紊流節能的水消毒裝置的製作方法
2023-10-20 07:00:17 2
專利名稱：紊流節能的水消毒裝置的製作方法
技術領域：
本發明是一種水消毒裝置，確切地說它是適用於湖泊、水庫、魚塘、儲水池、水箱等緩流、封閉性水體的消毒裝置。
背景技術：
水消毒方法有多種，概括起來可以分為兩類一類是採用波長為253.7nm的紫外線，輻照水體進行消毒；另一類是在水中投加消毒劑進行消毒。消毒劑的種類也很多，根據存在形態可以分為氣體消毒劑、液體消毒劑和固體消毒劑。
現有的紫外線輻照消毒的裝置主要有兩種一種是表面照射消毒裝置，將紫外線燈管布置在水面以上，紫外線直接對準水面照射。這種消毒裝置雖然結構簡單，但是紫外線在水中的穿透能力很有限，只能夠對表面幾釐米厚的水層進行消毒，無法使下層水消毒，且上層已消毒的水也很難與下層水之間產生對流，也就是說下層的水也就沒有了被消毒的機會。再加之紫外線進入水錶層後產生散射現象，紫外線的消毒能力隨之減弱；另一種方法是套管照射消毒裝置，將紫外線燈管置於石英套管內，水在石英套管外流動，紫外線穿過石英套管對套管外的水流照射消毒。這種消毒裝置雖然能對下層水消毒，但是石英套管表面容易形成水垢，影響透光效果，需要經常清洗。
現有的投加消毒劑進行消毒的裝置有很多種，但是有一個共同的特點，就是首先讓消毒劑與水混合，使消毒劑擴散到水中進行消毒。投加氣體消毒劑進行消毒的裝置，主要通過兩種方式實現氣體消毒劑(如氯氣、二氧化氯、臭氧等)與水的混合一種方式是通過水射流器將氣體消毒劑吸引到引射腔內，利用射水水流的劇烈紊動，使氣體消毒劑混合、擴散到水中；另一種方式是利用壓縮機將氣體消毒劑以小氣泡形式鼓入水中，通過氣體與液體的接觸，氣泡中的消毒劑擴散到水中。投加液體消毒劑或者固體消毒劑進行消毒的裝置，也主要通過兩種方式實現液體消毒劑(如如次氯酸鈉)或者固體消毒劑(如漂白粉、漂粉精等)與水的混合，使消毒劑擴散到水中一種方式是通過水射流器將液體或者固體消毒劑吸引到引射腔內，利用射水水流的劇烈紊動，使液體或者固體消毒劑混合、擴散到水中；另一種方式是直接將液體或者固體消毒劑投加到水中，再通過機械攪拌作用，使其混合、分散到水中。
總的來說，現有的消毒裝置只適用於小水量消毒及流動性水體消毒，不適用於湖泊、水庫、魚塘、儲水池(水箱)等緩流或者封閉性水體的大水量消毒。可以想像，如果採用現有的消毒裝置，對緩流或者封閉性水體進行大水量消毒，不僅一次性設備投資巨大，而且需要耗費巨大的能量，用泵抽水加壓，讓其流過紫外線消毒裝置；或者耗費巨大的能量，使消毒劑與水混合，其運行費用將會非常之高。這也就是說，採用現有的消毒裝置對緩流或者封閉性水體進行大水量消毒，既不經濟、也不可行。
發明內容
本發明的目的是提供一種紊流節能的水消毒裝置，它可以對湖泊、水庫、魚塘、儲水箱、池等緩流或者封閉性水體進行持續不間斷地消毒，該裝置構造簡單，效率高，節能，使用成本低，易維護保養。
本發明的技術解決方案是在現有技術的動力裝置，深層的水向上的導流裝置，水消毒裝置的基礎上，本發明特別是在導流裝置上端接近水面處，有一個向外周邊放射狀的、能產生薄層水的近似於水平狀的放射平臺，在放射平臺上方處設置有水消毒裝置。
上述導流裝置是垂直浮吊於水中的管，管有喇叭狀的導流口，導流口設置在管下端、或者是管下端及管身處。
本發明所述導流裝置上方同軸線處設置有與放射平臺相適應的淺鍋形頂蓋，頂蓋上方有電動機，頂蓋下方導流裝置的管上埠處設置有電動機通過傳動軸固定的漿葉，或者是在導流裝置的管下埠處設置有電動機及通過傳動軸固定的漿葉。
以上本發明所述的頂蓋設置有消毒裝置，達到徹底消毒的效果。
