高新新型集成流道膜壳技术

专利名称:高新新型集成流道膜壳技术
技术领域
本发明涉及一种新型集成流道膜壳,属膜分离设备领域。
背景技术
目前,为提高产水效果,反渗透和纳滤系统基本都采用将多支膜元件直线式串联在一个压力容器内,再采用基本统一模式的端盖封闭,市售芯装膜壳内的串联的膜元件数不超过8,数量非常有限,且多芯直线串联,使膜壳长度显著增长,占据空间相应增大,致使反渗透和纳滤系统的适用范围受限。同时,对于通过将多个膜元件并联达到大水量处理目的的工艺设置,通常都是将装有单个或多个串联的膜元件的膜壳进行并联,此种设计,需要在膜壳外相应地设置多条进水管道及出水管道,同样,占据大量空间,且工程量大、工程强度要求高。尤其是在大型反渗透和纳滤系统中应用时,管道连接过多,就会出现管道交错纵横的复杂排布,并不可避免地造成水头损失过大,使系统前高压泵的强度不足,大量消耗材料的同时,还造成能源浪费,且不易于维护及维修。现有技术中,发明专利ZL201010519956.4提供了一种多膜壳组合单元及多膜壳组合方法,该多膜壳组合单元是由多支膜壳并列集束而成,其中,每支膜壳的原水口、浓水口分别与相邻的膜壳的原水口、浓水口相连并密封,形成共享的原水口、共享的浓水口,所述共享的原水口、共享的浓水口分别与原水管道、浓水管道相连。由于每个多膜壳组合单元设置共享的原水口、浓水口,工程安装时,只需要完成所述共享的原水口与管道的装配以及共享的浓水口与管道的装配即可。该发明的应用利于提高系统使用效果、降低工程成本、减少工程安装量、节省占地面积,但其采用多支膜壳卡箍集束组合,卡箍的结点及束缚程度的差异使设备整体存在一定的泄露隐患,对于维护或维修也存在一定的难度。

发明内容
本发明的目的是针对上述问题,提供一种新型集成流道膜壳,实现多支膜元件的稳固组合,提高设备的整体处理效果,有效地减少占地面积,降低生产及安装成本,并易于维护及维修。本发明解决问题的技术方案是,提供一种新型集成流道膜壳,包括压力容器、压力容器两端的端盖、连接压力容器和端盖的连接装置,其中,在所述端盖内设置集成流道。进一步地,所述集成流道包括原水口、浓水口、产水口、原水流道、浓水流道、产水流道。进一步地,所述压力容器内能够设置支架,进一步固定所放置的膜元件。进一步地,连接所述压力容器与所述端盖的连接装置能够为卡箍、法兰等连接部件,从而加强压力容器与端盖相连接的密封性。进一步地,所述原水口能够为浓水口。进一步地,所述原水流道能够为浓水流道。应用本发明集成流道膜壳时,根据工程需要,在压力容器内将多支膜元件进行并联或串联,然后根据水流的需要,将各水流管道集结到端盖中形成集成流道,其中,各膜元件之间以使膜壳截面积最小的排列方式进行排列,以便进一步减小占地面积,同时利于端盖内水流管道的排布设计及安装。本发明集成流道膜壳的制备方法是,将端盖通过连接装置与压力容器相连接,在端盖内设置原水口、浓水口、产水口、原水流道、浓水流道、产水流道,在端盖内形成原水、浓水及产水的集成流道;进一步地,端盖内的集成流道设置与压力容器内的膜元件的数量及排列方式相对应;进一步地,同一类型的压力容器两端的端盖完全相同,便于工业化大规模生产,同时,也可根据特别需要,进行单独设计生产相应的不同集成流道设置的端盖。本发明集成流道膜壳的使用方法是,在压力容器内以串联或者并联的方式排列设置各膜元件,同时,将端盖内的原水口、浓水口、产水口与所设置的膜元件的原水口、浓水口、产水口进行相对应连接,并将两端端盖中用不到的管道和口封闭。在本发明集成流道膜壳的压力容器内并联设置各膜元件时,原水自端盖中的总原水口经原水流道流入各膜元件,原水经膜元件处理后,所得产水分别自各膜元件的产水口流入产水流道,最后自总产水口流出,所得浓水自各膜元件进入浓水流道,最后自总浓水口流出。在膜壳内串联设置各膜元件时,原水自一侧端盖中的总原水口进入第一支膜元件的原水口进入,经第一支膜元件处理后,浓水及产水自第一支膜元件的浓水口、产水口流出,浓水经流道自第二支膜元件的原水口进入,再次经膜元件处理后,浓水及产水再自第二支膜元件的浓水口、产水口流出,浓水经流道自第三支膜元件的原水口进入第三支膜元件, 如下各膜元件同第一支膜元件的处理方式依次进行反渗透处理,经各膜元件处理所得的产水汇集到产水流道中后,从总产水口流出,经各膜元件依次处理后所得的浓水自最后一支膜元件的浓水口进入流道,从总浓水口流出。