正渗透过滤装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种正渗透过滤装置，包括具有空腔的壳体、连通于空腔的原料液送入管；设置有第一通孔、第二通孔和第三通孔的设置在空腔中的支撑板；设置有第四通孔的正渗透膜，支撑板和正渗透膜在第一通孔和第四通孔处密封连接并且正渗透膜的外周缘与支撑板的外周缘密封连接，以在正渗透膜和支撑板之间构成的环形空间；环形空间构成供汲取液通过的汲取液通道，第二通孔和第三通孔分别构成汲取液通道的入口和出口，正渗透膜和其与支撑板相反的一侧的空腔的内壁构成供原料液流通的原料液通道，原料液送入管的出口构成原料液通道的入口，第一通孔和第四通孔共同构成原料液通道的出口。该正渗透过滤装置中的正渗透膜不易堵塞，处理效率高。
【专利说明】正渗透过滤装置
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种正渗透过滤装置。
【背景技术】
[0002]在具有正渗透膜的过滤装置中，经常会出现原料液中的固体颗粒附着于正渗透膜表面。久而久之，附着于正渗透膜表面的固体形成结垢并堵塞正渗透膜。一方面，降低了原料液的渗透率，即降低了正渗透膜对于原料液的处理速度，从而影响整个过滤装置的处理效率。另一方面，需要去除结垢，进而增大了此过滤装置的维护难度和费用。
实用新型内容
[0003]针对上述现有技术中的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种在其中的正渗透膜不易堵塞、处理效率高的正渗透过滤装置。
[0004]为实现上述目的，本实用新型提供一种正渗透过滤装置，包括:壳体，具有横截面为圆形的空腔；连通于空腔的原料液送入管，原料液送入管与空腔的内壁相切设置；设置在空腔中的支撑板，支撑板上设置有第一通孔、至少一个第二通孔和至少一个第三通孔；正渗透膜，设置有对应于第一通孔并与其形状匹配的第四通孔，支撑板和正渗透膜在第一通孔和第四通孔处密封连接并且正渗透膜的外周缘与支撑板的外周缘密封连接，以在正渗透膜和支撑板之间构成的环形空间；其中，环形空间构成供汲取液通过的汲取液通道，至少一个第二通孔和至少一个第三通孔分别构成汲取液通道的入口和出口，正渗透膜和其与支撑板相反的一侧的空腔的内壁构成供原料液流通的原料液通道，原料液送入管的出口构成原料液通道的入口，第一通孔和第四通孔共同构成原料液通道的出口。
[0005]根据本实用新型，支撑板的外周缘和正渗透膜的外周缘通过膜卡扣密封连接。
[0006]根据本实用新型，支撑板和正渗透膜的在第一通孔和第四通孔处通过膜卡扣密封连接。
[0007]根据本实用新型，支撑板包括围绕第一通孔的环形凹腔，并且环形凹腔的底面朝向第一通孔倾斜；其中，第二通孔和第三通孔均设置在环形凹腔中，正渗透膜与凹腔之间的空间构成汲取液通道。
[0008]根据本实用新型，还包括:设置在环形凹腔中、支撑正渗透膜的至少一个支撑肋。
[0009]根据本实用新型，至少一个支撑肋为至少两个，至少两个支撑肋中每相邻两个支撑肋之间的空间构成供汲取液通过的子汲取液通道。
[0010]根据本实用新型，至少两个支撑肋中的每个支撑肋均沿支撑板的径向设置。
[0011]根据本实用新型，至少两个支撑肋围绕第一通孔均匀地布置。
[0012]根据本实用新型，对应于每个子汲取液通道设置有至少一个第二通孔6和至少一个第三通孔。
[0013]根据本实用新型，第二通孔相对于第三通孔靠近第一通孔。
[0014]根据本实用新型，第一通孔位于支撑板的中央。
[0015]相比于现有技术，本实用新型的有益效果为:
