Устройство для облучения жидкости ультрафиолетовыми лучами

 

Использование: при изготовлении мнактивированных вакцин в биологический и медицинской промышленности. Сущность изобретения: устройство содержит установленный на станине 1 корпус 2 с патрубками 3 и 5 для подвода и отвода жидкости соответственно , размещенную внутри корпуса 2 оболочку 6, прозрачную для ультрафиолетовых лучей, источник 7 ультрафиолетового облучения . Оболочка 6 выполнена в виде полого шара, устанор энного в верхней части корпуса 2 с узлом 8 смешения инактивирующей и инактивируемой жидкостей, размещенным в верхней его части, и патрубком 9 в нижней части для отвода смеси и подачи ее на центральную часть установленного под шаром приводного вращающегося диска 10. Корпус снабжен установленным с возможностью вращения в нихшей его части под шаром прозрачным для ультрафиолетовых лучей кони

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК, <5g)g А 23 L 3/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4853971/13 (22) 25.07.90 (46). 30.07;92. Бюл. 1Ф 28 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и технологический институт биологической промышленности (72) И. И. Дамиров, А. И. Албулов, В. Н. Качалов и Л. И. Ковальчук (56) Авторское свидетельство СССР

М 349137, кл, А 61 L 2/10, 1969.

Авторское свидетельство СССР

N 1304819; кл, А 61 1 2/10, 1981, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЛУЧЕНИЯ ЖИДКОСТИ УЛЬТРАФИОЛЕТОВЫМИ ЛУЧАМИ (57) Использование; при изготовлении инактивированных вакцин в биологический и медицинской промышленности. Сущность, Ы 1750621 А1 изобретения: устройство содержит установленный на станине 1 корпус 2 с патрубками

3 и 5 для подвода и отвода жидкости соответственно, размещенную внутри корпуса 2 оболочку 6, прозрачную для ультрафиолетовых лучей, источник 7 ультрафиолетового облучения. Оболочка 6 выполнена в виде полого шара, установ енного в верхней части корпуса 2 с узлом 8 смешения инактивирующей и инактивируемой жидкостей, размещенным в верхней его части, и патрубком 9 в нижней части для отвода смеси и подачи ее на центральную часть установленного под шаром приводного вращающегося диска 10. Корпус снабжен установленным с возможностью вращения в них<ней его асти под шаром прозрачным для ультрафиолетовых лучей кони1750621

40 ческим диском с вершиной, направленной вниз, и приводам с падшипникавым узлом

12 на валу 13. Узел 8 смешения инактивирующей и инактивируемой жидкостей выполнен в виде двух коаксиальных труб 14 и 15, смонтированных на смесительном диске 16.

Периферийная часть диска снабжена изогнутыми лопатками 17 для смешения и закрутки подаваемого на внутреннюю поверхность шара потока, Внутренняя 14 и наружная 15 трубы в месте присоединения к смесительнаму диску 16 имеют наклонные

Изобретение относится к биологической и медицинской промышленности, в частно,"ти к оборудованию для изготовления инактивированных вакцин.

Известно устройство для облучения биалогических жидкостей ультрафиолетовыми лучами, содержащее корпус с технологическими патрубками, размещенную внутри корпуса оболочку, прозрачную для ультрафиолетовых лучей и источник ультрафиолетового облучения, установленный внутри оболочки.

Недостатком известного устройства является низкая производительность, твк как слой инактивируемой жидкости, пропускаемой между корпусом и оболочкой, для обеспечения надежной инактивации должен быть очень тонким (например, для инактивации вакцины от бешенства 0,6 — 0,96 мм).

В противном случае возможен праскак непраинактивираванных слоев жидкости, так как время ее протока через устройство (а значит и облучения) незначительно и определяется протяженностью линейного источника ультрафиолетового облучения, который воздействует на жидкость только со стороны оболочки, Наиболее близким к предлагаемому является устройство для облучения жидкости ультрафиолетовыми лучами, содержащее установленный на основании корпус с технологическими патрубками, размещенную внутри корпуса оболочку, прозрачную для ультрафиолетовых лучей и источник ультрафиолетового облучения, установленный внутри оболочки. В этом устройстве для повышения производительности и надежности инактивдции междg корпусам и оболочкой проложен интенсификатор, выполненный в виде спирали и образующий винтаабразный канал для потока жидкости. . Это позволяет удлинить путь жидкости, двигающейся па спиральному каналу вокруг обвзаимно противоположно направленные прорези для закрутки потоков. Направление изгиба лопаток противоположно направлению прорезей наружной трубы 15.

