專(zhuān)利名稱(chēng)：處理流體的設(shè)備和生產(chǎn)分離的流體的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種處理流體用的設(shè)備和一種生產(chǎn)分離的流體用的方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的海水淡化等用的流體處理設(shè)備其結(jié)構(gòu)如圖7中所示，多個(gè)單元組件10每個(gè)包括一個(gè)圓筒形容器1，其中包含多個(gè)分離元件2，每個(gè)元件包括一塊反向滲透膜(可滲透膜)。該分離元件2是依靠圍繞中心管11通過(guò)間隔件螺旋形地纏卷一塊可滲透膜而形成的。因此，當(dāng)海水在壓力下從供給管12供給到單元組件10中時(shí)，海水在每一級(jí)中通過(guò)分離元件2脫鹽，然后脫鹽后的低壓淡水通過(guò)中心管11從排放管13排放，而高壓濃縮水從排放管14排放。
也就是，通過(guò)每個(gè)分離元件2的可滲透膜，圓筒形容器被分隔為存在高壓海水和濃縮水的高壓空間和存在低壓淡水的低壓空間。
但是，傳統(tǒng)的流體處理設(shè)備其結(jié)構(gòu)通常如圖8中所示，有多個(gè)單元組件10沿水平方向固定地設(shè)置在框架20上，從單元組件10的兩側(cè)端部分別伸出供給管12和排放管13、14，后兩種管分別聚集在集流管22和集流管23、24中。
但是，已經(jīng)產(chǎn)生下列問(wèn)題，就是因?yàn)樵诠ぷ鲌?chǎng)所安裝框架20和連接集流管22、23、24的裝管操作極端復(fù)雜，所以這些操作所需的費(fèi)用高于設(shè)備本身的費(fèi)用。其次，同時(shí)也已經(jīng)產(chǎn)生下列問(wèn)題，就是如果集流管22、23、24連接在單元組件10的兩端，那么當(dāng)每個(gè)分離元件2被周期性地更換時(shí)，每次都需要拆卸或裝配這些集流管，這造成維修操作效率極低。
此外，在利用上述處理設(shè)備生產(chǎn)分離后流體的場(chǎng)合，通常因?yàn)楦邏汉Ｋ驖饪s水流過(guò)集流管22和24，所以這些集流管的壓力損失很顯著，導(dǎo)致有關(guān)的泵或類(lèi)似設(shè)備的負(fù)載十分重。因此，設(shè)備從整體考慮其工作效率是低的，結(jié)果，利用此種設(shè)備生產(chǎn)分離后流體的方法其生產(chǎn)率是低水平的。
發(fā)明的公開(kāi)本發(fā)明的一個(gè)目的是通過(guò)消除上述慣常產(chǎn)生的缺點(diǎn)和改進(jìn)設(shè)備裝配的方便性來(lái)提供一種廉價(jià)的處理流體用的設(shè)備及其單元組件和形成此種單元組件的圓筒形容器。
本發(fā)明的另一目的是提供一種與其單元組件一起不需要任何復(fù)雜集流管的處理流體用的設(shè)備。
本發(fā)明的又一目的是利用上述處理流體用的設(shè)備來(lái)提供一種廉價(jià)的分離后流體的生產(chǎn)方法和一種流體處理方法。
本發(fā)明的圓筒形容器的一種模式是在所述容器每端附近位置處的外周面上分別有多個(gè)流動(dòng)口的圓筒形容器，其中靠近所述容器一側(cè)的所述流動(dòng)口中的至少兩個(gè)是這樣設(shè)置的，使得其位置基本上對(duì)應(yīng)于靠近所述容器另一端的沿圓周方向的相對(duì)應(yīng)部分。
本發(fā)明的圓筒形容器的另一種模式是在所述容器每端附近位置處的外周面上分別有多個(gè)流動(dòng)口，其中靠近所述容器一端的所述流動(dòng)口的每一個(gè)其位置都基本上對(duì)應(yīng)于靠近所述容器另一端的沿圓周方向的相對(duì)應(yīng)部分。