与现有技术相比,本发明的有益效果是1、本发明结构新颖,设计合理,实现了将多支膜元件集成安装在一个膜壳内,并将置于膜壳外的各种水流管道集成于膜壳内,充分提高设备整体处理效果的同时,有效地减少了占地面积,减少了大量不必要的水头损失,节省了大量管道材料及空间,大幅降低了工程量及工程难度,且易于维护、维修;2、本发明的创新设计,解决了长期以来膜壳应用的多种受限问题,安装便捷,经济成本低,且减少处理流程及时间,使处理效果显著增强,适于在化工、电力、医药、电子、食品、冶金等领域的反渗透和纳滤的相关系统中推广应用。

图1为本发明集成流道膜壳的整体结构示意图;图2为本发明集成流道膜壳内并联3支膜元件的排布结构示意图;图3为本发明集成流道膜壳内并联3支膜元件时的一侧端盖的剖面结构示意图;图4为本发明集成流道膜壳内并联3支膜元件时的另一侧端盖的剖面结构示意图;图5为本发明集成流道膜壳内并联3支膜元件时的各类水的流程示意图;图6为本发明集成流道膜壳内串联8支膜元件的排布结构示意图7为本发明集成流道膜壳内串联8支膜元件时的一侧端盖的剖面结构示意图;图8为本发明集成流道膜壳内串联8支膜元件时的另一侧端盖的剖面结构示意图;图9为本发明集成流道膜壳内串联8支膜元件时的各类水的流程示意图;图10为本发明集成流道膜壳内串并联组合16支膜元件的排布结构示意图;图11为本发明集成流道膜壳内串并联组合16支膜元件时的一侧端盖的剖面结构示意图;图12为本发明集成流道膜壳内串并联组合16支膜元件时的另一侧端盖的剖面结构示意图;图13为本发明集成流道膜壳内串并联组合16支膜元件时的各类水的流程示意图。图中所示1-压力容器,2-端盖,3-法兰,4-膜元件,5-总原水口,6_原水流道, 7-单支膜元件的产水口,8-产水流道,9-总产水口,10-浓水流道,11-总浓水口。
具体实施例方式实施例1如图1、图2所示,一种新型集成流道膜壳,包括压力容器1、两个端盖2、连接压力容器1和端盖2的法兰3,在压力容器1内均勻排布设置3支膜元件4,使3支膜元件4并联,并将一端端盖2内的原水口(图中未示)、产水口(图中未示)与所设置的膜元件4的原水口(图中未示)、产水口(图中未示)进行相对应连接,将另一端端盖2内的浓水口(图中未示)、产水口(图中未示)与所设置的膜元件4的浓水口(图中未示)、产水口(图中未示)进行相对应连接。如图3、图4、图5所示,进行反渗透和纳滤处理时,原水自端盖2中的总原水口 5 经原水流道6流入各膜元件4,原水经各膜元件4处理后,所得产水分别自各膜元件4的产水口 7流入产水流道8,最后自总产水口 9流出,所得浓水自各膜元件4的浓水口进入浓水流道10,最后自总浓水口 11流出。如图3、图4所示,所述总原水口 5、原水流道6、单支膜元件4的产水口 7、产水流道8、总产水口 9、浓水流道10、总浓水口 11以及各膜元件4的原水口、浓水口都集成设置在端盖2内形成端盖2的集成流道;其中,所述压力容器1 一端端盖2内的总原水口 5、原水流道6能够为压力容器1另一端端盖2内的总浓水口 11、浓水流道10。若实际工程需要产水自端盖一端流出,可将另一端的总产水口 9封闭。实施例2如图1、图6所示,一种新型集成流道膜壳,包括压力容器1、两个端盖2、连接压力容器1和端盖2的法兰3,在压力容器1内均勻排布设置8支膜元件4,使8支膜元件4串联,并将一端端盖2内的原水口、产水口与所设置的膜元件4的原水口、产水口进行相对应连接,将另一端端盖2内的浓水口、产水口与所设置的膜元件4的浓水口、产水口进行相对应连接。如图7、图8、图9所示,进行反渗透和纳滤处理时,原水自一侧端盖中的总原水口 5 进入第一支膜元件4的原水口进入,经第一支膜元件4处理后,浓水及产水自第一支膜元件4的浓水口、产水口 7流出,浓水经流道11自第二支膜元件4的原水口进入,再次经膜元件 4处理后,浓水及产水再自第二支膜元件4的浓水口、产水口 7流出,浓水经流道11自第三支膜元件4的原水口进入第三支膜元件4,如下各膜元件4同第一支膜元件4的处理方式依次进行反渗透处理,最后经8支膜元件4处理所得的产水自8支各膜元件4的产水口 7进入产水流道(图中未示),从总产水口(图中未示)流出,经8支膜元件4依次处理后所得的浓水自第8支膜元件4的浓水口进入总浓水口 11,从总浓水口 11流出。