Корпус 2 выполнен шарообразным из двух частей, образующих шар. Верхняя часть шара имеет изнутри отражательное покрытие

18. Источник 7 ультрафиолетового облучения выполнен в виде размещенной в зазоре между корпусом 2 и оболочкой 6 над и под коническим диском многокаскадной системы облучателей. 3 ил. лучателя, а следовательно, и продолжительность облучения.

Недостатком укаэанного устройства является низкая производительность и малая надежность. инактивации, так как продолжительнссть облучения увеличивается незначительно,. жидкость также облучается только со стороны оболочки.

Целью изобретения является повышение производительности и надежности инактивации.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для облучения жидкости ультрафиолетовыми лучами, содержащем установленный на станине корпус с патрубками для подвода и отвода жидкости, размещенную внутри корпуса оболочку, прозрачную для ультрафиолетовых лучей, источник ультрафиолетового облучения, оболочка выполнена в виде полого шара. установленного в верхней части корпуса с узлом смешения инактивирующей и инактивируемой жидкостей, размещенным в верхней его части, и патрубком в нижней части для отвода смеси и подачи ее на центральную часть установленного под шаром приводного вращающегося диска, а корпус снабжен установленным свозможностью вращения в нижней его части под шаром прозрачн ым для ультрафиолетовых лучей коническим диском с вершиной, направленной вниз и приводам с подшипникавым узлом на валу, при этом узел смешения инактивирующей и инактивируемой жидкостей выполнен в виде двух кааксиальных труб, смонтированных на смесительном диске, периферийная часть которого снабжена изогнутыми лопатками для смешения и закрутки подаваемого на внутреннюю поверхность шара потока. причем внутренняя и наружная трубы в месте присоединения к смесительному диску имеют наклонные взаимно противоположно направленные прорези для закрутки потоков, э направления изгиба лопаток противопо- со стенками нижней чэсти корпуса 2 кольцеложно направлению прорезей наружной вую палосгь, сообщенную с пэтрубкам 5 аттрубы, причем корпус выполнен шэрообрэз- водя инэктивиронаннай жидкости, Источник ным иэ двух частей, образующих шэр, верхняя 7 ультрэфиалетоваго облучения выполнен в часть которого имеет изнутри отражатель- 5 виде размещенной внутри корпуса 2 и обоное покрытие, а нэ нижней — снаружи уста- лочки 6 многокэскэдной системы облучэтеновлен подшипниковыйузел вала приводэ, лей, ус эновленных с возможностью э внутри — охватывающая вал цилиндриче- непрерывного рэвномернога облучения смеская обечайка, образующая со стенками си нэ всем пути ее движения по внутренней нижней части корпуса кольцевую полость, 10 поверхности шэрэ, верхней поверхности дисообщенную с патрубком отвода инактиви- ска 10 и внутренней поверхности нижней чэровэнной жидкости. источник ультрэфиоле- сти корпуса 2. тового облучения выполнен в виде Стэнина 1 имеет шэравую опору для размещенной в зазоре между корпусом и корпуса 2 и узел крепления привода 11, сооболочкой нэд и под коническим диском 15 стоящего из электродвигателя 20 и редуктомногокэскадной системы облучателей, ра 21. Корпус 2 изготовлен из нержавеющей

Нэ фиг, 1 показана схема устройства, стали, причем внутренняя поверхность нижпродольный рэзрез; на фиг, 2 — схема узла ней части полировэна для равномерного и смешения. плавного движения жидкости, стекающей с