本發(fā)明的處理流體用的設(shè)備的單元組件的一種模式是一種其中含有多個(gè)分離元件并在靠近其每端的外周面上分別設(shè)有多個(gè)流動(dòng)口的處理流體用設(shè)備的單元組件。
本發(fā)明的處理流體用的設(shè)備的一種模式是一種包括多個(gè)圓筒形容器的處理流體用的設(shè)備，這些容器在其每端附近位置處的外周面上有流動(dòng)口，并且其中含有多個(gè)基本上互相平行于每個(gè)所述圓筒形容器而排列的分離元件，所述圓筒形容器以這樣一種方式裝配，使得相鄰容器的流動(dòng)口彼此面對(duì)并連接。
本發(fā)明的處理流體用設(shè)備的另一種模式是一種包括多個(gè)圓筒形容器的處理流體用的設(shè)備，每個(gè)容器中包含多個(gè)分離元件并有多個(gè)在所述容器每個(gè)端部附近位置處的外周面上形成的流動(dòng)口，其中所述圓筒形容器基本上彼此平行地排列，一個(gè)容器的所述流動(dòng)口面對(duì)另一個(gè)容器的流動(dòng)口，其中在所述圓筒形容器之間設(shè)有與所述圓筒形容器相交的流體輸送管，以便分別接合每個(gè)圓筒形容器的兩端附近的流動(dòng)口，而所述流動(dòng)口和所述流體輸送管面對(duì)面地互相連接。
通過(guò)本發(fā)明的利用圓筒形容器的流體處理設(shè)備處理的流體的流動(dòng)如下從靠近圓筒形容器一端的第一流動(dòng)口將流體供給到一個(gè)圓筒形容器中，并在靠近該一端的位置處將該流體的一部分供給到另外的圓筒形容器的第一流動(dòng)口中，后者連接在第一次提到的圓筒形容器的第二流動(dòng)口上，該第二流動(dòng)口設(shè)置在例如與第一次提到的圓筒形容器的第一流動(dòng)口相對(duì)于該容器的軸線對(duì)稱(chēng)的位置上。流體的至少一部分殘留部分在流經(jīng)圓筒形容器的內(nèi)部后從設(shè)置在該圓筒形容器另一端處的第三流動(dòng)口排放。在這種情況下，因?yàn)榈谒牧鲃?dòng)口設(shè)置在靠近該容器另一端處特別是沿圓周方向與第二流動(dòng)口基本上相同的位置處，所以如果在該另外的圓筒形容器的另一端處設(shè)置一個(gè)相似的流動(dòng)口，那么這兩個(gè)流動(dòng)口可以連接，從而從該連接的流動(dòng)口接受流體并從上述第三流動(dòng)口排放。另外，也可以使流體能夠從第三流動(dòng)口流入容器而從第四流動(dòng)口排放。
這樣，每個(gè)圓筒形容器在其流入側(cè)(一端)有多個(gè)流動(dòng)口并在排放側(cè)(另一端)有多個(gè)流動(dòng)口，使得流入側(cè)流動(dòng)口的位置沿圓周方向分別基本上對(duì)應(yīng)于排放側(cè)流動(dòng)口的位置。因此，多個(gè)圓筒形容器可以在流入側(cè)和排放側(cè)互相連接。在上述方式連接的多個(gè)圓筒形容器中，在兩端處安置的那些中的每一個(gè)可以設(shè)置至少兩個(gè)其位置連接相鄰容器的流動(dòng)口并設(shè)置一個(gè)其位置不同于上述兩個(gè)流動(dòng)口的第三流動(dòng)口，使得可以從那里供給或排放流體。
本發(fā)明的處理流體用的設(shè)備包括多個(gè)圓筒形容器，每個(gè)容器在靠近其兩端的外周面上設(shè)有流動(dòng)口并有多個(gè)設(shè)置在容器中的分離元件，該設(shè)備的結(jié)構(gòu)做成使這些圓筒形容器基本上彼此平行地排列，而每個(gè)相鄰容器的流動(dòng)口互相面對(duì)并互相連接。因此，為了連接這些流動(dòng)口并不需要集流管，結(jié)果，可以省去利用集流管的連接操作。其次，因?yàn)槊總€(gè)容器的端部(底面)處沒(méi)有設(shè)置集流管，所以在更換分離元件時(shí)可以以簡(jiǎn)單的方式打開(kāi)容器端部的底面，由此便于設(shè)備分離元件的周期性更換。再次，因?yàn)閳A筒形容器一個(gè)堆疊在另一個(gè)的上方，所以不再需要使用慣常需要的將圓筒形容器安置于其上面用的框架，從而可以省去制造框架的操作。