本發明的消毒裝置是紫外線燈管，氣體消毒裝置，液體消毒裝置或者是固體消毒裝置。
以上本發明所述的紫外線燈管是正對放射平臺大面積照射設置的環形燈，或者是多邊形燈。
本發明的氣體消毒裝置是在頂蓋上至少有一個進氣口，該進氣口與消毒氣體發生器或者氣體消毒劑儲罐相連接。
本發明所述的液體消毒裝置是在頂蓋上至少有一個液體消毒劑投放口，該投放口與液體消毒劑儲罐或者液體消毒劑發生器相連接。
本發明所述的固體消毒裝置是在頂蓋上至少有一個固體消毒劑投放口，該投放口與固體消毒劑儲罐相連接。
本發明的放射平臺與漿葉均在近水面的水面下方。本發明的工作原理是1、本發明採用波長為253.7nm的紫外線輻照方法對水進行消毒時，其工作原理如下通過漿葉旋轉，把下層的水通過導流裝置提升到放射平臺的表面，或者反方向旋轉漿葉，把外部水引到放射平臺的表面，並在放射平臺的上面形成水平流動的薄水層；由於漿葉旋轉的攪拌作用，導致該薄水層處於紊流狀態，保持水面不斷更新。裝在淺鍋形頂蓋下面的紫外線燈管對準紊流的薄水層直接照射消毒；在放射平臺及淺鍋形頂蓋的內表面上以及在漿葉的外表面上均塗有紫外線反光材料，使紫外線能夠在上下反光面之間多次反射消毒。
2、本發明採用投加消毒劑的方法對水進行消毒時，其工作原理如下漿葉旋轉，把下層的水通過導流裝置提升到放射平臺的表面，或者反方向旋轉漿葉，把外部的水引到放射平臺的表面，並在放射平臺的上面形成水平流動的薄水層；由於漿葉旋轉的攪拌作用，導致該薄水層處於紊流狀態，保持水面不斷更新。通過淺鍋形頂蓋上的投放口注入消毒劑(包括氣體消毒劑、液體消毒劑、固體消毒劑)，消毒劑與放射平臺上面處於紊流狀態的薄水層接觸混合，擴散進入水中，達到消毒的目的。
性能特徵1、節能把大量的下層水通過導流裝置，以很小的揚程(一般只有幾毫米)提升到放射平臺的表面，並分散為紊流的薄水層，被紫外線輻照消毒或者與消毒劑混合消毒，根據水力提升設備的能耗計算公式W＝γQH/η…………………………………………………(1)式(1)中，W——能耗，kWγ——水的容重，kN/m3Q——流量，m3/s
H——揚程，mη——提升效率(與設備結構形式有關)從式(1)中可以看出，由於提升水的揚程H極小，所以，提升水的能耗W也很小，所以非常節能。
浮子機構保持該消毒裝置隨著水位升降而升降，使放射平臺始終處於水平狀態，而且位於近水面的下方。
2、高效紫外線照射消毒時，由於被消毒水層很薄，而且處於紊流狀態，水層不斷上下翻滾，水表面不斷更新，因此消毒非常均勻、徹底。
投加消毒劑消毒時，由於被消毒水層在葉輪攪拌作用下處於紊流狀態，能夠使消毒劑與水很好地混合，使消毒劑快速地擴散到水中，達到消毒的目的。
3、簡單採用紫外線照射法消毒時，燈管不需要浸入水中，燈管表面不會形成水垢，因此，大大減少了清洗次數，也節約了勞動力。
採用投加消毒劑的方法消毒時，不需要使用結構複雜的壓縮機或者機械混合設備。
本發明的優點是可對湖泊、水庫、魚塘、儲水池(水箱)等緩流或者封閉性水體進行持續不間斷地消毒，該裝置構造簡單，效率高，節能，使用成本低，易維護保養。
圖1是本發明的構造及紫外線燈管位置示意圖；圖2是本發明的水消毒劑包括氣體、液體和固體消毒劑投放口位置示意圖；圖3是本發明水通過導流裝置向下流動的示意圖；圖4是本發明的動力裝置設置於導流裝置的管下埠處的位置、構造示意圖；圖5本發明的管下端及管身處設置導流進水口的位置、構造示意圖。
具體實施例方式