[0016]在本实用新型的正渗透过滤装置中，原料液高速由原料液送入管进入到原料液通道中，在高速送入原料液后，原料液在正渗透膜上以螺旋的轨迹高速错流，在其螺旋流动的同时，其中的渗透液(例如水)经正渗透膜渗透进入位于正渗透膜另一侧的汲取液通道中，由第二通孔进入的汲取液在汲取液通道中流动的过程中被加入上述渗透进入的渗透液，由此汲取液在由第三通孔流出时相较于其由第二通孔进入时被稀释。而在正渗透膜上流动的原料液在不断的流动过程中脱除渗透液，最后由第四通孔和第一通孔流出。由此高速错流的原料液附着于正渗透膜上的固体和碎屑沉积物冲刷掉，避免了正渗透膜上的结垢和堵塞。一方面，避免了由于正渗透膜上的结垢和堵塞而降低原料液的渗透率，从而正渗透膜的处理效率相比于现有技术获得了提高，从而提高了整个正渗透过滤装置的处理效率。另一方面，极大地减少了日常维护难度和减少了日常维护所需的费用，并进一步提高了正渗透膜的耐久性。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1本实用新型的正渗透过滤装置的第一个实施例的内部结构示意图；
[0018]图2是图1中的正渗透过滤装置中的支撑板的立体示意图；
[0019]图3是图1中的正渗透过滤装置中的支撑板和正渗透膜组装在一起的立体示意图；
[0020]图4本实用新型的正渗透过滤装置的第二个实施例的内部结构示意图。
【具体实施方式】
[0021 ] 现参照附图，描述本实用新型的实施例。
[0022]参照图1至图3，本实用新型的正渗透过滤装置的一个实施例，其包括壳体1、原料液送入管3、支撑板4、正渗透膜8 (为明显示出正渗透膜8与支撑板4的连接，在图2中以斜线简化示出正渗透膜)。
[0023]具体地，壳体I具有空腔2，空腔2的垂直于其轴线的横截面为圆形。在本实施例中，空腔2为圆台形。可理解，圆台形的垂直于其轴线的所有横截面均为圆形。当然，在其他可选的实施例中，空腔2可为圆柱形。
[0024]原料液送入管3连通于空腔2并且原料液送入管3与空腔2的内壁相切设置，以使得由原料液送入管3进入的高速(通常介于lm/s至15m/s，优选地为5m/s)原料液能够以螺旋的轨迹12流动。
[0025]支撑板4设置在空腔2中，支撑板4上设置有第一通孔5、至少一个第二通孔6和至少一个第三通孔7。
[0026]正渗透膜8设置有对应于第一通孔5并与其形状匹配的第四通孔9，即在正渗透膜8固定于支撑板4后第一通孔5与第四通孔9在平行于正渗透膜8的平面内的投影重合。支撑板4和正渗透膜8在第一通孔5和第四通孔9处密封连接并且正渗透膜8的外周缘与支撑板4的外周缘密封连接，以在正渗透膜8和支撑板4之间构成的环形空间。换言之，正渗透膜8和支撑板4中具有相对应设置的第四通孔9和第一通孔5，正渗透膜8的在第四通孔9处的边缘与支撑板4的在第一通孔5处的边缘密封连接。并且，正渗透膜8的外周缘与支撑板4的外周缘密封连接，上述正渗透膜8和支撑板4的两处的密封连接在正渗透膜8和支撑板4之间构造了一个环形空间。可理解，该环形空间是通过正渗透膜8的外周缘与支撑板4的外周缘处的密封、正渗透膜8的在第四通孔9处的边缘与支撑板4的在第一通孔5处的边缘之间的密封、正渗透膜8的一侧表面和支撑板4的一侧表面限定形成。该环形空间构成供汲取液通过的汲取液通道，至少一个第二通孔6和至少一个第三通孔7分别构成汲取液通道的入口和出口。在应用此正渗透过滤装置时，汲取液由第二通孔6进入汲取液通道(即环形空间)，并由第三通孔7流出。
[0027]此外，支撑板4的外周缘与空腔2的内壁形状配合(即在本实施例中，支撑板4的外周缘为圆形)，并且支撑板4的外周缘抵靠空腔2的内壁，正渗透膜8和其与支撑板4相反的一侧的空腔2的内壁构成供原料液流通的原料液通道，原料液送入管3的出口构成原料液通道的入口，第一通孔5和第四通孔9共同构成原料液通道的出口。换言之，原料液由原料液送入管3送入到空腔2内，之后原料液在正渗透膜8的与支撑板4相反的一侧上以螺旋的轨迹朝向第四通孔9和第一通孔5共同组成的通孔处流动，最后由该共同的通孔流出。可理解，由于正渗透膜8的在第四通孔9处的边缘与支撑板4的在第一通孔5处的边缘密封连接，故第四通孔9和第一通孔5连通共同构成原料液的流出通道。
[0028]综上，在使用该正渗透过滤装置时，原料液高速由原料液送入管3进入到原料液通道中，在高速送入原料液后，原料液在正渗透膜8上以螺旋的轨迹高速错流，在其螺旋流动的同时，其中的渗透液经正渗透膜8渗透进入位于正渗透膜8另一侧的汲取液通道中，由第二通孔6进入的汲取液在汲取液通道中流动的过程中被加入上述渗透进入的渗透液，由此汲取液在由第三通孔7流出时相较于其由第二通孔6进入时被稀释。而在正渗透膜8上流动的原料液在不断的流动过程中脱除渗透液，最后由第四通孔9和第一通孔5流出。由此高速错流的原料液附着于正渗透膜8上的固体和碎屑沉积物冲刷掉，避免了正渗透膜8上的结垢和堵塞。一方面，避免了由于正渗透膜8上的结垢和堵塞而降低原料液的渗透率，从而正渗透膜8的处理效率相比于现有技术获得了提高，从而提高了整个正渗透过滤装置的处理效率。另一方面，极大地减少了日常维护难度和减少了日常维护所需的费用，并进一步提高了正渗透膜8的耐久性。
