度，在贯穿每个24小时的时间段内，可以将循环重复至少一次，并且可以重复 多次。
[0141] 脉冲通气
[0142] 对于脉冲通气来说，可以将气体流36连续地或间歇地供应至气化装置。但是不同 于间歇通气，气化装置可以被配置成，使得在供应气体流36的同时可以周期性地释放大气 泡，而不是连续地释放许多较小的气泡。图12和13示出了被配置用于脉冲通气的气化装置 34B的一个示例性实施方案。图12示出了与束体20连接的气化装置34B，而图13示出了未与 束体20连接的气化装置34B。用于脉冲通气的气化装置的额外的实施方案在本文中公开并 且还将会详细描述。
[0143] 通过图14A-14C和15A-15C示出了可以通过其进行脉冲通气的过程。对于脉冲通气 气化装置34B来说，图14A-14C示出了吸入循环，而图15A-15C示出了排气循环。如在图14A-14C和15A-15C中所示的气化装置34B的结构与图12-13中所示的实施方案对应。然而，该结 构仅用于说明目的，并且如在本文中描述和示出的脉冲通气的过程不限于气化装置34B，而 是通常适用于包括在本文中所公开的那些在内的所有脉冲通气气化装置。
[0144] 如在图14A-14C中所示，可以将气体流36供应至气化装置34B并且气体可以填充气 化装置34B的内部工作体积。在一些实施方案中，可以经由如进一步在本文详细描述的位于 气化装置34下方的通气室54或通气管(未示出）将气体流36供应至每个气化装置34。可以通 过气体使气化装置34B内的液面向下移动直到其达到管的底部开口端。如在图15A-15C中所 示，通过破坏液封，可以将在内部工作体积中收集的基本上全部体积的空气迅速向上引导 通过管，导致空气脉冲作为大气泡56从管的上端离开。
[0145] 同心气化装置
[0146] 图16示出了与束体20(未示出中空纤维膜32)连接的、被配置用于脉冲通气的气化 装置34B的横截面图。气化装置34B在本文中可以被称为同心气化装置。如在图16中所示，同 心气化装置34B可以具有喷嘴100、外套筒102、管104、和桶106。喷嘴100可以限定供给室108 和节流阀110,配置成接收从通气室54到供给室108中的气体流36。在一些实施方案中，喷嘴 100可以被配置成与束体20可释放地且可旋转地连接。喷嘴100可以具有，例如，一个或多个 从喷嘴1 〇〇向外延伸并且被配置成接合束体20中的狭槽的突出物112。
[0147] 外套筒102可以与喷嘴100连接并且被配置成限定主室114。主室114可以与供给室 108流体连通。外套筒102可以形成具有开放的下端116的大体上圆柱形的形状。在其它实施 方案中，外套筒102可以限定其他形状，例如，正方形、卵形、矩形、椭圆形等。
[0148] 如在图16中所示，管104可以被配置成与喷嘴100连接，例如，通过插入至喷嘴100 的凹槽118中。在一些实施方案中，可以将管104固定或集成至喷嘴100。管104可以从凹槽 118通过供给室108向下延伸并且进入主室114中。管104可以延伸至主室114中的高于外套 筒102的下端116的距离。管104的下端116可以对主室114开放。
[0149] 如在图16中所示，桶106可以位于主室114内的管104的外部。桶106可以被配置成 与管104、外套筒102、和/或喷嘴100连接并且可以与管104、外套筒102、和束体20同心。桶 106的上端120可以对主室114开放，并且桶106的盖122可以密封。桶106的盖122可以位于管 104的下方，因此由桶106限定的体积可以与管104流体连通。如在图16中所示，桶106的盖 122也可以高于外套筒102的下端116。可以确定气化装置34B的多个部件的尺寸，从而当从 上方或下方观察时气化装置34B被包含在束体20的覆盖区内。