如图7、8所示,所述总原水口 5、浓水流道10、总产水口、总浓水口 11以及各膜元件4的原水口、产水口 7、浓水口都集成设置在端盖2内形成端盖2的集成流道;其中,所述压力容器1 一端端盖2内的总原水口 5能够为总浓水口 11。若实际工程需要产水自端盖一端流出,可将另一端的总产水口 9封闭。实施例3如图1、图10所示,一种新型集成流道膜壳,包括压力容器1、两个端盖2、连接压力容器1和端盖2的法兰3,在压力容器1内均勻排布设置16支膜元件4,其中,16支膜元件 4为2个串联组合并联后再与1个串联组合串联,3个串联组合中前两个并联的组合中各5 支膜元件4串联,所余6支膜元件4串联,并将一端端盖2内的原水口、产水口与所设置的膜元件4的原水口、产水口进行相对应连接,将另一端端盖2内的浓水口、产水口与所设置的膜元件4的浓水口、产水口进行相对应连接。如图11、图12、图13所示,进行反渗透和纳滤处理时,原水自一侧端盖2中的总原水口 5经原水流道(图中未示)流入2个并联的膜元件4串联组合,原水经2个并联的膜串联组合的各膜元件4依次处理后,所得产水分别自各膜元件4的产水口 7流入产水流道 (图中未示),最后自总产水口(图中未示)流出,所得浓水自各膜元件4串联组合的最后一支膜元件4的浓水口进入浓水流道10,然后从第3个膜元件4串联组合的第1支膜元件 4的原水口进入第3个膜元件4串联组合,经第3个膜元件4串联组合的各膜元件4依次处理后,所得产水分别自各膜元件4的产水口 7流入产水流道(图中未示),最后自总产水口(图中未示)流出,所得浓水自膜元件4串联组合的最后一支膜元件4的浓水口进入浓水流道10,最后自总浓水口 11流出。如图11、图12所示,所述总原水口 5、原水流道、产水流道、总产水口、浓水流道10、 总浓水口 11以及各膜元件4的原水口、产水口 7、浓水口都集成设置在端盖2内形成端盖2 的集成流道;其中,所述压力容器1 一端端盖2内的总原水口 5、原水流道6能够为压力容器1另一端端盖2内的总浓水口 11、浓水流道10。若实际工程需要产水自端盖一端流出,可将另一端的总产水口 9封闭。本发明不限于上述实施方式,本领域技术人员所做出的对上述实施方式任何显而易见的改进或变更,都不会超出本发明的构思和所附权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种新型集成流道膜壳,包括压力容器、压力容器两端的端盖、连接压力容器和端盖的连接装置,其特征在于在所述端盖内设置集成流道。
2.如权利要求1所述的新型集成流道膜壳,其特征在于所述集成流道包括原水口、浓水口、产水口、原水流道、浓水流道、产水流道。
3.如权利要求1所述的新型集成流道膜壳,其特征在于所述压力容器内能够设置支^K O
4.如权利要求1所述的新型集成流道膜壳,其特征在于连接所述压力容器与所述端盖的连接装置能够为卡箍、法兰中的一种。
5.如权利要求2所述的新型集成流道膜壳,其特征在于所述原水口能够为浓水口。
6.如权利要求2所述的新型集成流道膜壳,其特征在于所述原水流道能够为浓水流道。
全文摘要
本发明涉及一种新型集成流道膜壳,属膜分离设备领域,包括压力容器、压力容器两端的端盖、连接压力容器和端盖的连接装置,其中,在所述端盖内设置集成流道。与现有技术相比,本发明结构新颖,设计合理,实现了将多支膜元件集成安装在一个膜壳内,并将置于膜壳外的各种水流管道集成于膜壳内,充分提高设备整体处理效果的同时,有效地减少了占地面积,减少了大量水头损失,降低了工程量,且易于维护、维修;解决了长期以来膜壳应用的多种受限问题,安装便捷,经济成本低,适于在化工、电力、医药、电子、食品、冶金等领域的反渗透和纳滤的相关系统中推广应用。
文档编号C02F1/44GK102357345SQ201110220359
公开日2012年2月22日 申请日期2011年8月3日 优先权日2011年8月3日
发明者曹慧琴, 杨明全 申请人:北京市四方鼎泰环保科技有限公司

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