基于脉冲电场处理技术的循环水灭菌系统技术方案

本发明专利技术属于脉冲电场灭菌技术领域，且公开了基于脉冲电场处理技术的循环水灭菌系统，包括电极模组，所述电极模组由若干柱状电极环环套设构成，各层所述电极外接高压或接地，相邻两层所述电极接电情况互不相同。本发明专利技术通过采用多电极同轴式处理室结构克服了单电级处理室结构的处理容量小，达不到工业处理标准，且处理室内部电场强度整体分布不均匀的缺陷，有效大幅度扩大了处理容量和改善了场强的分布，这对PEF技术本身的发展和进步也具有明显的意义和价值。义和价值。义和价值。

【技术实现步骤摘要】
基于脉冲电场处理技术的循环水灭菌系统


[0001]本专利技术属于脉冲电场灭菌
，具体为基于脉冲电场处理技术的循环水灭菌系统。

技术介绍

[0002]在工业生产过程中，许多大型设备的运行需要利用循环水系统进行冷却降温以保证设备的正常工作。但在由于循环冷却水系统中无机盐浓度、溶氧量、水温和pH值常年保持在一定的范围内，容易滋生各类微生物。微生物及其代谢产物易造成循环冷却水管道内发生腐蚀、结垢、堵塞等现象，使得管道循环水流速减小，影响换热系统的效率，降低管道的使用寿命甚至需要更换管道，从而严重影响整个工业生产系统的效率和运行的经济性。因此，在工业生产过程中，为保证循环冷却水系统的高效可靠运行，对循环冷却水系统中存在的微生物进行灭杀是一道必不可少的工序。目前在工业生产中普遍使用的是以氯及其氧化物的化学杀菌方法，称为氯化处理。但化学处理法自身也存在加药量难以控制、药品残余难以去除、设备腐蚀、废液污染等问题。
[0003]脉冲电场(Pulsed Electric Field,PEF)处理技术是一项新兴的非热微生物处理技术。此项技术通过对含有微生物的水体施加高强度电场，造成微生物的细胞结构的破坏，进而诱导微生物死亡。PEF杀菌是一个物理灭菌过程，具有低温、低能耗、无化学污染等特点，相较于传统的化学除菌方式具有更显著的优势。而现有技术中PEF技术的循环水系统灭菌装置处理室大多为单电级处理室，其处理容量小，达不到工业处理标准，且处理室内部电场强度整体分布不均匀，本专利技术采用多电极的环环相套的处理室有效大幅度扩大了处理容量和改善了场强的分布，有效提高处理容量，达到工业处理标准。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供基于脉冲电场处理技术的循环水灭菌系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：基于脉冲电场处理技术的循环水灭菌系统，包括电极模组，所述电极模组由若干柱状电极环环套设构成，各层所述电极外接高压或接地，相邻两层所述电极接电情况互不相同。
[0006]优选的，相邻两个所述电极之间距离15mm，位于中心的所述电极直径为10mm，除中心之外的其余所述电极厚度为5mm，所述电极的高度为320mm。
[0007]优选的，所述电极模组的底部固定安装有底座，所述底座厚度为40mm，所述电极模组插入到底座中深20mm。
[0008]优选的，所述底座采用聚四氟乙烯材料制成。
[0009]优选的，所述电极模组的外部固定套设有处理室，若干所述电极通过十字固定架固定连接，所述处理室内壁与最外层电极的外壁贴合，所述电极模组的两侧导通。
[0010]优选的，位于中心的所述电极外接高压。
[0011]本专利技术的有益效果如下：
[0012]本专利技术通过高压脉冲电场处理技术对工业循环冷却水系统进行灭菌处理，由于采用了PEF这一高效、低能耗的非热物理除菌技术，将从根本上克服传统循环冷却水系统采用的化学灭菌手段所带来的设备腐蚀、循环水二次污染、环境污染等问题。且本项目采用多电极同轴式处理室结构克服了单电级处理室结构的处理容量小，达不到工业处理标准，且处理室内部电场强度整体分布不均匀的缺陷，有效大幅度扩大了处理容量和改善了场强的分布，这对PEF技术本身的发展和进步也具有明显的意义和价值。
附图说明
[0013]图1为本专利技术电极模组的接电状态图；
[0014]图2为本专利技术电极模组的底部安装底座示意图；
[0015]图3为本专利技术电极模组安装底座的剖面示意图；