[0150]当不将气体流36供应至气化装置34B时，主室114和供给室108可以用经由外套筒 102的开放的下端116引入的液体42(未示出）充满。当将气体流36供应至通气室54时，气体 可以通过节流阀110流入供给室108和主室114中并且替代液体42。当主室114中的气体的体 积替换足够体积液体42以使液体42的水平达到管104的下端时，可以破坏液封，并且可以 将供给室108和主室114中收集的空气的体积作为空气脉冲向上引导（例如，虹吸)通过管 104,并且可以将空气脉冲作为气泡56从束体20释放。可以将气泡56从束体20的中心释放至 纤维束18的中心(未示出）。
[0151] 偏置气化装置
[0152] 图17示出了根据另一个实施方案的、被配置用于脉冲通气的气化装置34C。这个实 施方案在本文中可以被称为180度偏置气化装置34C。气化装置34C可以是与如在本文中所 描述的同心气化装置相似的。更具体地，气化装置34C可以包括相同或基本上相似的喷嘴 100、外套筒102、和管104。同心气化装置34B和180度偏置气化装置34C之间的主要差异可以 是桶。气化装置34C可以包括桶124,但是如在图17中所示，桶124可以与同心气化装置34B的 桶106不同。
[0153] 如在图17中所示，桶124可以具有封闭的底部124和开放的顶部128。桶124可以被 配置成限定大体上碗形的室130。碗形室的内表面可以是从顶部128向底部126走向的凹面。 桶124还可以被配置成使得室130仅在管104周围路线的一部分延伸。例如，如在图17中所 示，室130可以在管104的外周周围约180度延伸。在其它实施方案中，室130可以在管104周 围大于180度或小于180度延伸。例如，图18示出了被配置用于脉冲通气的气化装置34D的另 一个实施方案。这个实施方案在本文中可以被称为100度偏置气化装置34D。气化装置34D可 以与气化装置34C相同或基本上相似地配置，但是室130可以在管104周围约100度延伸。如 在图17和18中所示，桶124可以具有在管104周围卷绕并且从管104的外表面径向延伸至外 套筒102的内表面的侧壁132。侧壁132可以被配置成从底部126延伸至室130的顶部，或者如 在图17和18中所示，侧壁132可以超过碗的顶部128朝向喷嘴100向上延伸。在一些实施方案 中，例如如在图17中所示，侧壁132的每侧可以处于距离顶部128的不同高度。具有不同高度 的侧壁132使得液体42首先从两个侧壁132中较低的那个之上的一个方向进入桶124的室 130,并且之后液体从两个侧壁132中较高的那个之上的相反方向进入。使液体42首先从一 个方向进入桶124并且之后增加第二方向可以增加桶124内的湍流(turbulence)。增加的湍 流可以有助于从桶124中移除碎肩。
[0154] 预期的是，在其他实施方案中，可以改变、组合或改进气化装置34A、34B、和34C的 部件(例如，喷嘴100、外套筒102、管104以及桶106和124)中的一个或多个。例如，在其他实 施方案中，喷嘴100、外套筒102、和管104可以全部是一个连续的部件。
[0155] 下通气
[0156] 在膜排12的一些示例性实施方案中，可以经由下通气管将气体流36供应至气化装 置34(例如，34B、34C、和34D)而不是通过集管16的通气室54供应气体流36。例如，如在图19 中所示，膜排12可以被配置成使得可以将气体流36从通气立管管道24通过通气足部62引导 至下通气管64。下通气管64可以从膜排12的一侧延伸至另一侧。在一些实施方案中，如在图 19中所示，下通气管64可以通过气化装置34的下部。在一些实施方案中，下通气管64可以被 配置成在气化装置34的下方通过。如在图19中所示，下通气管64可以包括在与可以供应气 体流36的末端相反的末端的冲洗腿66。
[0157] 如在图19中所示，对于使用下通气管64的实施方案来说，可以从束体20中取消通 气室54,从而使得渗透物室46增加。例如，如在图19中所示，每个束体20可以包括与中空纤 维膜32和渗透物立管管道22的中空内部流体连通的一个室（即，渗透物室）。