Устройство содержит установленный нэ 20 вращающегося диска 10. Диск 10 и оболочка станине 1 корпус 2 с технологическими пэт- 6 изготовлены из материэлэ, прозрачного рубками подвода инэктивирующей жидко- для ультрафиолетовых лучей (например, сти 3, подвода инэктивируемой жидкости 4 кварцевого стекла), и имеют также гладкие и отвода инактивировэннай жидкости 5, поверхности, обеспечивающие равномерразмещенную внутри корпусэ 2 оболочку 6, 25 ное и плавное течение жидкости по их попрозрачную для ультрэфиалетавых лучей, верхнастям. Системэ ультрафиолетовых источник 7 ультрафиалетаного облучения. облучателей состоит иэ центрального точечОболочка 6 выполненэ в виде полого шара, ного источника, размещенного в центре шэустановленного в верхней части корпуса 2 и роной оболочки 6, и нескольких каскадов прозрачную для ультрафиолетовых лучей, с 30 кольцевых трубчатых облучателей, размеузлом 8 смешения инактивирующей и инак- щенных снаружи оболочки 6 (сверху и снитивируемой жидкостей н верхней части шара зу) и под диском 10 в нижней части корпуса и патрубком 9 в нижней части шара для отва- 2 (крепление источников и подвод питания да смеси и подэчи ее на центральную часть в ним нэ схеме не показаны). Оболочка 6 установленного в нижней части корпуса 2 под 35 смонтирована внутри корпуса 2 с помощью шаром прозрачного для ультрафиолетовых кронштейнов с хомутами 22. лучей конического приводного врэщэющега- Устройство работает следующим обрэся диска 10 с вершиной, направленной вниз, эам, и приводом 11 с подшипниковым узлом 12 нэ Инактивируемая жидкость через пэтрувэлу13.Уэел8смешения выполненввидедвух 40 Сак 4 и трубу 15, а инэктивирующэя через коэксиальных труб 14 и 15 для подвода инак- патрубок 3 и трубу 14 подаются в узел 8 тивирующей и инэктивируемой жидкостей, смешения, где происходит их гидрадинамисмонтированных на смесительном диске 16, ческое перемещения. Инактивирующая периферийная часть которого снабжена изо- жидкость из внутренней трубы 14 через нагнутыми лопаткэми 17 для смешения и закрут- 45 клонные прорези в ней под углом к радиусу ки подэваемого на внутреннюю поверхность входит B инэктиаируемую жидкость, постушара потока. пающую в наружную трубу 15, смешиваясь

Внутренняя 14 и наружная 15 трубы в с ней, Образовавшаяся смесь через наклонместе присоединения к смесительному дис- . ные прорези в трубе 15 под углом к радиусу ку16имеютнаклонные взаимнопротивопа- 50 поступает на поверхность смесительнаго ложно направленные прорези для закрутки диска 16, Противоположное направление потока, э направление изгиба лопаток 17 наклона прорези в трубах 14 и 15 спасобстпротивоположно направлению прорезей вует лучшему перемешиванию жидкостей, наружной трубы 15. Корпус 2 выполнен ша- так как при протекании через трубы поток рообразным из двух частей, верхняя иэ ко- 55 меняет направление закрутки. Закрученный торых имеет изнутри отражательное поток смеси после выхода нэ поверхность покрытие 18, на нижней части снаружи ус- смесительного диска 16 направляется в катэновлен подшипниковый узел 12 вэла 13 налы между лопатками 17 нэ его периферии, привода11,а внутри-охватывающая вал13 изогнутыми в сторону, противоположную цилиндрическая обечайкэ 19, обрэзующэя закрутке потока, Это обеспечивает допол1750621

8 нительное смешение жидкостей и получение однородной смеси, чта способствует более надежной инактивации в дальнейшем с помощью ультрафиолетового облучения, так как создается комбинированное воздействие различных по физической природе инактивантов — химического и ультрафиолетового. Полученная однородная смесь, проходя по каналам между изогнутыми лопатками 17, закручивается и переливается через край смесительного диска 16 на внутреннюю поверхность оболочки 6, установленной на кронштейнах с хомутами 22 внутри корпуса 2, установленного в свою очередь на станине.

Жидкая смесь, подаваемая на шаровую поверхность в виде тонкого слоя, притягивается к ней за счет сил сцепления жидкой и твердой фаз и стекает по этой поверхности за счет сил тяжести, В процессе стекания слоя жидкости по внутренней поверхности оболочки 6 она подвергается ультрафиолетовому облучению как со стороны центрального источника оболочки, так и со стороны расположенных вне оболочки кольцевых трубчатых облучателей источника 7 ультрафиолетового облучения через прозрачную для ультрафиолетовых лучей стенку шара. Отражательное покрытие 18 внутренней поверхности верхней части корпуса 2 препятствует поглощению ультрафиолетовых лучей и павы шает интенсивность облучения. Двухстороннее ультрафиолетовое воздействие увеличивает глубину проникновения лучей в жидкую смесь, что позволяет увеличить количество подаваемой жидкости, т. е. производительность устройства, а также повысить надежность инактивации, Благодаря предварительной (на диске 16) закрутке пленка жидкости не просто опускается по шаровой поверхности вниз, а движется па спиральной траектории. Эта увеличивает длину пути жидкости, а значит и продолжительность ее нахождения под облучением в оболочке 6. Кроме того, при спиралеобразном стекании жидкости происходит перекручивание ее слоев (за счет сил трения), что также благоприятно влияет на надежность ультрафиолетовой обработки частиц всего .обьема стекающей жидкости, Жидкая пленка, облученная при прохождении через оболочку 6.. и поэтому частично инактивираванная, стекает из внутренней полости оболочки 6 через патрубок 9 и через ега закругленную кромку плавно подается на центральную часть вращающегося через вал