本發(fā)明的生產(chǎn)分離的流體用的方法的一種模式是包括下列步驟的生產(chǎn)分離的流體用的方法將待處理的流體供應(yīng)到上述處理流體用的設(shè)備中；以及減少混合或溶解在所述流體中的一種成分的量。
本發(fā)明的生產(chǎn)分離的流體用的方法的另一模式是包括下列步驟的生產(chǎn)分離的流體用的方法將待處理的流體供應(yīng)到上述處理流體用的設(shè)備中；以及富集混合或溶解在所述流體中的一種成分。
本發(fā)明的生產(chǎn)分離的流體用的方法，由于利用一種包括多個(gè)通過(guò)流動(dòng)口連接在一起的單元組件的處理流體用的設(shè)備，因此能夠?qū)⑹褂眉鞴芑蚋鼡Q分離元件產(chǎn)生壓力損失引起工作效率降低而造成的生產(chǎn)率降低減至最小。
本發(fā)明的圓筒形容器的又一模式是一種具有可滲透膜的圓筒形容器，該可滲透膜將所述容器的內(nèi)部分隔為低壓側(cè)空間和高壓側(cè)空間，分別在所述低壓側(cè)空間上連接低壓側(cè)流動(dòng)口而在所述容器靠近其兩端的位置處的外周面上形成多個(gè)高壓流動(dòng)口并連接到所述高壓側(cè)空間上，靠近所述容器一端的所述流動(dòng)口中的至少兩個(gè)的位置基本上對(duì)應(yīng)于靠近所述容器另一端的沿圓周方向的相對(duì)應(yīng)部分。
本發(fā)明的處理流體用的設(shè)備的又一模式是一種裝有多個(gè)上述圓筒形容器的處理流體用的設(shè)備，這些圓筒形容器是這樣連接在一起的，使得所述容器的高壓側(cè)空間通過(guò)靠近其兩端的相應(yīng)的高壓側(cè)流動(dòng)口結(jié)合在一起。
生產(chǎn)分離的流體用的方法的又一模式是一種包括下列步驟的生產(chǎn)分離的流體的方法將待處理的流體從圓筒形容器的高壓側(cè)流動(dòng)口供給到上述處理流體用的設(shè)備中，并通過(guò)所述低壓側(cè)流動(dòng)口收集由所述可滲透膜分離的分離的流體。
本發(fā)明的生產(chǎn)分離的流體用的方法的又一模式是一種包括下列步驟的生產(chǎn)分離的流體的方法將待處理的流體通過(guò)圓筒形容器一端上的高壓側(cè)流動(dòng)口供給到上述處理流體用的設(shè)備中，利用所述可滲透膜分離一部分所述流體，并從所述圓筒形容器的另一端上的所述高壓側(cè)流動(dòng)口收集一部分留在高壓側(cè)空間的所述流體。
本發(fā)明的流體處理方法的一種模式是一種使用包括多個(gè)單元組件的處理流體用的設(shè)備的流體處理方法，每個(gè)單元組件的形式為其中設(shè)有流體處理機(jī)構(gòu)的圓筒形容器，在靠近所述容器一端的位置處的外周面上有第一和第二流動(dòng)口，在靠近所述容器另一端的位置處的外周面上還設(shè)有第三和第四流動(dòng)口，使其在位置上分別基本上沿圓周方向?qū)?yīng)于所述第一和第二流動(dòng)口，所述方法包括下列步驟將待處理的流體通過(guò)所述第一流動(dòng)口供給到一個(gè)所述圓筒形容器中，由此使一部分所述流體能夠通過(guò)所述第二流動(dòng)口流入另外的圓筒形容器的流動(dòng)口中；在所述容器內(nèi)利用所述流體處理機(jī)構(gòu)處理流體后通過(guò)所述圓筒形容器的所述第三流動(dòng)口排放所述流體殘留部分的至少一部分；將待處理流體從另外的圓筒形容器的流動(dòng)口通過(guò)所述第四流動(dòng)口供給到所述圓筒形容器中，經(jīng)所述圓筒形容器的內(nèi)部，從所述第三流動(dòng)口排放，由此獲得處理后的流體。