根據圖1所示，本發明有通過浮球5垂直浮吊於水中的導流裝置的管3，管3有喇叭狀的進水導流口4，進水導流口4設置在管下端，管3的上端接近水面處的出水口處，有一個向外周邊放射狀的、能產生薄層水的近似水平狀的放射平臺2。在管3上方同軸線處設置有與放射平臺相適應的淺鍋形頂蓋1，頂蓋1上方有電機8，頂蓋1下方有電動機8通過傳動軸7固定的漿葉6，漿葉6位於管3的上埠處。在放射平臺2上方的頂蓋1上設置有正對放射平臺2大面積照射設置的環形紫外燈9。本發明的放射平臺2與漿葉6均在近水面的水面下方。
根據圖2所示，構造同圖1，只是在頂蓋1上的水消毒裝置換成了消毒劑投放口9，該投放口9與消毒劑儲罐或者消毒劑發生器相連接。
根據圖3所示，如同圖2的構造，只是漿葉反方向旋轉，水流方向與圖2相反。
根據圖4所示，如同圖1的構造，只是動力裝置在管3的下端，在其進水口處設置帶電動機8的多窗式進水導流口4底座，底座上固定有通過傳動軸7與電動機8連成一體的漿葉6，漿葉6旋轉後將水向上推動。
根據圖5所示，如同圖1的構造，只是在管3的下端設置有進水導流口4及管身多處均設置有進水的導流口10。圖5的構造是用於水深的水庫、湖泊等水體消毒，可以在不同的深度進行水體消毒。
權利要求
1.紊流節能的水消毒裝置，它包括動力裝置，深層的水向上的導流裝置，水消毒裝置，其特徵是在導流裝置上端接近水面處、有一個向外周邊放射狀的、能產生薄層水的近似於水平狀的放射平臺，在放射平臺上方處設置有水消毒裝置。
2.根據權利要求1所述的紊流節能的水消毒裝置，其特徵是導流裝置是垂直浮吊於水中的管，管有喇叭狀的導流口，導流口設置在管下端、或者是管下端及管身處。
3.根據權利要求1或2所述的紊流節能的水消毒裝置，其特徵是導流裝置上方同軸線處設置有與放射平臺相適應的淺鍋形頂蓋，且放射平臺表面及頂蓋內表面有紫外線光反射層，頂蓋上方有電動機，頂蓋下方導流裝置的管上埠處設置有電動機通過傳動軸固定的漿葉，或者是在導流裝置的管下埠處設置有電動機及通過傳動軸固定的漿葉。
4.根據權利要求3所述的紊流節能的水消毒裝置，其特徵是頂蓋設置有消毒裝置。
5.根據權利要求1或4所述的紊流節能的水消毒裝置，其特徵是消毒裝置是紫外線燈管，氣體消毒裝置，液體消毒裝置或者是固體消毒裝置。
6.根據權利要求5所述的紊流節能的水消毒裝置，其特徵是紫外線燈管是正對放射平臺大面積照射設置的環形燈，或者是多邊形燈。
7.根據權利要求3或5所述的紊流節能的水消毒裝置，其特徵是氣體消毒裝置是在頂蓋上至少有一個進氣口，該進氣口與消毒氣體發生器或者氣體消毒劑儲罐相連接。
8.根據權利要求3或5所述的紊流節能的水消毒裝置，其特徵是液體消毒裝置是在頂蓋上至少有一個液體消毒劑投放口，該投放口與液體消毒劑儲罐或者液體消毒劑發生器相連接。
9.根據權利要求3或5所述的紊流節能的水消毒裝置，其特徵是固體消毒裝置是在頂蓋上至少有一個固體消毒劑投放口，該投放口與固體消毒劑儲罐相連接。
10.根據權利要求1或3所述的紊流節能的水消毒裝置，其特徵是放射平臺與漿葉均在近水面的水面下方。
全文摘要
本發明涉及紊流節能的水消毒裝置，用於天然封閉型水域或儲水池的水體消毒。它公開了該裝置中的導流裝置上端接近水面處，有一個向外周邊放射狀的、能產生薄層水的近似於水平狀的放射平臺，在放射平臺上方處設置有水消毒裝置。本發明可對湖泊、水庫、魚塘、儲水池(水箱)等緩流或者封閉性水體進行持續不間斷地消毒，該裝置構造簡單，效率高，節能，使用成本低，易維護保養。
文檔編號C02F1/50GK1699205SQ200510034849
公開日2005年11月23日 申請日期2005年5月26日 優先權日2005年5月26日
發明者聶法玉, 黃國林, 譚源生 申請人:聶法玉, 黃國林, 譚源生