RU2054271C1

RU2054271C1 - Apparatus for processing liquid media by irradiation

Info

Publication number: RU2054271C1
Authority: RU
Inventors: П.А. Лукьянович; А.В. Марков; В.Н. Расхожев; В.Б. Шевырев
Original assignee: Научно-производственная фирма "Интек"
Priority date: 1992-02-21
Filing date: 1992-02-21
Publication date: 1996-02-20

Abstract

FIELD: processing of liquid media. SUBSTANCE: apparatus comprises casing with inlet and outlet pipes. Installed vertically inside the casing is a perforated distributing pipe, plate, liquid layer thickness former, and liquid mixer. The distributing pipe and liquid mixer are made as a hollow shaft with blades at the end. The liquid layer thickness former consists of two coaxial discs with adjustable clearance therebetween. The lower disc is made integral with hollow shaft and is a continuation of its blades. The upper disc of quartz glass is disposed under a chamber with a radiation source. The chamber base area is comparable with the area of the upper disc. Washers of preset thickness are installed between the discs. The casing is made up of two parts, a revolving upper part and a stationary lower one. The distributing plate has the form of an impeller with curvilinear blades and is installed rigidly of lower part the casing. Radiation source cooling means is made as a fan installed on the hollow shaft under the chamber with the radiation source. EFFECT: improved design. 5 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к стерилизации жидких пищевых сред ультрафиолетовым, видимым и инфракрасным излучением, и может быть использовано для обработки соков, молока, сахарных растворов, а также воды в ряде пищевых производств. Наиболее предпочтительным является использование изобретения для ультрафиолетового облучения молока с целью его обеззараживания от вредной микрофлоры. The invention relates to the food industry, namely, to sterilize liquid food media with ultraviolet, visible and infrared radiation, and can be used for processing juices, milk, sugar solutions, as well as water in a number of food industries. Most preferred is the use of the invention for ultraviolet irradiation of milk in order to disinfect it from harmful microflora.

В основу изобретения положена задача создания промышленной установки стерилизации молока, обеспечивающей высокие качество и производительность обработки относительно простыми техническими средствами. The basis of the invention is the creation of an industrial installation for milk sterilization, providing high quality and processing performance with relatively simple technical means.

Известные технические решения не сочетают в себе одновременно перечисленных качеств. Known technical solutions do not combine the simultaneously listed qualities.

Известно устройство для обработки жидкостей (преимущественно молока) излучением, содержащее корпус с патрубками для подачи и отвода жидкости и инертных газов, распределительную трубу и источник излучения, размещенные внутри конуса, имеющего на внутренней стороне выступы полусферической формы [1] Путем изменения количества выступов в разных вертикальных сечениях конуса в известном устройстве можно изменять фактическое сечение потока молока и тем самым устанавливать требуемую толщину слоя, что в свою очередь обеспечивает более равномерное облучение жидкости по всей рабочей поверхности. A device for processing liquids (mainly milk) by radiation, comprising a housing with nozzles for supplying and discharging liquid and inert gases, a distribution pipe and a radiation source placed inside a cone having hemispherical protrusions on the inside [1] by changing the number of protrusions in different vertical sections of the cone in the known device, you can change the actual cross section of the milk flow and thereby set the required layer thickness, which in turn provides a more even Noe irradiation fluid across the working surface.

Недостатком известного устройства является низкая эффективность обработки жидкости, обусловленная тем, что источник излучения размещен внутри конуса, и в процессе обработки не исключена возможность его загрязнения брызгами и пеной обрабатываемой жидкости. А поскольку некоторые жидкости, например молоко, являются продуктом, плохо пропускающим излучение, то очевидно, что при значительном загрязнении имеет место потеря части излучения и, как следствие, снижение качества обработки, поскольку жидкость не получает необходимой дозы облучения. Для восстановления излучательных свойств необходим демонтаж устройства излучения, что приводит к временным потерям и, следовательно, к снижению производительности устройства. A disadvantage of the known device is the low efficiency of processing the liquid, due to the fact that the radiation source is placed inside the cone, and during processing it is possible that it can be contaminated by sprays and foam of the processed liquid. And since some liquids, such as milk, are a product that does not transmit radiation well, it is obvious that with significant pollution there is a loss of part of the radiation and, as a result, a decrease in the quality of processing, since the liquid does not receive the required radiation dose. To restore the radiative properties, it is necessary to dismantle the radiation device, which leads to temporary losses and, consequently, to a decrease in the productivity of the device.