本發(fā)明的流體處理方法的另一模式是一種使用包括多個(gè)單元組件的處理流體用的設(shè)備的流體處理方法，每個(gè)單元組件的形式為其中設(shè)有流體處理機(jī)構(gòu)的圓筒形容器，在靠近所述容器一端的位置處的外周面上有第一和第二流動(dòng)口，而在靠近所述容器另一端的位置處的外周面上還設(shè)有第三和第四流動(dòng)口，其位置分別基本上沿圓周方向?qū)?yīng)于所述第一和第二流動(dòng)口，所述方法包括下列步驟將待處理的流體通過(guò)所述第一流動(dòng)口供給到一個(gè)所述圓筒形容器中，由此使一部分所述流體能夠通過(guò)第二流動(dòng)口流入另外的圓筒形容器的流動(dòng)口中；在所述容器內(nèi)利用所述流體處理機(jī)構(gòu)處理流體后通過(guò)所述圓筒形容器的所述第四流動(dòng)口排放所述流體殘留部分的至少一部分；以及使待處理流體從另外的圓筒形容器的流動(dòng)口通過(guò)所述第三流動(dòng)口供給到所述圓筒形容器中，經(jīng)過(guò)所述圓筒形容器內(nèi)部，從所述第四流動(dòng)口排放，由此獲得處理后的流體。
本發(fā)明的圓筒形容器的又一模式是一種在其外周面上設(shè)有第一、第二和第三流動(dòng)口的圓筒形容器，使得所述第一流動(dòng)口設(shè)置在靠近所述圓筒形容器一端的位置處，所述第二流動(dòng)口設(shè)置在靠近所述圓筒形容器另一端的位置處，后一位置沿圓周方向?qū)?yīng)于所述第一流動(dòng)口，而所述第三流動(dòng)口設(shè)置在一個(gè)沿所述容器的圓周方向并不對(duì)應(yīng)于所述第一和第二流動(dòng)口的位置處。
附圖簡(jiǎn)述

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一種處理流體用的設(shè)備的前視圖；圖2(A)和2(B)是圖1中所示處理流體用的設(shè)備的側(cè)視圖，這些圖分別例示該設(shè)備的不同模式；圖3是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的一種處理流體用的設(shè)備的前視圖；圖4(A)和圖4(B)是圖3中所示處理流體用的設(shè)備的側(cè)視圖，這些圖分別例示該設(shè)備的不同模式；圖5是根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的一種處理流體用的設(shè)備的前視圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明再一個(gè)實(shí)施例的一種處理流體用的設(shè)備的前視圖；圖7是一種使用傳統(tǒng)的流體處理設(shè)備的單元組件的示意外部視圖；圖8是一種傳統(tǒng)流體處理設(shè)備的示意前視圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例的處理流體用設(shè)備的示意透視圖。
圖10(A)是圖9中所示設(shè)備的每個(gè)單元組件的一端的側(cè)視圖而圖10(B)是同一組件的前視圖。
注意附圖中的標(biāo)號(hào)表示下列部件1圓筒形容器2分離元件10單元組件15液體輸送管15a(交叉)連接管15b(直線)連接管32、34流動(dòng)口40底座41帶子42O形環(huán)46供給管47排放管48平法蘭實(shí)施本發(fā)明的最佳模式圖1和2表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一種處理流體用的設(shè)備。