[0029]可理解，在正渗透工艺中，原料液是被处理的液体，即需要获取其中的渗透液(例如水)。进入汲取液通道的汲取液比排出汲取液通道的汲取液的浓度大，故由第二通孔6进入的汲取液可称之为浓汲取液，由第三通孔7排出的汲取液可称之为稀汲取液。浓汲取液提供了正渗透膜8两侧的渗透压以从原料液中汲取出渗透液，从而获得稀汲取液。由第四通孔9和第一通孔5排出的原料液相比于由原料液送入管3送入的原料液脱除了渗透液，由第四通孔9和第一通孔5排出的原料液也可称为弃料液。
[0030]进一步参照图1至图3，支撑板4的外周缘和正渗透膜8的外周缘通过膜卡扣密封连接。当然，本实用新型不局限于此，在其他可选的实施例中，本领域技术人员采用熟知的其他连接件。
[0031]同样，支撑板4和正渗透膜8的在第一通孔5和第四通孔9处通过膜卡扣密封连接。当然本实用新型不局限于此，在其他可选的实施例中，本领域技术人员采用熟知的其他连接件。
[0032]此外，在本实施例中，支撑板4包括由其面向正渗透膜8的一侧表面向内凹进的环形凹腔10，并且环形凹腔10围绕第一通孔5设置且环形凹腔10的底面朝向第一通孔5倾斜。其中，第二通孔6和第三通孔7均设置在环形凹腔10中，正渗透膜8与凹腔之间的空间构成汲取液通道。
[0033]可理解，在设置环形凹腔10的情况下，汲取液通道变大。此外，正渗透过滤装置还包括设置在环形凹腔10中、支撑正渗透膜8的至少一个支撑肋11。换言之，支撑肋11由支撑板4延伸出，并且其延伸出的顶面抵靠正渗透膜8，以为正渗透膜8提供支撑。
[0034]具体地，在本实施例中，第一通孔5位于支撑板4的中央，即第一通孔5的轴线与支撑板4的轴线重合。而进一步本实施例的正渗透过滤装置包括至少两个支撑肋11，至少两个支撑肋11中的每个支撑肋11均沿支撑板4的径向设置，且至少两个支撑肋11围绕第一通孔5均匀地布置。其中，每相邻两个支撑肋11之间的空间构成供汲取液通过的子汲取液通道，并且对应于每个子汲取液通道设置有至少一个第二通孔6和至少一个第三通孔7。由此，汲取液从第二通孔6进入到相对应的子汲取液通道，并且在该子汲取液通道中流动至相对应的第三通孔7中。可理解，子汲取液通道的延伸方向为支撑板4的径向，从而引导汲取液的流动方向也为支撑板4的径向。也可理解，在设置有支撑肋11的情况下，可通过支撑肋11的布置将汲取液通道分隔为多个子汲取液通道。当然，不局限于此，在其他可选的实施例中，也可将支撑肋11仅布置为起到支撑作用。
[0035]进一步参照图1至图3，所有第二通孔6围绕第一通孔5均匀地布置，并且所有第二通孔6至第一通孔5的距离均相同。所有第三通孔7围绕第一通孔5均匀地布置，并且所有第三通孔7至第一通孔5的距离均相同。此外，第二通孔6相对于第三通孔7靠近第一通孔5。换言之，汲取液由第二通孔6流入汲取液通道后，朝向支撑板4的外周缘的方向流动，以从第三通孔7流出。进而，汲取液的流动方向为由支撑板4的中央沿径向指向外周缘。
[0036]参照图4，本实用新型的正渗透过滤装置的第二个实施例。其中与上述图1至图3所示出的实施例相同的部分不再赘述。
[0037]在本实施例中设置两个连通于空腔2的原料液送入管3，以实现送入的原料液的换向。两个原料液送入管3所送入的原料液分别沿顺时针和逆时针螺旋流动。由此，可交替地使用两个原料液送入管3送入的原料液。
[0038]而本实用新型中的正渗透膜8，可为本领域技术人员熟知的各类正渗透膜8。