Кроме того, для установления требуемых толщин облучаемого слоя обрабатываемой жидкости в зависимости от степени ее загрязнения необходимы сменные конусы с разным количеством выступов, что усложняет устройство, делает его материалоемким. Использование инертных газов в процессе работы устройства требует подключения его к соответствующим магистралям, что ограничивает эксплуатационные возможности устройства. In addition, to establish the required thickness of the irradiated layer of the treated fluid, depending on the degree of contamination, replaceable cones with a different number of protrusions are required, which complicates the device and makes it material-intensive. The use of inert gases during the operation of the device requires connecting it to the corresponding highways, which limits the operational capabilities of the device.

Известна установка для ультрафиолетового облучения жидкостей, преимущественно молока, состоящая из корпуса с вертикально установленной оребренной рабочей поверхностью, лотками распределителями для жидкости и источников излучения, расположенных с каждой стороны вдоль рабочей поверхности [2] В известном устройстве для создания равномерной толщины слоя и турбулентного движения обрабатываемой жидкости выступы и впадины оребренной рабочей поверхности в поперечном сечении имеют форму равнобедренной трапеции с углом впадин 40-80^о, а каждый лоток-распределитель снабжен пленкообразователем с отверстиями, дно которого установлено над оребренной рабочей поверхностью параллельно ее верхнему выступу с образованием щели.A known installation for ultraviolet irradiation of liquids, mainly milk, consisting of a housing with a vertically mounted finned working surface, distribution trays for liquids and radiation sources located on each side along the working surface [2] In the known device for creating uniform layer thickness and turbulent movement of the processed liquid protrusions and depressions of the ribbed working surface in cross section have the shape of an isosceles trapezium with the angle ^{of the} recesses 40-80, and each The first tray-distributor is equipped with a foaming agent with holes, the bottom of which is installed above the finned working surface parallel to its upper protrusion with the formation of a gap.

Известная установка имеет несколько лучшие результаты в сравнении с вышеописанным устройством в отношении эффективности обеззараживания, поскольку обрабатываемая жидкость самотеком, только под действием силы тяжести, поступает из бака по молокопроводу в лотки-распределители, в пленкообразователи, а из них на оребренную поверхность, откуда тонким слоем, облучаясь бактерицидными лампами, стекает в приемный лоток. Тем самым исключаются вспенивание и разбрызгивание жидкости, имеющие место в предыдущем устройстве и приводящие к негативным последствиям. The known installation has somewhat better results in comparison with the above-described device in terms of disinfection efficiency, since the treated liquid by gravity, only under the influence of gravity, comes from the tank through the milk line to the distribution trays, to the film former, and from them to the ribbed surface, from where a thin layer , irradiated with bactericidal lamps, flows into the receiving tray. This eliminates the foaming and spraying of liquids that occur in the previous device and lead to negative consequences.

Однако эксплуатационные возможности известной установки ограничены вследствие того, что она применима лишь для обработки жидкостей с постоянными физическими свойствами, например с одинаковой степенью загрязнения, что является ее недостатком. Это объясняется тем, что толщина слоя облучаемой жидкости определяется зазором между дном пленкообразователя и верхней поверхностью выступа оребренной рабочей поверхности. Причем зазор этот постоянен, поскольку в конструкции известного устройства не предусмотрено средств регулирования высоты этого зазора и, следовательно, толщины слоя. However, the operational capabilities of the known installation are limited due to the fact that it is applicable only for the treatment of liquids with constant physical properties, for example with the same degree of contamination, which is its disadvantage. This is because the thickness of the layer of the irradiated liquid is determined by the gap between the bottom of the film former and the upper surface of the protrusion of the finned working surface. Moreover, this gap is constant, since the design of the known device does not provide means for regulating the height of this gap and, consequently, the thickness of the layer.

Из известных наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство для обработки жидких пищевых сред в пленке ультрафиолетовыми лучами [3] Названное устройство выбрано прототипом заявляемого технического решения как совпадающее с ним по максимальному количеству признаков. Of the known closest in technical essence and the achieved result to the invention is a device for processing liquid food media in a film with ultraviolet rays [3]. The named device is selected as a prototype of the claimed technical solution as matching it with the maximum number of features.

