Защитная решетка

Устройство предназначено для использования в качестве элемента, предотвращающего выход УФ излучения и его вредное воздействие при эксплуатации систем для обеззараживания и очистки газовых и воздушных сред. Защитная решетка состоит из корпуса, в котором установлены волнообразные профильные элементы, на поверхность которых нанесено покрытие с коэффициентом отражения р для УФ излучения. Количество n и длина L прямолинейных участков каждого элемента определяется по формуле:

n=ln(Евых/Евх)/ln·,

L=2а, где

а - расстояние между прямолинейньми участками соседних в решетке профильных элементов, м

Евых - предельное допустимое значение бактерицидной облученности на выходе из защитной решетки, при котором обеспечивается допустимая по санитарньм нормам интенсивность облучения на рабочем месте, Вт/м

Евх - бактерицидная облученность на входе в защитную решетку, Вт/м

Технический результат, достигаемый при реализации изобретения, заключается в снижении потерь напора проходящего потока среды и повышении безопасности системы.

Устройство относится к области очистки и обеззараживания газовых сред при помощи ультрафиолетового (УФ) излучения, и может быть использовано в качестве элемента, предотвращающего выход УФ излучения и его вредное воздействие при эксплуатации установок для обеззараживания и очистки газовых и воздушных сред, а также в воздуховодах систем приточно-вытяжной вентиляции, промышленных системах очистки газов и др.

Известен рециркулятор для обеззараживания воздуха, содержащий корпус со входным и выходным отверстиями, в котором установлены ультрафиолетовые бактерицидные лампы. Воздух из помещения забирается вентиляторами, и, проходя через зону УФ облучения, обеззараживается под действием излучения ламп. На входе и выходе воздушного потока в зону облучения расположены защитные решетки из «лабиринтов», препятствующих выходу УФ излучения наружу, что исключает его вредное воздействие на человека {Облучатели-рециркуляторы бактерицидные для дезинфекции воздуха "ДЕЗАР" ОРУБ-01 ТУ 9444-018-11769436-2000 г.).

Однако используемые «лабиринты» обладают большим сопротивлением воздушному потоку, что приводит к значительньм потерям напора и снижает производительность рециркулятора. Кроме того, при использовании мощных амальгамных бактерицидных ламп или ламп высокого давления, такая форма элемента (с одним изгибом) не сможет обеспечить безопасных значений допустимой интенсивности УФ облучения на рабочем месте, установленной санитарными нормами.

Технической задачей, на которую направлено изобретение, является разработка конструкции защитной решетки, позволяющей пропускать большие потоки обрабатываемой среды при соблюдении норм безопасности для здоровья человека.

Технический результат, достигаемый при реализации изобретения, заключается в снижении потерь напора проходящего потока и повышении безопасности системы за счет снижения уровня облученности выходящего в окружающую среду УФ излучения.

Сущность изобретения заключается в том, что в защитной решетке, состоящей из корпуса с установленными в нем профильными элементами, содержащими прямолинейные участки, согласно изобретению, профильные элементы выполнены в форме волны, на их поверхность нанесено покрытие с коэффициентом отражения для УФ излучения, а количество n и длина L прямолинейных участков каждого элемента определяется по формуле:

n=ln(Eвых/Eвх)/ln·,

L=2a, где

а - расстояние между прямолинейными участками соседних в решетке профильных элементов, м

Евых - предельное допустимое значение бактерицидной облученности на выходе из защитной решетки, при котором обеспечивается допустимая по санитарным нормам интенсивность облучения на рабочем месте, Вт/м²

Евх - бактерицидная облученность на входе в защитную решетку, Вт/м²

Изобретение поясняется чертежом, на котором показан вид решетки сверху. На чертеже обозначены направление 1 входящего потока обрабатываемой среды, направление 2 выходящего потока среды, направление 3 падающего потока УФ излучения, направление 4 выходящего потока УФ излучения, корпус 5 защитной решетки, волнообразный защитный профильный элемент б с нанесенным покрытием?, прямолинейный участок 8 профильного элемента.