[0158] 下通气管64可以包括被配置成将气体流36引导至每个气化装置34的多个孔68。例 如，如在图19中所示，下通气管64可以具有至少一个与例如每个气化装置34的中心大体上 对齐的孔68。孔68可以位于沿着下通气管64的外周的多个位置。在一些实施方案中，孔68可 以位于下通气管64的底部或顶部。根据示例性实施方案，如在图19中所示，孔68可以位于下 通气管64的顶部和底部之间的中间位置（即，从底部90度偏置）。与位于下通气管64的底部 上的孔相比，将孔定位为从底部90度偏置可以降低堵塞的可能性。此外，90度偏置维持了沿 着下通气管64的基本上一致的压降。
[0159]可以优化下通气管64的横截面积和孔68的横截面积以使相等且足够量的气体流 36可以从每个孔68中排出同时将从冲洗腿66排出的气体流36的量最小化。如对于本领域 技术人员来说将会是已知的是，孔的尺寸取决于体积空气流和孔的量。此外，可以改变下通 气管64横截面积和孔尺寸以控制速度和压降。在一些实施方案中，孔68可以为约5mm、6mm、 7mm、8mm、9mm、10mm、或更大。
[0160] 如在图20中所示，下通气管64可以被配置成从排12(未示出）的通气足部62延伸至 渗透物足部70。下通气管64可以被配置成滑动且锁定就位。例如，如在图20中所示，下通气 管64的一端可以被配置成插入至通气足部62中并且可以用例如0型环密封。如在图21中所 示，下通气管64的另一端可以包括键状突起72。键状突起72可以被配置成通过渗透物足部 70中的键状狭缝74，并且一旦通过，即可以旋转下通气管64，从而键状突起72不再与键状狭 缝74对齐并且因此靠在渗透物足部70的内表面上。可以通过将下通气管64反向旋转来从排 12中移除下通气管64,以使键状突起72与键状狭缝74对齐并且从而可以将下通气管64从渗 透物足部70缩回。
[0161] 在本文中所公开的气化装置(例如，34B、34C、和34D)中的任何一种均可以改进用 于与膜排12的下通气管64构造一起使用。例如，图19中所示的排12与110度偏置气化装置 34D-起使用下通气管64。图22A、22B、和22C示出了气化装置34D的示例性实施方案，其已经 改进以使其可以与下通气管64构造一起使用。如在图22A-22C中所示，对气化装置34D的改 进可以包括将外套筒102进一步延伸至桶124下方，并且外套筒102可以包括被配置成允许 下通气管64通过的在下部中的相应开口。如在图22A-22C中所示，另一种改型可以是取消供 给室108和节流阀110。可以对气化装置34D和34C做出相似的改型以使用下通气管64。
[0162] 根据示例性实施方案，可以将气化装置34配置成与束体20可释放地连接。图12-13 中示出了一个实例，其中气化装置34B可以具有横向突起，当突起和狭槽对齐并且使气化装 置34B旋转时可以与束体20上的狭槽互锁(例如，参见图23A)。在另一个实例中，如在图23B 中所示，束体20可以具有可以被配置成当旋转时与气化装置34(例如，34B、34C、34D)上的相 应狭槽互锁的径向向外延伸的突起。根据示例性实施方案，如在图23C中所示，束体20可以 具有两个从束体20的底部延伸的偶联部件76。气化装置34可以具有相应的偶联部件以与 偶联部件76互锁。例如，如在图24A-24C中所示，气化装置34B、34C、和34D可以具有从气化装 置34的顶部延伸的相应的偶联部件78,其可以被配置成插入在束体20的偶联部件76之间， 并且之后如在图24B中所示，气化装置的旋转90度将会使偶联部件76和偶联部件78互锁。气 化装置34B、34C、34D或束体20可以被配置成收容0型环以将偶联部件76和偶联部件78的连 接流体密封，从而将气化装置的管104与相应的束体20的管104流体连接。