Устройство-прототип состоит из вертикального корпуса с патрубками для подачи и отвода обрабатываемой жидкости и инертных газов, внутри которого установлены распределительная труба с отверстиями и соосно смонтированный ротор, на внутренних стенках которого размещены приспособления для перемешивания жидкости, установленные в несколько рядов со смещением каждого последующего ряда относительно предыдущего. Ротор образован двумя цилиндрическими камерами разного диаметра, соединенными между собой переходным конусом. На нижних краях цилиндрических камер установлены съемные кольца для формирования и регулирования толщины пленки жидкости. Распределительная трубка жестко связана с ротором, имеет выходные отверстия в стенке, расположенные в два ряда по высоте, и снабжена распределительной тарелкой для подачи жидкости в верхнюю камеру и переходными трубами, сообщающими полость распределительной трубы с полостью нижней камеры. В местах соединения переходных труб с нижней камерой установлены отражатели. В распределительной трубе установлен полый поршень, стенка которого в нижней части имеет отверстие для поочередного совмещения с двухрядными отверстиями распределительной трубы. Источник излучения установлен внутри ротора, образованного камерами. В днище корпуса предусмотрена дополнительная камера с подвижной подпружиненной крышкой для размещения источника излучения в его крайнем положении на время санитарной обработки устройства и проведения ремонтных работ. The prototype device consists of a vertical housing with nozzles for supplying and discharging the processed fluid and inert gases, inside which there is a distribution pipe with holes and a coaxially mounted rotor, on the inner walls of which there are devices for mixing the liquid, installed in several rows with an offset of each subsequent row relative to the previous one. The rotor is formed by two cylindrical chambers of different diameters, interconnected by a transition cone. On the lower edges of the cylindrical chambers, removable rings are installed to form and control the thickness of the liquid film. The distribution tube is rigidly connected to the rotor, has outlet openings in the wall arranged in two rows in height, and is equipped with a distribution plate for supplying liquid to the upper chamber and transition pipes communicating the cavity of the distribution pipe with the cavity of the lower chamber. At the junction of the adapter tubes with the lower chamber, reflectors are installed. A hollow piston is installed in the distribution pipe, the wall of which in the lower part has an opening for alternating with the double-row openings of the distribution pipe. The radiation source is installed inside the rotor formed by the cameras. An additional chamber is provided in the bottom of the case with a movable spring-loaded cover for placing the radiation source in its extreme position for the period of the device’s sanitary treatment and repair work.

Достоинство устройства-прототипа заключается в возможности обработки жидкости с различными физическими показателями (вязкостью и цветностью) и различной степенью зараженности микроорганизмами, что конструктивно обеспечивается наличием двух камер, слабоокрашенный продукт с небольшим количеством микроорганизмов, нуждающийся в минимальной обработке, дезинфицируется в нижней камере, а сильно зараженная и (или) интенсивно окрашенная жидкость сначала обрабатывается в верхней камере (предварительная обработка), а затем в нижней (окончательная обработка). The advantage of the prototype device lies in the possibility of processing liquids with various physical parameters (viscosity and color) and various degrees of infection with microorganisms, which is structurally ensured by the presence of two chambers, a slightly colored product with a small number of microorganisms that needs minimal processing, is disinfected in the lower chamber, and infected and (or) intensely stained liquid is first processed in the upper chamber (pre-treatment), and then in the lower (finished linen processing).

Однако, несмотря на отмеченное достоинство, устройству-прототипу присущ существенный недостаток, заключающийся в низкой эффективности обработки, обусловленный тем, что источник излучения размещен в полости камер, образующих ротор. При этом имеет место загрязнение источника со всеми вытекающими отсюда негативными последствиями, снижение качества обработки из-за потери части излучения и ухудшения излучательных свойств, уменьшение производительности из-за необходимости отмывки источника излучения, связанной с временными потерями. Кроме того, регулировка толщины слоя осуществляется установкой съемных колец различной ширины, что требует довольно трудоемкой разборки и последующей сборки устройства, увеличивающих непроизводительные потери времени. However, despite the noted advantage, the prototype device has a significant drawback, consisting in low processing efficiency, due to the fact that the radiation source is placed in the cavity of the chambers forming the rotor. In this case, there is contamination of the source with all the ensuing negative consequences, a decrease in the quality of processing due to the loss of part of the radiation and deterioration of the emissive properties, a decrease in productivity due to the need to wash the radiation source associated with temporary losses. In addition, the adjustment of the layer thickness is carried out by installing removable rings of various widths, which requires a rather laborious disassembly and subsequent assembly of the device, which increase unproductive time losses.