Принцип работы устройства заключается в следующем. Решетка представляет собой корпус 5 или раму, в которой на определенном расстоянии друг от друга установлена группа профильных элементов 6. На поверхность волнообразных профильных элементов б, составляющих решетку, нанесено поглощающее УФ излучение покрытие 7 с коэффициентом отражения не более 10%. Падающий на решетку входной поток УФ излучения при многократных отражениях от поверхности профильных элементов ослабляется за счет того, что при каждом отражении происходит уменьшение интенсивности УФ излучения соответственно на 90%. При этом число прямоугольных участков элемента задается таким образом, чтобы значение УФ облученности от выходящего из решетки потока излучения на рабочем месте (т.е. на удалении от источника излучения) соответствовало допустимому - не более 0,001 Вт/м² (согласно «Санитарным нормам УФ излучения в производственных помещениях» №4557-88 МЗ СССР), что обеспечивает безопасность эксплуатации установки. Профильные элементы, имеющие плавную волнообразную форму обладают малым местным сопротивлением потоку среды. Это позволяет обеспечить большую производительность установки. Таким образом, форма профильных элементов и длина их прямоугольных участков выбирается оптимальной, исходя из необходимого числа отражений для соблюдения санитарного норматива по выходящему УФ излучению и снижения потерь напора.

Пример реализации:

Выбирается конструкция защитной решетки для рециркулятора, предназначенного для обеззараживания воздуха. Рециркулятор содержит корпус из нержавеющей стали, внутри которого установлены 2 бактерицидные амальгамные лампы низкого давления. Воздух из окружающей среды засасывается при помощи вентилятора, проходит через ламповую зону, где подвергается воздействию УФ излучения, под действием которого обеззараживается, и удаляется через выходное отверстие. Защитные решетки устанавливаются по направлению входящего воздушного потока перед и после зоны УФ облучения. Решетка образована закрепленными в раме профильными элементами, имеющими форму волны с плавным закруглением и прямолинейными участками с расстоянием а=0,01 м между ними. Поверхность профильных элементов покрыта черным лаком ЛФЭ с коэффициентом отражения p=0,05 для УФ излучения. На входе решетки бактерицидная облученность составляет 20 Вт/м. Нормативное значение облученности на рабочем месте (на расстоянии 1 м от выхода из рециркулятора) после решетки согласно СН должно быть не более Евых=0,001 Вт/м ². Предположим, что такое же значение облученности должно быть непосредственно на выходной защитной решетке. По приведенной формуле определяют число прямолинейных участков профиля, и их количество:

n=ln(Евых/Евх)/ln·=ln(0,0001/20)ln0,05=3,33

L=2а=0,02 м.

Таким образом, для обеспечения допустимого уровня интенсивности УФ облучения, число прямолинейных участков профильного элемента следует выбрать равным 3.

Учитывая, что на расстоянии 1 м от решетки облученность снижается в 10 раз, то на рабочем месте ее значение будет значительно ниже допустимой, что повышает безопасность находящегося в помещении персонала. Для сравнения в рециркулятор производительностью 200 м³/час устанавливались решетки с одинаковым числом предлагаемых элементов волнообразной формы (I) и в виде прямоугольных пластин (II). По снижению уровня бактерицидной облученности на выходе показатели для обеих решеток оказались эффективными: Выходное бактерицидное облучение составило 0,02 мВт/м² для решетки I и 0,5 мВт/м ² и для решетки II. Однако уменьшение производительности рециркулятора вследствие потерь напора составило 60% для решетки I и 30% для решетки II.

Защитная решетка, состоящая из корпуса с установленными в нем профильными элементами, содержащими прямолинейные участки, отличающаяся тем, что профильные элементы выполнены в форме волны, на их поверхность нанесено покрытие с коэффициентом отражения для УФ излучения, а количество n и длина L прямолинейных участков каждого элемента определяется по формуле

n=ln(Евых/Евх)/ln·,

L=2а,

где а - расстояние между прямолинейными участками соседних в решетке профильных элементов, м;

Евых - предельное допустимое значение бактерицидной облученности на выходе из защитной решетки, при котором обеспечивается допустимая по санитарным нормам интенсивность облучения на рабочем месте, Вт/м²;

Евх - бактерицидная облученность на входе в защитную решетку, Вт/м².