這個(gè)處理流體用的設(shè)備包括多個(gè)單元組件10-1、10-2和10-3，它們一個(gè)安置在另一個(gè)上方，彼此基本上平行，它們的兩端部聯(lián)結(jié)在一起。單元組件10的每一個(gè)為圓筒形容器1形式，其兩端部的直徑大于作為其主體部分的中間部分的直徑。其次，在單元組件內(nèi)部，安置了多個(gè)彼此串聯(lián)排列的分離元件2。在直徑較大的兩端部的外周面上分別設(shè)置一對(duì)豎直對(duì)置的流動(dòng)口32-11、32-12和一對(duì)流動(dòng)口34-11、34-12，相對(duì)于容器的軸對(duì)稱(chēng)地安置(在示意圖中所示的流動(dòng)口數(shù)目為二的情況下，它們被安置在豎直對(duì)置的位置上)，從而從這樣構(gòu)造的外周面上稍許凸出。
作為被安置在圓筒形容器1中的分離元件2，可以采用一種公知形式，通常，它通過(guò)圍繞一個(gè)中心管螺旋形地纏繞一層透水薄膜來(lái)形成，在相繼的各圈薄膜中安置一層間隔件。
這樣構(gòu)造的多個(gè)單元組件10-1、10-2和10-3通過(guò)間隔件44和如O形環(huán)之類(lèi)的密封件(未示出)以這樣的方式順序地水平地一個(gè)排列在另一個(gè)的上面，使得最下面的單元組件(10-1)的兩端安置在基板40上而它們的兩端上的相鄰容器的流動(dòng)口被分別連接在一起。其次，帶子41分別圍繞堆疊的單元組件的兩端通過(guò)，而兩端保持與從基板40的兩側(cè)表面凸出的法蘭45、45結(jié)合并用螺栓和螺母整體緊固在法蘭上。
在多個(gè)單元組件10被疊置并用帶子41緊固的場(chǎng)合，它們可以如圖2(A)中所示每單排地緊固，或者如圖2(B)中所示每多排地緊固。緊固機(jī)構(gòu)不限于帶子，因此也可以使用其它機(jī)構(gòu)如細(xì)長(zhǎng)螺栓和螺母的結(jié)合。
流體通過(guò)上述裝置的流動(dòng)如下例如當(dāng)待處理的流體從第一圓筒形容器10-1的流入側(cè)流動(dòng)口32-11通過(guò)供給管46沿箭頭方向供給時(shí)，一部分流體從流入側(cè)流動(dòng)口32-12通過(guò)連接于其上的流入側(cè)流動(dòng)口32-21流入第二圓筒形容器10-2，而其余部分的流體受分離元件2處理后通過(guò)第一圓筒形容器10-1流動(dòng)，直到它從排放側(cè)流動(dòng)口34-11排放。進(jìn)入第二圓筒形容器10-2的流體進(jìn)一步分流，其一部分從第二流入側(cè)流動(dòng)口32-22通過(guò)連接于其上的流入側(cè)流動(dòng)口32-31流入第三圓筒形容器，從而通過(guò)分離元件2受到處理，然后從排放側(cè)流動(dòng)口34-31通過(guò)連接于其上的第二排放側(cè)流動(dòng)口34-22返回到第二圓筒形容器中。通過(guò)第二圓筒形容器流動(dòng)的流體受分離元件處理后從第二排放側(cè)流動(dòng)口34-21通過(guò)第一排放側(cè)流動(dòng)口34-12返回到第一圓筒形容器中，從而當(dāng)其排放時(shí)它最終從排放側(cè)流動(dòng)口34-11中排放掉。
在上述裝置中，連接到第一圓筒形容器10-1的供給管46上的流動(dòng)口32-11的周邊位置和連接到排放管47上的流動(dòng)口34-11的周邊位置并不總是需要相互一致。
圖3和4表示本發(fā)明的另一實(shí)施例。
本實(shí)施例中處理流體用的設(shè)備不同于上述實(shí)施例之處在于，與上述實(shí)施例不同，圓筒形容器1的兩端部的外周邊表面上形成的流動(dòng)口32和34并不凸出到周邊表面之外。這樣，通過(guò)剛巧在容器壁上形成流動(dòng)口32和34，可以省去間隔件44。其次，為了穩(wěn)定堆疊的圓筒形容器，互相接觸的相鄰的圓筒形容器的兩端的外周邊表面被做成基本上是平的。
在該實(shí)施例中，其中，在多級(jí)中一個(gè)堆置在另一個(gè)上的圓筒形容器1利用帶子41在其兩端分別緊固，容器也可如圖4(A)中所示每一排緊固，或者如圖4(B)中所示每多排緊固。