К недостаткам следует отнести и сложность конструкции наличие двух камер с переходным конусом, распределительной трубы с множеством отверстий, переходных труб, отражателей, распределительной тарелки, полого поршня, приспособлений для перемешивания жидкости и др. The disadvantages include the complexity of the design, the presence of two chambers with a transition cone, a distribution pipe with many holes, adapter pipes, reflectors, a distribution plate, a hollow piston, devices for mixing fluid, etc.

Очевидна трудоемкость изготовления устройства. Особенно сложным является выполнение на внутренних поверхностях камер приспособлений для перемешивания жидкости, которые представляют собой лопатки с пальцами, установленные под углом 45^о к оси устройства, причем при изготовлении необходимо выполнить условие: в каждом ряду лопатки должны быть смещены относительно лопаток предыдущего ряда на половину шага и развернуты относительно на 90^о. Отсюда сложность в изготовлении устройства.The obvious complexity of manufacturing the device. Especially difficult is formed on an inner surface of the chamber devices for mixing fluids which constitute the blade with fingers mounted at an angle of ⁴⁵ ° to the axis of the device, and the manufacture must satisfy the condition: in each row of blades have to be shifted relative to the blades of the previous row by half the pitch and deployed relatively 90 ^about . Hence the difficulty in manufacturing the device.

Использование инертного газа для охлаждения источника излучения и защиты обрабатываемой жидкости от окисления усугубляет отмеченный недостаток, поскольку требует средств подключения устройства к магистрали подачи инертного газа. The use of inert gas to cool the radiation source and protect the liquid being treated from oxidation exacerbates the noted drawback, since it requires means to connect the device to the inert gas supply line.

Таким образом, совокупность вышеперечисленных недостатков известных технических решений обусловливает низкую эффективность обработки жидкости. Thus, the combination of the above disadvantages of the known technical solutions leads to low efficiency of liquid processing.

Задачей изобретения является устранение отмеченного недостатка, а именно получение суммарного технического результата, заключающегося в повышении эффективности обработки жидкости за счет исключения загрязнения источника излучения, повышение производительности за счет сокращения временных потерь на очистку источника излучения и упрощение конструкции устройства. The objective of the invention is to eliminate the noted drawback, namely, obtaining the total technical result, which consists in increasing the efficiency of processing the liquid by eliminating the contamination of the radiation source, increasing productivity by reducing time losses for cleaning the radiation source and simplifying the design of the device.

Указанный технический результат обеспечивается тем, что в устройстве для обработки жидких пищевых сред излучением, содержащем корпус с входным и выходным патрубками для подачи и отвода обрабатываемой жидкости, внутри которого вертикально установлены распределительная труба с отверстиями, распределительная тарелка, формирователь толщины слоя жидкости и приспособления для перемешивания жидкости, а также камеру с источником излучения и средство для его охлаждения, согласно изобретению распределительная труба и приспособления для перемешивания жидкости выполнены в виде полого вала с лопастями на его конце, формирователь толщины слоя жидкости выполнен в виде двух дисков, установленных соосно с возможностью регулирования зазора между ними, причем нижний диск выполнен за одно целое с полым валом в виде продолжения лопастей, верхний диск выполнен из кварцевого стекла, а над ним размещена камера с источником излучения, при этом площадь основания камеры сопоставима с площадью верхнего диска. Кроме того, между дисками формирователя толщины слоя установлены шайбы заданной толщины; корпус устройства состоит из двух частей, верхней, установленной с возможностью вращения, и нижней неподвижной; распределительная тарелка выполнена в виде крыльчатки с криволинейными лопастями и установлена неподвижно на нижней неподвижной части корпуса с зазором относительно верхней подвижной части корпуса, причем вогнутые поверхности лопастей ориентированы в направлении, противоположном направлению вращения верхней части корпуса; средство охлаждения источника излучения выполнено в виде вентилятора, установленного на валу под камерой с источником излучения. The specified technical result is ensured by the fact that in the device for processing liquid food media by radiation, comprising a housing with inlet and outlet nozzles for supplying and discharging the treated liquid, inside which a distribution pipe with holes is vertically mounted, a distribution plate, a shaper of the thickness of the liquid layer and devices for mixing liquids, as well as a chamber with a radiation source and means for cooling it, according to the invention, a distribution pipe and devices for trans fluid mixing is made in the form of a hollow shaft with blades at its end, the shaper of the liquid layer thickness is made in the form of two disks mounted coaxially with the ability to adjust the gap between them, and the lower disk is integral with the hollow shaft in the form of an extension of the blades, the upper disk is made of quartz glass, and above it there is a camera with a radiation source, while the base area of the camera is comparable to the area of the upper disk. In addition, washers of a given thickness are installed between the disks of the layer thickness former; the housing of the device consists of two parts, the upper, mounted for rotation, and the lower stationary; the distribution plate is made in the form of an impeller with curved blades and is fixedly mounted on the lower stationary part of the housing with a gap relative to the upper movable part of the housing, and the concave surfaces of the blades are oriented in the opposite direction to the rotation direction of the upper part of the housing; means for cooling the radiation source is made in the form of a fan mounted on a shaft under the camera with the radiation source.

