[发明专利]包括隔板的紫外反应器

说明书

相关申请的交叉引用

基于美国法典第35篇第119条(e)款，本申请要求享有2009年7月30日提交的申请号为61/230,040，题名为“ULTRAVIOLET TANK BAFFLE DESIGN FOR ADVANCED OXIDATION PROCESS”(为改进氧化过程而设计的紫外槽隔板)的美国临时申请，和2009年7月30日提交的申请号为61/230,045，题名为“ULTRAVIOLET TANK BUFFER DESIGN USING DIVERTER PLATE”(使用分流板的紫外槽缓冲器设计)的美国临时申请的权益，此处将上述每一申请的全部内容以引用的方式并入本文，且本申请要求上述申请的优先权权益。

技术领域

本发明涉及紫外反应器，更具体地涉及具有提供活塞流的预定孔洞模式的隔板。

背景技术

紫外(UV)反应器可用于通过实施细菌无害化或激发氧化剂以减少总有机碳(TOC)来消毒水。在某些申请中，UV反应器包括隔板，其对进水提供活塞流以最大化水对UV辐射的暴露时间。活塞流可被定义为以很小的速度范围穿过容器整个横截面的流动。然而，由于隔板的设计，很多可用的反应器并不能得到所需要的活塞流。

图1描述了显示传统反应器的流动矢量的计算流体动力学(CFD)研究。结合传统反应器的选定要素来描述图1。水10进入进口管12并且以远高于目标活塞流速度的速度流过UV室14。由于反应器的结构，水沿着槽16的侧面流动，随后通过出口管18排出。沿着槽16的侧壁流动是不希望的，因为这具有造成短路路径的强烈趋势，如图1中的箭头20所示。短路路径可被定义为以远高于期望的活塞流速度的速度穿过UV室14的通路。因此，UV室14中的大部分水没有接受到足够的UV能量。

图1中，区域A，B，C和D分别描绘了存在于传统反应器中的高于约14.25，0.75，0.75和3.75in/s的速度，从而表明不存在所需要的活塞流。此外，已经确定传统反应器可具有超过7in/s的速度分布图，其被认为是UV反应器不需要的高流速。

发明内容

公开了一种处理流体的紫外反应器。该反应器包括具有接收流体的进口和排出流体的出口的容器。反应器还包括紫外光源和隔板。隔板包括以预定模式排布的孔洞，以在反应器靠近紫外光源的区域内提供活塞流。

附图说明

图1描述了显示传统反应器的流动矢量的计算流体动力学(CFD)研究。

图2描述了根据本发明实施方式的包括隔板的UV反应器的实施例。

图3图示了图2所示的实施例的CFD研究。

图4为CFD模型，并描述了图2所示反应器的三维流动分布图。

图5描述了包括分流板的UV反应器的替代实施例。

图6是图5所示实施例的替代视图。

图7显示了关于图5所述结构的CFD研究的流动矢量。

图8描述了关于图5所述结构的流动速度分布图。

具体实施方式

在详细说明本发明的任一实施例前，应当了解，本发明的应用并不限于在下列描述或者下图图示的结构和部件排布的细节。本发明可具有其他实施例，并能以不同的方式实践或完成。此外，应当了解，此处的措词和术语是为了描述之用，不能将其认为是限制。此处使用“包括”，“包含”，或“具有”及其变形，意味着包括其后所列的项目及其等价物以及附加项目。除非指定或以其他方式限定，否则术语“安装”，“连接”，“支撑”，和“联接”及其变形被广义地使用，并包括直接和间接的安装件，连接件，支撑件和联接件。此外，“连接”和“联接”不限于物理或机械的连接或联接。在下面的描述中，使用同样的参考数字和标记来描述附图1-8几个视图中相同、相似或相应的部分。

在一个实施例中，本发明涉及在UV反应器中提供满足活塞流要求的流动的新型隔板结构。参见图2，显示了与当前实施例相一致的UV反应器22。反应器22包括容器24(如局部横截面图所示)和彼此隔开的第一隔板26，第二隔板28和第三隔板30。第一隔板26和第三隔板30分别毗邻反应器22的进口端32和出口端34设置。进口端32和出口端34位于反应器22的相对端，并分别包括穹形部分36和端板35。第一隔板26，第二隔板28和第三隔板30包括多个孔洞38，如将要描述的，其以预定模式排布且大小适于控制流体流动。第一隔板26和穹形部分36形成第一室40。第一隔板26和第二隔板28形成第二室42。第二隔板28和第三隔板30限定UV室44。第三隔板30和端板35形成出口室46。