13 (в подшипниковам узле 12) ат привода 11 (электродвигателя 20 и редуктора 21) диска

10. Под действием центробежных сил частично инактивированная жидкость растекает

50 многократную обработку ее ультрафиолетовыми лучами в процессе прохождения через внутренние полости, В результате этого дастигается большая продолжительность ультрафиолетовой обработки, чта позволяет увеличить производительность устройства и повысить надежность инактивации жидкости.

Формула изобретения

Устройство для облучения жидкости ультрафиолетовыми лучами, содержащее востановленный на станине корпус с патрубпо диску 10, двигаясь при этом по спирали (за счет трения о поверхность диска), и при этом подвергается повторному ультрафиолетовому облучению от кольцевых трубча5 тых облучателей, размещенных как сверху, так и снизу прозрачного для ультрафиолетовых лучей диска 10, Это как и при облучении в оболочке 6, обеспечивает двухстороннее воздействие, позволяющее повысить как

10 производительность устройства, так и надежность инактивации, Коническая поверхность диска 10 обеспечивает снижение радиальной составляющей скорости частиц жидкости, а значит увеличивает продолжи15 тельность ее облучения при прохождении по диску, что также повышает производительность и надежность инактивации, Раскрученная на диске 10 пленка жидкости сливается через его край на шаровую

20 внутреннюю поверхность нижней части корпуса 2, где в третий раз за время протока через устройство подвергается ультрафиолетовому облучению от кольцевого трубчатого облучателя, размещенного под

25 вращающимся диском, Стекая по этой поверхности вниз, закрученная жидкость, как и в оболочке 6, двигается по спиральной траектории, что увеличивает продолжительность облучения жидкости. Как при

30 стекании по оболочке 6 происходит "перекручивание" слоев жидкости (за счет сил трения), что повышает надежность ультрафиолетовой обработки глубинных слоев, Полированная внутренняя поверхность

35 нижней части корпуса 2 также как и гладкие поверхности оболочки 6 и диска 10, способствует равномерному и плавному течению жидкости, что соответственно обеспечивает и равномерность ее облучения. Полностью

40 инактивированная жидкость, прошедшая три последовательных этапа обработки (в там числе два — двухсторонней обработки), . из полости, образованной внутренней поверхностью корпуса 2 и цилиндрической

45 абечайки 19, сливается через патрубок 5 на выход из устройства, Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает эффективное перемешивание жидкости с химическим инактивантом и

1750621

Составитель Л.Ковальчук

Редактор Ю.Середа Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О. Кравцова

Заказ 2636 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "» HT", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ками для подвода и отвода жидкости, размещенную внутри корпуса оболочку, прозрачную для ультрафиолетовых лучей, источник ультрафиолетового облучения, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения производительности и надежности инактивации, оболочка выполнена в виде полого шара, установленного в верхней части корпуса с узлом смешения инактивирующей и инактивируемой жидкостей, размещенным в верхней его части, и патрубком в нижней части для отвода смеси и подачи ее на центральную часть, а корпус снабжен установленным с возможностью вращения в нижней его части под шаром прозрачным для ультрафиолетовых лучей коническим диском с вершиной, направленной вниз, и приводом с подшипниковым узлом на валу, при этом узел смешения инактивирующей и инактивируемой жидкостей выполнен в виде двух коаксиальных труб, смонтированных на смесительном диске, периферийная часть которого снабжена изогнутыми лопатками для смешения и закрутки подаваемого на внутреннюю поверхность шара потока, причем внутренняя и наружная трубы в месте присоединения к смесительному диску

5 имеют наклонные взаимно противоположно направленные прорези для закрутки потоков, а направление изгиба лопаток противоположно направлению прорезей наружной трубы, причем корпус выполнен шарооб10 разным из двух частей, образующих шар, верхняя часть которого имеет изнутри отражательное покрытие, на нижней снаружи установлен подшипниковый узел вала привода, а внутри — охватывающая вал цилинд15 рическая обечайка, образующая со стенками нижней части корпуса кольцевую полость, сообщенную с патрубком отвода инактивированной жидкости, источник ультрафиолетового облучения выполнен в

20 виде размещенной в зазоре между корпусом и оболочкой над и под коническим диском многокаскадной системы облучателей.