Такое выполнение функциональных узлов (распределительной трубы, приспособлений для перемешивания жидкости и формирователя толщины слоя жидкости) и их компоновка в конструкции устройства позволит вынести камеру с источником излучения из непосредственной зоны обработки и тем самым полностью исключить возможность загрязнения источника излучения и связанные с ним (загрязнением) вышеотмеченные отрицательные факторы, снижающие эффективность обработки жидкости и производительность работы устройства. При очевидной простоте устройства в нем обеспечивается возможность обработки в слое гарантированной толщины жидкостей с разными физическими свойствами. This embodiment of the functional units (distribution pipe, devices for mixing the liquid and the shaper of the thickness of the liquid layer) and their layout in the device design will allow you to remove the camera with the radiation source from the immediate processing zone and thereby completely eliminate the possibility of contamination of the radiation source and associated (pollution) the above-mentioned negative factors that reduce the efficiency of liquid processing and the performance of the device. With the obvious simplicity of the device, it provides the possibility of processing in a layer the guaranteed thickness of liquids with different physical properties.

Действительно, в отличие от устройства-прототипа, где толщина слоя регулируется установкой съемных колец, что связано с демонтажом устройства, в предложенном техническом решении эта процедура предельно упрощена и сведена лишь к смене шайб между дисками, что менее трудоемко и более доступно. Благодаря тому, что площадь основания камеры с источником излучения сопоставима с площадью верхнего диска, в предлагаемом устройстве осуществляется обработка всей жидкости, находящейся в зазоре, толщина которого гарантирована (погрешность определяется технологическими допусками на изготовление дисков и шайб между ними, задающих толщину (высоту) зазора). Разделение источника излучения и обрабатываемой жидкости по разным изолированным объемам позволило исключить необходимость использования инертных газов в процессе работы устройства и тем самым упростить конструкцию устройства и удешевить ее эксплуатацию. Indeed, unlike the prototype device, where the layer thickness is controlled by the installation of removable rings, which is associated with the dismantling of the device, in the proposed technical solution this procedure is extremely simplified and reduced only to changing the washers between the disks, which is less time-consuming and more affordable. Due to the fact that the base area of the chamber with the radiation source is comparable with the area of the upper disk, the proposed device processes all the liquid in the gap, the thickness of which is guaranteed (the error is determined by the technological tolerances for the manufacture of disks and washers between them, specifying the thickness (height) of the gap ) The separation of the radiation source and the liquid being processed into different isolated volumes made it possible to eliminate the need to use inert gases during the operation of the device and thereby simplify the design of the device and reduce the cost of its operation.

На фиг.1 схематично показано устройство для обработки жидких сред излучением; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 сечение Б-Б на фиг.1. Figure 1 schematically shows a device for processing liquid media by radiation; figure 2 section aa in figure 1; figure 3 section BB in figure 1.

Устройство содержит корпус, состоящий из двух частей верхней 1, установленной с возможностью вращения, и нижней неподвижной 2 с входным 3 и выходным 4 патрубками для подачи и отвода обрабатываемой жидкости соответственно, выполненными в нижней неподвижной части 2 корпуса. Внутри корпуса размещены распределительная труба и приспособления для перемешивания жидкости, выполненные в виде полого вала 6 с отверстиями 7, 8 и с лопастями 5 на его конце. Отверстия 8 выполнены соосно с входным патрубком 3 и служат для пропускания обрабатываемой жидкости из входного патрубка 3 в полость вала 6, а отверстия 7 для пропускания жидкости из полости вала 6 на лопасти 5. The device comprises a housing consisting of two parts of the upper 1, mounted for rotation, and the lower stationary 2 with input 3 and output 4 nozzles for supplying and discharging the processed fluid, respectively, made in the lower stationary part 2 of the housing. Inside the housing there is a distribution pipe and devices for mixing the fluid, made in the form of a hollow shaft 6 with holes 7, 8 and with blades 5 at its end. The holes 8 are made coaxially with the inlet pipe 3 and serve to pass the processed fluid from the inlet pipe 3 into the cavity of the shaft 6, and the holes 7 to pass the liquid from the cavity of the shaft 6 to the blades 5.