[0016]图4为本专利技术电极模组通过十字固定架安装在处理室内示意图；
[0017]图5为本专利技术电极模组通过十字固定架的安装俯视图。
[0018]图中：1、电极模组；2、底座；3、处理室；4、十字固定架。
具体实施方式
[0019]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0020]如图1至图5所示，本专利技术实施例提供了基于脉冲电场处理技术的循环水灭菌系统，包括电极模组(1)，所述电极模组(1)由若干柱状电极环环套设构成，各层所述电极外接高压或接地，相邻两层所述电极在内接电情况互不相同，位于中心的所述电极外接高压；
[0021]电极分布如图1
‑
3所示，圆柱电极的分布呈中心向外辐射有序排列，中心放置一根直径为10mm电极，从内向外，其余电极分别距离15mm环环嵌套，包括中心电极和处理室外壳在内接电情况为外接高压，接地，外接高压，接地，外接高压，接地等，外接电压选择现有电源设备能够实现的最大电压50kV，由此若要在各层电极之间的间隙中形成的平均电场强度可以达到20kv/cm，根据公式E＝U/(R1
‑
R2)，代入数据求得内外电极间距最大为25mm，而本专利技术如下设计为间隙15mm，设计时选用厚度为5mm的圆环，电极在处理室内呈圆环套圆环分布。
[0022]其中，相邻两个所述电极之间距离15mm，位于中心的所述电极直径为10mm，除中心之外的其余所述电极厚度为5mm；
[0023]电极和处理室的长度在设计时考虑到一定长度的处理区域能够尽可能多地接受脉冲电压的作用，使处理液在处理室中的处理时间足够长，提高灭菌率，同时能够降低因处理室直径有限而产生的流速过快、压强过大的问题，本研究中处理室有效处理区域长度选定为320mm。
[0024]其中，所述电极模组(1)的底部固定安装有底座(2)，所述底座(2)厚度为40mm，所述电极模组(1)插入到底座(2)中深20mm；
[0025]电极模组(1)嵌入固定在底座(2)上是一种实验室中的实验情况，其可以进行针对静止水的杀菌实验，水从上方的电极开口间隙中注入，再通过形成的电场对水进行杀菌消毒。
[0026]其中，所述底座(2)采用聚四氟乙烯材料制成；
[0027]聚四氟乙烯材料为一种本领域常用的绝缘材料。
[0028]其中，所述电极模组(1)的外部固定套设有处理室(3)，若干所述电极通过十字固定架(4)固定连接，所述处理室(3)内壁与最外层电极的外壁贴合，所述电极模组(1)的两侧导通；
[0029]采用处理室(3)的设置适用于对循环水的杀菌消毒，由于这样设置电极模组(1)的前后两端均没有设置底座(2)，所以其前后两端是连通的，循环水可以从处理室(3)的前端输入尾端输出，形成流动水，水再通过电极之间间隙是受到电场作用进行杀菌消毒。
[0030]其中，位于中心的所述电极外接高压。
[0031]工作原理及使用流程：
[0032]将若干柱状电极环环套设构成，中心电极和处理室外壳在内接电情况为外接高压，接地，外接高压，接地，外接高压，接地等，外接电压选择现有电源设备能够本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于脉冲电场处理技术的循环水灭菌系统，其特征在于：包括电极模组(1)，所述电极模组(1)由若干柱状电极环环套设构成，各层所述电极外接高压或接地，相邻两层所述电极接电情况互不相同。2.根据权利要求1所述的基于脉冲电场处理技术的循环水灭菌系统，其特征在于：相邻两个所述电极之间距离15mm，位于中心的所述电极直径为10mm，除中心之外的其余所述电极厚度为5mm，所述电极的高度为320mm。3.根据权利要求1所述的基于脉冲电场处理技术的循环水灭菌系统，其特征在于：所述电极模组(1)的底部固定安装有底座(2)，所述底座(2)厚...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄月儿，覃思，莫显杰，钟文彬，石俊伟，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：