[发明专利]用于化学物添加的饱和极限给料器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请根据美国法典35U.S.C.§119(e)要求2012年11月8日提交的标题为“用于化学物添加的饱和极限给料器”的美国临时申请No.61/723926的优先权，和2013年5月30日提交的标题为“用于化学物添加的饱和极限给料器”的美国临时申请No.61/828824的优先权，该两者通过其全部内容的引用并入本文。

技术领域

本发明涉及一种用于将固体化学物添加到液体系统的系统。更具体地，本发明涉及一种将固体化学物供入系统中的方法和设备。

背景技术

蒸发冷却设备通过一些循环冷却水的蒸发而消耗热。再循环环路中的水被加热，并且通向大气。这种系统的一个问题是发生生物生长的趋势。这种生物生长能够阻碍传热，加重腐蚀，并且甚至可以隐藏人的病原体。为了控制在冷却设备中的生物生长，液体生物杀灭剂通常会被注入到再循环环路中。

使用液体生物杀灭剂增加了发生环境事故的可能性。当处理和泵送有毒生物杀灭剂时，可能发生溢出和泄漏，导致环境污染。由于消除了浓缩液体溢出的可能性，并且通常固体的处理比处理浓缩液体容易，所以固体生物杀灭剂优于液体。在现有技术中存在使用具有自动供给的固体生物杀灭剂的若干方法。最简单的方法由在具有网孔底部的漂浮装置中放置可溶片剂和放置该漂浮装置进入水槽内组成。专利US3792979和US4241025是这类装置的两个实例。专利US4858449和5928608描述了替代的方法，其中片剂处于罐中，并且喷射对准片剂以便慢慢地溶解化学物。6739351描述了另一种方法，其中化学物处于保持容器中，并且控制液体流动经过化学物。所有这种装置试图通过控制溶解动力学，即，水流过给料器的持续时间和水流速度，控制固体化学物的释放。来自于这种类型设备的释放是可变的，除非设备被非常仔细地控制。发现专利US6418958中存在这种装置的改进，其中包括溶解液体的喷射被收集在水箱中。喷射再循环直到液体达到预置的传导率极限。然后浓缩的液体像其他任何浓缩的液体化学物一样泵送入系统中。

当使用现有技术供给固体化学物时，固体化学物的溶解依赖于溶解过程的动力学。由此，如果通过侵蚀工艺控制供给，其中释放化学物的速率是基于流速和化学物块的减少的表面面积，化学物的流速和表面面积将决定化学物多快释放。其它装置使用不同的技术，例如传导率控制器，以便试图控制这种可变的释放，但是设备复杂易出故障。化学物本身可能结块和桥接，也影响化学物的溶解速率。

通常，这种现有技术适合于连续的或半连续的化学物释放，其中化学物释放持续较长的一时间段。然而，许多生物杀灭剂在短时期高剂量段塞供给时是最有效的。为了实施这种生物杀灭剂底流(现有技术)系统，系统的泄料停止，并且大量的生物杀灭剂供给到系统中。短时期泄料停止以允许生物杀灭剂工作。在允许生物杀灭剂工作之后，泄料重新开始，并且生物杀灭剂从系统慢慢地放出。除了在短时期内生物杀灭剂高剂量更有效之外，在这种段塞供给方案下，使用的生物杀灭剂的总量比连续释放的方案更少。由此使用段塞供给方案能够使较少的生物杀灭剂被使用并且最终被释放进入环境中。因为现有技术的缓慢释放速率，固体生物杀灭剂不容易用于自动的段塞供给。

发明内容

本发明涉及一种用于向液体系统自动或半自动添加固体化学物的饱和极限供给系统。更具体地，本发明是一种将固体化学物段塞供给到循环液体系统中的方法和设备。该方法和设备能够用于将任何合适的化学物添加到任何合适的系统中，但是具体地针对向冷却系统的循环水添加生物杀灭剂描述了本发明。

本发明不使用动力学来控制固体化学物的溶解；反而，本发明依赖于固体化学物在液体中的溶解度。化学物在溶液中的溶解度极限定义为在特定温度下化学物能够溶于该溶液的最大量。溶解度极限通常以能够溶于一升溶液的化学物的百分数(例如，1％)或克数(例如，1％＝10g/升)给出。一旦溶液处于溶解度极限，添加到溶液中的另外的固体化学物不会溶解。根据本发明优选的布置，由塑料网构造的篮位于不透水容器内侧。为简单起见，不透水容器在此可选地指代段塞管、保持管或PVC管，然而，由合适的塑料、金属、玻璃纤维或其它合适的材料制成的任何不透水容器将会是合适的。容器也不需要是管道或管的形状，任何形状容器也是合适的。同样，篮网孔可以指代由一些合适的塑料诸如聚丙烯的制造的篮；然而，任何适当的材料可以用于制造篮。