Устройство содержит также формирователь толщины слоя жидкости, выполненный в виде двух дисков верхнего 9 и нижнего 10, установленных соосно с возможностью регулирования зазора между ними. Причем нижний диск 10 выполнен за одно целое с полым валом 6 в виде продолжения лопастей 5. Верхний диск 9 выполнен из кварцевого стекла. Между дисками 9, 10 установлены металлические шайбы центральная 11 и периферийные 12, служащие для задания высоты зазора 18 между дисками 9 и 10 путем изменения их толщины, которая выбирается равной длине поглощения излучения обрабатываемой жидкостью, которая (длина) в свою очередь определяется физическими параметрами жидкости (вязкостью, степенью загрязненности и др.). В рассматриваемом примере реализации для стерилизации молока с различной степенью загрязненности предусмотрен набор сменных шайб с толщинами 0,3, 0,4 и 0,5 мм. The device also contains a shaper of the thickness of the liquid layer, made in the form of two disks of the upper 9 and lower 10, mounted coaxially with the possibility of adjusting the gap between them. Moreover, the lower disk 10 is made in one piece with the hollow shaft 6 in the form of a continuation of the blades 5. The upper disk 9 is made of quartz glass. Between the disks 9, 10, metal washers central 11 and peripheral 12 are installed, which serve to set the height of the gap 18 between the disks 9 and 10 by changing their thickness, which is chosen equal to the absorption length of the radiation from the processed liquid, which (length) is in turn determined by the physical parameters of the liquid (viscosity, degree of pollution, etc.). In this example of implementation, a set of interchangeable washers with thicknesses of 0.3, 0.4 and 0.5 mm is provided for sterilizing milk with various degrees of contamination.

Диски 9, 10 и периферийные шайбы 12 между ними скреплены посредством фланца 13 и болтов 14. В свою очередь, фланец 13 жестко соединен с верхней частью 1 корпуса при помощи прижимного 15 и уплотнительного 16 колец. В полости, ограниченной верхней частью 1 корпуса и нижним диском 10, размещена распределительная тарелка, выполненная в виде крыльчатки 17 с криволинейными лопастями. Распределительная тарелка установлена неподвижно на нижней неподвижной части 2 корпуса с зазором относительно верхней подвижной части 1 корпуса. Лопасти служат для отвода обработанной жидкости из полости между подвижной 1 частью корпуса и диском 10 в полость между неподвижной частью корпуса 2 и полым валом 6, затем через выходной патрубок 4 в молокосборник (не показан). Вогнутые поверхности лопастей распределительной тарелки ориентированы в направлении, противоположном направлению вращения верхней части корпуса или, другими словами, ориентированы навстречу движению жидкости. Криволинейность лопастей крыльчатки 17 обеспечивает преобразование тангенциальной скорости, сообщенной верхней частью корпуса обрабатываемой жидкости, в радиальную и увеличение центростремительного ускорения обработанной жидкости, попадающей на крыльчатку 17, и интенсивный отвод ее к патрубку 4 через полость между неподвижной частью 2 корпуса и полым валом 6. The disks 9, 10 and peripheral washers 12 between them are fastened by means of a flange 13 and bolts 14. In turn, the flange 13 is rigidly connected to the upper part 1 of the housing by means of a clamping 15 and a sealing ring 16. In the cavity bounded by the upper part 1 of the housing and the lower disk 10, there is a distribution plate made in the form of an impeller 17 with curved blades. The distribution plate is fixedly mounted on the lower stationary part 2 of the housing with a gap relative to the upper movable part 1 of the housing. The blades are used to drain the treated fluid from the cavity between the movable part 1 of the body and the disk 10 into the cavity between the fixed part of the body 2 and the hollow shaft 6, then through the outlet pipe 4 into the milk collector (not shown). The concave surfaces of the blades of the distribution plate are oriented in a direction opposite to the direction of rotation of the upper part of the housing or, in other words, are oriented towards the movement of the liquid. The curvilinearity of the impeller blades 17 converts the tangential velocity communicated by the upper part of the body of the liquid being processed into radial and increases the centripetal acceleration of the treated liquid falling on the impeller 17, and intensively diverts it to the pipe 4 through the cavity between the stationary part 2 of the housing and the hollow shaft 6.

