伸部件相對于第二部件可轉(zhuǎn)動。
14.如權(quán)利要求10-11之一所述輻射源組件，其中延伸部件相對于第二部件固定。
15.如權(quán)利要求3-14之一所述輻射源組件，其中組件-表面密封位于支撐部件表面上。
16.如權(quán)利要求1-15之一所述輻射源組件包括多個輻射源裝配體。
17.如權(quán)利要求16所述輻射源組件，其中多個輻射源裝配體被安裝在第一平面內(nèi)。
18.如權(quán)利要求16所述輻射源組件，其中多個輻射源裝配體被安裝在第一平面和與第一平面橫向交叉的第二平面內(nèi)。
19.如權(quán)利要求16所述輻射源組件，其中多個輻射源裝配體被安裝在第一平面和與第一平面基本直交的第二平面內(nèi)。
20.如權(quán)利要求1-19之一所述輻射源組件，其中密封包括可膨脹密封。
21.如權(quán)利要求1-19之一所述輻射源組件，其中密封包括可變形密封。
22.如權(quán)利要求1-21之一所述輻射源組件，進一步包括從輻射源裝配體的外部除去污垢的清洗系統(tǒng)。
23.如權(quán)利要求22所述輻射源組件，其中清洗系統(tǒng)包括相對輻射源裝配體外部可移動的機械刮擦器。
24.如權(quán)利要求22-23之一所述輻射源組件，其中清洗系統(tǒng)包括接受清洗流體的清洗套管。
25.如權(quán)利要求22-24之一所述輻射源組件，其中清洗系統(tǒng)可在停放位置和清洗位置之間移動。
26.如權(quán)利要求22所述輻射源組件，其中支撐部件包括接受器，用于在清洗系統(tǒng)處于停放位置時接受至少一部分清洗系統(tǒng)。
27.如權(quán)利要求2-26之一所述輻射源組件，其中電源位于框架內(nèi)。
28.如權(quán)利要求1-27之一所述輻射源組件，進一步包括取出系統(tǒng)，用于在流體處理系統(tǒng)處于使用位置和維修位置之間移動組件。
29.一種流體處理系統(tǒng)，其中包括接受流動流體的開放通道、放于通道中的至少一個可拆卸輻射源組件、將流體限制在封閉流體處理區(qū)域內(nèi)的至少一個輻射源組件的表面，輻射源組件包括至少一個縱軸基本上與流體流過流體處理區(qū)域的流動方向橫向交叉的輻射源裝配體。
30.如權(quán)利要求29所述流體處理系統(tǒng)，其中輻射源組件包括支撐部件、與支撐部件相連的輻射源裝配體，輻射源裝配體包括至少一個具有源縱軸和位于組件的第一伸長表面上的組件-表面密封的伸長輻射源，第一伸長表面包括與源的縱軸橫向交叉的第一縱軸，密封可基本上提供第一表面和與其相鄰的第二表面之間流體緊密封。
31.如權(quán)利要求30所述流體處理系統(tǒng)，其中支撐部件位于框架內(nèi)。
32.如權(quán)利要求31所述流體處理系統(tǒng)，其中框架包括與第一支撐部件相對的第二支撐部件，第一支撐部件和第二支撐部件支撐著輻射源裝配體的相對端，第一支撐部件和第二支撐部件都包括密封至少一部分通道的密封。
33.如權(quán)利要求32所述流體處理系統(tǒng)，其中框架進一步包括與第一支撐部件和第二支撐部件互連的第三支撐部件。
34.如權(quán)利要求33所述流體處理系統(tǒng)，其中第三支撐部件包括在其表面上的組件間密封，該密封可基本上提供相鄰輻射源組件的第三支撐部件之間的流體緊密封。
35.如權(quán)利要求34所述流體處理系統(tǒng)，其中組件間密封包括流體靜力密封。
36.如權(quán)利要求35所述流體處理系統(tǒng)，其中流體靜力密封包括可相對彼此移動的第一密封部件和第二密封部件，使得位于密封位置時第一密封部件與第二密封部件沿流體靜力密封的至少一部分處于重疊的位置。
37.如權(quán)利要求32-36之一所述流體處理系統(tǒng)，其中框架還包括與第一支撐部件和第二支撐部件基本相對并互連的第四支撐部件。
38.如權(quán)利要求37所述流體處理系統(tǒng)，其中組件-表面密封安放在第四支撐部件表面上。
39.如權(quán)利要求32-38之一所述流體處理系統(tǒng)，其中第二支撐部件包括有助于移出和替換通道中組件的延伸部件。
40.如權(quán)利要求39所述流體處理系統(tǒng)，其中延伸部件在二維上包括扇形。
41.如權(quán)利要求39-40之一所述流體處理系統(tǒng)，其中延伸部件相對于第二部件可移動。
42.如權(quán)利要求39-40之一所述流體處理系統(tǒng)，其中延伸部件相對于第二部件可轉(zhuǎn)動。
43.如權(quán)利要求39-40之一所述流體處理系統(tǒng)，其中延伸部件相對于第二部件固定。