[0163] 在一些实施方案中，束体20和气化装置34可以被配置成一个整体部件。例如，如在 图25中所示，气化装置34可以被配置成束体20的下部延长部分。在一些实施方案中，气化装 置34B、34C、和34D可以被配置成使得桶124可以是从外套筒102中可移除的。例如，如在图 26A-26C中所示，可以通过外套筒102的下端112将桶124插入，并且桶124可以具有可以锁合 (snapped)至外套筒102的壁中的开口 136中的突出物134。通过将突出物134经由开口 136压 下并且在桶124上拉下，可以将桶124移除。如果需要清洁、维修、或检查，移除或更换桶124 的能力可以增加可服务性。此外，更换桶124的能力可以允许桶124构造或尺寸的更换。例 如，可以通过用在管102周围180度延伸的桶124代替桶124,将110度偏置气化装置34D转换 为180度偏置气化装置34C。在一些实施方案中，可以使用小于或大于100度延伸的桶124作 为更换。在一些实施方案中，除了替换桶124具有不同的偏置度之外，替换桶124可以具有其 他可以变化的尺寸特征。例如，替换桶124可以具有在桶124的顶部128周围延伸的较高或较 低的侧壁132。
[0164] 气化装置尺寸优化
[0165] 可以以许多方式改变在本文中所描述的气化装置34(例如，34B、34C、和34D)的大 小和尺寸以优化性能。例如，对于外套筒102、管104、桶106来说，可以改变高度、直径、或长 度，从而调节主室114和室130的体积。外套筒102的整体高度和直径可以确定最大工作体 积。可以基于在气体流36的给定的体积流量下优选的脉冲频数选择工作体积。
[0166] 为了确定气化装置34的最佳工作体积和相应尺寸，在2至IOm3/小时/排之间的空 气流量下测试和操作三个不同大小的同心气化装置34B。如在以下表1中指出的和在图27 中所示的，仅改变三个气化装置34B之间的三种尺寸。
[0167] 表1
[0169] 用目测并且通过对在给定的流量下的脉冲数量/分钟进行计时来测量所测试的每 个气化装置34B的性能。目标是确定在所施加的空气流量下始终使用气化装置的全部滞留 (ho ld-up)体积的最佳构造。在给定的流量下的脉冲数量/分钟表示气化装置是否有效地起 爆(firing)。与不适当地起作用的气化装置相比，适当地起作用的气化装置将会脉冲更少 次数/分钟。这是因为短路或不完全抽真空的气化装置将会倾向于更迅速起爆。全部的空气 使用是相同的，但是气泡大小将会随着更高的频率而减小。最终，将会损害通过填充束室横 截面的气泡形成的栗送效率。以下表2提供了试验的结果。根据结果，显然中等大小的桶允 许气化装置更有效地起作用，意味着利用每个脉冲循环始终对气化装置34B内的气体流36 的更多滞留体积抽真空。
[0170] 表2
[0172] 完成类似的测试以针对180度偏置气化装置34C和100度偏置气化装置34D测试同 心气化装置34B的脉冲速率。在以下表3中示出了三个气化装置的测试的结果。
[0173] 表3
[0175] 如由表的结果指出的，全部三个气化装置均匀地脉冲多至50cfh，其等于11.3Nm3/ 小时/排(8个束的排）。因此，全部三个气化装置34B、34C、和34D都可以被配置并且确定尺 寸，以处理在模块10的普通运行期间使用的空气流容量。作为在运行中的气化装置34的进 一步的测试和观察的结果，确定的是，当桶124的侧壁132高度与气化装置34的整体高度是 某些比率时，可以获得气化装置34的脉冲效率的进一步提高。例如，如在图28中指出的，当 高度Hl为高度H2的约39%时，可以获得提高的脉冲效率。在一些实施方案中，这个百分比可 以为，例如，约39%至约40%、约38%至约41%、或约37%至约42%。根据示例性实施方案， 高度Hl可以为约2.34英寸并且高度H2可以为约6.00英寸。可以在包括不同大小的气化装置 34B、34C、和34D的多个气化装置中使用这个高度比率。
[0176] 还对脉冲通气气化装置进行了测试以确定空气流量操作的上限和下限以及在那 些空气流量下的相应的脉冲速率。测试显示，如在图28中所示，对于气化装置34来说，空气 流量的上限（例如，最大值)为约13. lNm3/小时/排(在8束的排的情况下）或1.6375Nm3/小 时/气化装置。1.6375Nm3/小时/气化装置的空气流量产生约70次脉冲/分钟。确定的是，在 约1.6375Nm3/小时/气化装置的空气流量下，气化装置不再发出脉冲，而是相反地，开始像 分散或间歇通气气化装置一样起作用。通气