Подвижная 1 и неподвижная 2 части корпуса связаны между собой посредством шарикоподшипника 19 с уплотнительными кольцами (не показаны). Между неподвижной частью 2 корпуса и полым валом 6, ниже и выше входного патрубка 3 также установлены шарикоподшипники 20, 21 с уплотнителями для обеспечения беспрепятственного вращения полого вала 6, связанного с электродвигателем вращения (не показан). Над верхним диском 9 размещена камера 22 с источником излучения, в качестве которого применены лампы 23 с отражателями. Количество ламп диктуется экспозицией облучения всей поверхности зазора между дисками 9, 10. В рассматриваемом примере реализации применены три ртутные лампы высокого давления ДРТ-1000. В основании камеры 22 установлено кварцевое стекло 24, изолирующее объем источника излучения. Площадь основания камеры 22 сопоставима с площадью верхнего дика 10. На полом валу 6 установлен вентилятор 25, служащий средством охлаждения источника излучения. Он создает поток воздуха, охлаждающий поверхность кварцевого стекла 24 и обеспечивающий тем самым оптимальный тепловой режим ламп 23. Также он прижимает шайбу 11, определяющую величину зазора между дисками 9 и 10 совместно с периферийными шайбами 12. The movable 1 and fixed 2 parts of the housing are interconnected by a ball bearing 19 with O-rings (not shown). Between the stationary part 2 of the housing and the hollow shaft 6, below and above the inlet pipe 3, ball bearings 20, 21 with seals are also installed to ensure unimpeded rotation of the hollow shaft 6 associated with a rotation motor (not shown). Above the upper disk 9 there is a camera 22 with a radiation source, which is used as a lamp 23 with reflectors. The number of lamps is dictated by the exposure of the entire surface of the gap between the disks 9, 10. In this example, three high-pressure mercury lamps DRT-1000 were used. A silica glass 24 is installed at the base of the chamber 22, isolating the volume of the radiation source. The base area of the chamber 22 is comparable with the area of the upper dick 10. A fan 25 is installed on the hollow shaft 6, which serves as a means of cooling the radiation source. He creates a stream of air, cooling the surface of the quartz glass 24 and thereby ensuring optimal thermal conditions of the lamps 23. He also presses the washer 11, which determines the amount of clearance between the disks 9 and 10 together with the peripheral washers 12.

Работа устройства происходит следующим образом. The operation of the device is as follows.

Обрабатываемая жидкость под давлением поступает из магистрали подачи (не показана) через входной патрубок 3 и отверстия 8 в полость вращающегося от электродвигателя вала 6, поднимается по ней и через отверстие 7 попадает на лопасти 5, посредством которых происходит ее интенсивное перемешивание. Приобретая высокую скорость вращения, жидкость с лопастей 5 поступает в зазор 18 между дисками 9 и 10 формирователя толщины слоя жидкости. Зазор 18 заранее откалиброван установкой шайб 11, 12, размеры которых (толщина) соответствуют длине поглощения излучения обрабатываемой жидкостью. В зазоре 18 формируется слой обрабатываемой жидкости, который по всей толщине и площади подвергается воздействию ультрафиолетовых лучей, генерируемых лампами 23. Под действием центробежных сил, обусловленных высокой скоростью вращения, обработанная жидкость из зазора 18 попадает в полость, ограниченную вертикальной стенкой подвижной части 1 корпуса и боковой поверхностью диска 10. Часть отработанной жидкости оказывается на крыльчатке 17 с криволинейными лопастями, где она приобретает центростремительное ускорение. По этим лопастям обработанная жидкость с высокой скоростью отводится в полость между неподвижной частью корпуса 3 и валом 6, а затем через патрубок 4 в сборник обработанной жидкости. The processed fluid under pressure comes from the supply line (not shown) through the inlet pipe 3 and the hole 8 into the cavity of the shaft 6 rotating from the electric motor, rises along it and through the hole 7 enters the blades 5, through which it is intensively mixed. Having acquired a high rotation speed, the liquid from the blades 5 enters the gap 18 between the disks 9 and 10 of the shaper of the thickness of the liquid layer. The gap 18 is pre-calibrated by installing washers 11, 12, the dimensions of which (thickness) correspond to the length of absorption of radiation by the processed fluid. In the gap 18, a layer of the processed liquid is formed, which is exposed to ultraviolet rays generated by the lamps 23 over the entire thickness and area. Under the action of centrifugal forces due to the high rotation speed, the treated liquid from the gap 18 enters the cavity bounded by the vertical wall of the movable part 1 of the housing and the lateral surface of the disk 10. Part of the spent liquid is on the impeller 17 with curved blades, where it acquires centripetal acceleration. On these blades, the treated fluid is discharged with high speed into the cavity between the fixed part of the housing 3 and the shaft 6, and then through the nozzle 4 into the collection of the treated fluid.