[0039]综上，在实际应用上述两个实施例的正渗透过滤装置时，原料液由原料液送入管送入后首先形成气旋漩涡13。而之前进入的原料液由第一通孔离开使气旋漩涡13产生向内的径向流动分量。因此，气旋漩涡4形成沿螺旋的轨迹12的运动。在引入的高速的原料液3产生了绕支撑板的轴线的原料液的初始高角动量。角动量守恒迫使液体在径向地朝第一通孔向内运动时产生角加速度。此外，流动的横截面面积随着液流径向地向内运输而减小，增加了液体的径向加速度。角加速度和径向加速度共同提供了作用在正渗透膜表面上的向内盘旋的液体的高速错流。
[0040]当然，在其他可选的实施例中，在壳体I的空腔2中可设置与已有的支撑板、正渗透膜、支撑肋相同构造的支撑板、正渗透膜、支撑肋，并且两个正渗透膜相对设置。即构成由支撑板、正渗透膜、支撑肋组成的正渗透组件，并且两正渗透膜和空腔的内壁围合形成的空间构成原料液通道，且两个正渗透组件共用该原料液通道。
[0041]以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种正渗透过滤装置，其特征在于，包括: 壳体(1)，具有横截面为圆形的空腔(2); 连通于所述空腔(2)的原料液送入管(3)，所述原料液送入管(3)与所述空腔(2)的内壁相切设置； 设置在所述空腔(2)中的支撑板(4)，所述支撑板(4)上设置有第一通孔(5)、至少一个第二通孔(6)和至少一个第三通孔(7)； 正渗透膜(8)，设置有对应于所述第一通孔(5)并与其形状匹配的第四通孔(9)，所述支撑板(4)和所述正渗透膜(8)在所述第一通孔(5)和所述第四通孔(9)处密封连接并且所述正渗透膜(8)的外周缘与所述支撑板(4)的外周缘密封连接，以在所述正渗透膜(8)和所述支撑板(4)之间构成的环形空间； 其中，所述环形空间构成供汲取液通过的汲取液通道，所述至少一个第二通孔(6)和所述至少一个第三通孔(7)分别构成所述汲取液通道的入口和出口，所述正渗透膜(8)和其与所述支撑板(4)相反的一侧的空腔(2)的内壁构成供原料液流通的原料液通道，所述原料液送入管(3)的出口构成所述原料液通道的入口，所述第一通孔(5)和第四通孔(9)共同构成所述原料液通道的出口。
2.根据权利要求1所述的正渗透过滤装置，其特征在于， 所述支撑板(4)的外周缘和所述正渗透膜(8)的外周缘通过膜卡扣密封连接。
3.根据权利要求1所述的正渗透过滤装置，其特征在于， 所述支撑板(4)和所述正渗透膜(8)的在所述第一通孔(5)和所述第四通孔(9)处通过膜卡扣密封连接。
4.根据权利要求1所述的正渗透过滤装置，其特征在于， 所述支撑板⑷包括围绕所述第一通孔(5)的环形凹腔(10)，并且所述环形凹腔(10)的底面朝向所述第一通孔(5)倾斜； 其中，所述第二通孔(6)和所述第三通孔(7)均设置在所述环形凹腔(10)中，所述正渗透膜(8)与所述凹腔之间的空间构成所述汲取液通道。
5.根据权利要求4所述的正渗透过滤装置，其特征在于，还包括: 设置在所述环形凹腔(10)中、支撑所述正渗透膜(8)的至少一个支撑肋(11)。
6.根据权利要求5所述的正渗透过滤装置，其特征在于， 所述至少一个支撑肋(11)为至少两个，所述至少两个支撑肋(11)中每相邻两个支撑肋(11)之间的空间构成供汲取液通过的子汲取液通道。
7.根据权利要求6所述的正渗透过滤装置，其特征在于， 所述至少两个支撑肋(11)中的每个所述支撑肋(11)均沿所述支撑板(4)的径向设置。
8.根据权利要求7所述的正渗透过滤装置，其特征在于， 所述至少两个支撑肋(11)围绕所述第一通孔(5)均匀地布置。
9.根据权利要求7或8所述的正渗透过滤装置，其特征在于， 对应于每个所述子汲取液通道设置有至少一个所述第二通孔(6)和至少一个所述第三通孔(7)。
10.根据权利要求1所述的正渗透过滤装置，其特征在于，所述第二通孔(6)相对于所述第三通孔(7)靠近所述第一通孔(5)。
11.根据权利要求1_8、10中任一项所述的正渗透过滤装置，其特征在于，所述第一通孔(5)位于所述支撑板(4)的中央。
【文档编号】B01D61/00GK204159220SQ201420456508
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年8月13日 优先权日:2014年8月13日
【发明者】任重, 王飘扬, 张浩云, 李继富 申请人:北京万邦达环保技术股份有限公司