44.如權(quán)利要求32-43之一所述流體處理系統(tǒng)，其中組件-表面密封安放在支撐部件表面上。
45.如權(quán)利要求28-44之一所述流體處理系統(tǒng)包括多個輻射源裝配體。
46.如權(quán)利要求45所述流體處理系統(tǒng)，其中多個輻射源裝配體位于第一平面內(nèi)。
47.如權(quán)利要求45所述流體處理系統(tǒng)，其中多個輻射源裝配體位于第一平面和與第一平面橫向交叉的第二平面內(nèi)。
48.如權(quán)利要求45所述流體處理系統(tǒng)，其中多個輻射源裝配體位于第一平面和與第一平面基本直交的第二平面內(nèi)。
49.如權(quán)利要求28-48之一所述流體處理系統(tǒng)，其中密封包括可膨脹密封。
50.如權(quán)利要求28-48之一所述流體處理系統(tǒng)，其中密封包括可變形密封。
51.如權(quán)利要求28-50之一所述流體處理系統(tǒng)，進一步包括從輻射源裝配體的外部除去污垢的清洗系統(tǒng)。
52.如權(quán)利要求51所述流體處理系統(tǒng)，其中清洗系統(tǒng)包括可在輻射源裝配體外部可移動的機械刮擦器。
53.如權(quán)利要求51-52之一所述流體處理系統(tǒng)，其中清洗系統(tǒng)包括接受清洗流體的清洗套管。
54.如權(quán)利要求51-53之一所述流體處理系統(tǒng)，其中清洗系統(tǒng)可在停放位置和清洗位置之間移動。
55.如權(quán)利要求51所述流體處理系統(tǒng)，其中支撐部件包括接受器，用于在清洗系統(tǒng)處于停放位置時接受至少一部分清洗系統(tǒng)。
56.如權(quán)利要求31-55之一所述流體處理系統(tǒng)，其中電源位于框架內(nèi)。
57.如權(quán)利要求28-56之一所述流體處理系統(tǒng)，其中這樣布置輻射源組件以使至少一個輻射源裝配體包括一個縱軸，它位于基本上與流體流過流體處理區(qū)域的方向平行的平面內(nèi)。
58.如權(quán)利要求28-56之一所述流體處理系統(tǒng)，其中這樣布置輻射源組件以使至少一個輻射源裝配體包括一個縱軸，它位于基本上與流體流過流體處理區(qū)域的方向垂直的平面內(nèi)。
59.一種輻射源組件，包括第一支撐部件、與第一支撐部件相對的第二支撐部件、至少一個與第一支撐部件和第二支撐部件都相連的輻射源裝配體以及與第一支撐部件相連的延伸部件以使組件可逆地轉(zhuǎn)動，進入包含流動流體的開放通道。
60.一種流體處理系統(tǒng)，包括接受流動流體的開放通道、放于通道中的至少一個輻射源組件，輻射源組件包括至少一個縱軸基本上位于與流體流過流體處理區(qū)域的流動方向橫向交叉的輻射源裝配體，至少一個輻射源組件可從流體流過流體處理區(qū)域的方向所在平面內(nèi)的通道中拆卸。
61.如權(quán)利要求60所述流體處理系統(tǒng)，其中至少一個輻射源組件可從流體流過流體處理區(qū)域的方向所在平面內(nèi)的通道中轉(zhuǎn)動拆卸。
62.如權(quán)利要求60-61之一所述流體處理系統(tǒng)，其中至少一個輻射源裝配體具有基本上與流體流過流體處理區(qū)域的方向直交放置的縱軸。
63.如權(quán)利要求29-38之一所述流體處理系統(tǒng)，其中輻射源組件可繞一個旋轉(zhuǎn)軸從通道中旋轉(zhuǎn)拆卸。
64.如權(quán)利要求63所述流體處理系統(tǒng)，其中旋轉(zhuǎn)軸基本上平行于流體流過流體處理區(qū)域的流動方向。
65.如權(quán)利要求63所述流體處理系統(tǒng)，其中旋轉(zhuǎn)軸與流體流過流體處理區(qū)域的流動方向橫向交叉。
66.如權(quán)利要求63所述流體處理系統(tǒng)，其中旋轉(zhuǎn)軸與流體流過流體處理區(qū)域的流動方向基本上直交。
全文摘要
一種輻射源組件，包括支撐部件、與支撐部件相連的輻射源裝配體，輻射源裝配體包括至少一個具有源縱軸和位于組件的第一伸長表面上的組件－表面密封的伸長輻射源，第一伸長表面包括與源的縱軸橫向交叉的第一縱軸，密封可基本上提供第一表面和與其相鄰的第二表面之間的流體緊密封。也描述了應(yīng)用輻射源組件的流體處理系統(tǒng)。
文檔編號B01J19/12GK1662454SQ03814311
公開日2005年8月31日 申請日期2003年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月19日
發(fā)明者喬治·A·特勞本貝格, 史蒂文·M·巴克, 仇光蘋 申請人:特洛伊人技術(shù)公司