При обработке жидкости с другими физическими параметрами в формирователе толщины слоя жидкости осуществляют замену шайб 11, 12, для чего снимают прижимное 15 и уплотнительные 16 кольца, отвинчивают болты 14, снимают фланец 13, диск 9 устанавливают вместо имеющихся шайб 11, 12 требуемой толщины, после чего в обратном порядке осуществляют сборку названного формирователя. When processing liquids with other physical parameters in the shaper, the thickness of the liquid layer is used to replace the washers 11, 12, for which the clamp 15 and the sealing rings 16 are removed, the bolts 14 are unscrewed, the flange 13 is removed, the disk 9 is installed instead of the existing washers 11, 12 of the required thickness, after which in the reverse order carry out the assembly of the named former.

Таким образом, конструкция устройства обеспечивает точное задание толщины слоя обрабатываемой жидкости, который по всей площади подвергается воздействию ультрафиолетовых лучей источника, вынесенного из непосредственной зоны обработки, что исключает его загрязнение и необходимость последующей отмывки. Thus, the design of the device provides an exact setting of the thickness of the layer of the processed fluid, which is exposed to ultraviolet rays from a source removed from the immediate treatment zone over the entire area, which eliminates its pollution and the need for subsequent washing.

В этом состоят технические преимущества предложенного устройства перед устройством-прототипом. This is the technical advantage of the proposed device over the prototype device.

Наряду с такими положительными качествами, как высокие эффективность обработки и производительность, простота конструкции, установка обладает способностью к самоочищению, не присущей известным техническим решениям. Самоочищение заключается в том, что сгустки жира, образующиеся при перекачке некоторых типов жидкости по трубопроводам и опасные тем, что могли бы забивать зазор, интенсивно из него выдавливаются. Этому способствует то, что в местах заполнения жира при скорости вращения 3000 об/мин развивается высокое центробежное давление (около 40 атм), "проталкивающее" сгустки из зазора. Along with such positive qualities as high processing efficiency and productivity, simplicity of design, the installation has the ability to self-cleaning, not inherent in well-known technical solutions. Self-cleaning consists in the fact that clots of fat that are formed when certain types of fluid are pumped through pipelines and dangerous in that they could clog the gap are squeezed out of it intensively. This is facilitated by the fact that in the places of fat filling at a rotation speed of 3000 rpm high centrifugal pressure develops (about 40 atm), pushing the clots out of the gap.

Использование установки позволяет получить экономию за счет повышения качества обработки. Using the installation allows you to get savings by improving the quality of processing.

Claims

1. DEVICE FOR PROCESSING LIQUID MEDIA BY RADIATION, comprising a housing with inlet and outlet nozzles, inside which a distribution pipe with openings is vertically installed, a distribution plate, a shaper of the thickness of the liquid layer and devices for mixing the liquid, as well as a chamber with a radiation source and means for cooling it characterized in that the distribution pipe and devices for mixing the liquid are made in the form of a hollow shaft with blades at its end, a shaper of the thickness of the liquid layer made in the form of two disks mounted coaxially with the possibility of adjusting the gap between them, the lower disk being made integrally with the hollow shaft in the form of an extension of its blades, the upper disk is made of quartz glass, and a camera with a radiation source is placed over it, while the base of the camera is comparable to the area of the upper disk.

2. The device according to claim 1, characterized in that between the disks of the shaper of the layer thickness washers of a predetermined thickness are installed.

3. The device according to claim 1, characterized in that its housing consists of two parts - the upper, mounted for rotation, and the lower stationary.

4. The device according to claim 1, characterized in that the distribution plate is made in the form of an impeller with curved blades and is mounted motionless on the lower stationary part of the housing with a gap relative to the upper movable part of the housing, and the concave surfaces of the blades are oriented in the opposite direction of rotation of the upper part corps.

5. The device according to claim 1, characterized in that the cooling means of the radiation source is made in the form of a fan mounted on a hollow shaft under the camera with the radiation source.