根據(jù)該實(shí)施例的處理流體用的設(shè)備通常這樣制造，使得液體供給管46連接在最下面的單元組件10的下側(cè)流動(dòng)口32上而排放管47連接在流動(dòng)口34上。其次，最上面的單元組件的上側(cè)流動(dòng)口32和34分別通過(guò)止動(dòng)器阻塞。當(dāng)然，存在一種情況，就是最上和最下的單元組件10在它們沒(méi)有被連接到其它單元組件(例如圖3中的最上單元組件)的側(cè)面上時(shí)可以沒(méi)有任何流動(dòng)口，或者另一種情況，就是它們每個(gè)僅有一個(gè)流動(dòng)口就夠了(例如圖5中的最上和最下單元組件)。
供給管46和排放管47并非總是要求如圖1中所示那樣連接在最下單元組件10的下側(cè)上的流動(dòng)口32和34上，因此，例如，在圖5和6中所示的實(shí)施例的情況下，排放管47可以安裝在最上單元組件10的上側(cè)上的流動(dòng)口34上，使得排放管47與最下單元組件10上設(shè)置的供給管46成對(duì)角線。這種情況下流體的流動(dòng)方向?qū)⑹箞D1實(shí)施例中排放側(cè)流動(dòng)口中流體的流動(dòng)方向倒轉(zhuǎn)。因此，所有流體通過(guò)圓筒形容器中的連接部分兩次并通過(guò)容器一次，由此使流體的阻力均勻。這樣，通過(guò)使供給管46和排放管47彼此排列成對(duì)角線關(guān)系，就可以使處理設(shè)備中流體的壓力損失分布變得均勻，由此防止流體分布不當(dāng)。其次，采用該結(jié)構(gòu)，在多個(gè)圓筒形容器中，那些位于上、下側(cè)的圓筒形容器(即10-1和10-3)可以適當(dāng)?shù)鼐哂兄辽僖粋€(gè)連接供給管46或排放管47的流動(dòng)口。如果沿圓周方向的這些第三流動(dòng)口的位置不同于被連接到相鄰容器上的流動(dòng)口的位置，兩個(gè)上下側(cè)容器可以具有如其它那些沒(méi)有安置相鄰容器的彼此遠(yuǎn)離的容器的同樣長(zhǎng)度。
上述實(shí)施例的處理流體用的設(shè)備的分離過(guò)程是通過(guò)在壓力下從供給管46供給待處理流體來(lái)完成的。增壓流體通過(guò)流動(dòng)口32、32之間的連接部分分配入每個(gè)單元組件10中，而這樣分配的流體具有由分離元件2分離的混合或熔解于其中的不需要的組分；這樣分離后的低壓流體(在海水淡化設(shè)備的情況下為淡水)經(jīng)過(guò)中心管11從排放管13排放，而濃縮的流體經(jīng)過(guò)流動(dòng)口34、34之間的連接部分從排放管47排放。
根據(jù)本發(fā)明的處理流體用的上述設(shè)備將多個(gè)單元組件10一個(gè)疊置在另一個(gè)上方，使下側(cè)的單元組件分別直接支承上側(cè)的單元組件，因此不再需要被用于安裝傳統(tǒng)流體處理設(shè)備的單元組件的支承框架。其次，因?yàn)榱鲃?dòng)口32和34分別彼此面對(duì)并直接連接，所以不需要集流管。即使當(dāng)必須使用集流管時(shí)，也僅僅用于將排放管13連接在一起，以排放低壓流體。這樣，因?yàn)橹辉诿總€(gè)單元組件10的一側(cè)端部使用集流管，所以在周期性地更換分離元件時(shí)不需要拆卸和移去集流管，從而不產(chǎn)生麻煩。
應(yīng)當(dāng)注意，雖然在上述實(shí)施例中，每個(gè)結(jié)構(gòu)被做成在其兩端上具有兩個(gè)流動(dòng)口，但它可以設(shè)有多個(gè)循環(huán)口。例如，最好是，每個(gè)單元組件的四個(gè)流動(dòng)口這樣形成，使得它們沿與每個(gè)單元組件的軸線基本上直角相交的方向設(shè)置，而這些單元組件一個(gè)疊置在另一個(gè)上方，如圖2(B)或4(B)中所示，使它們不僅沿豎直方向而且沿水平方向連接在一起。因?yàn)?，通過(guò)此種做法，流體處理設(shè)備中的壓力損失可以進(jìn)一步減小。
其次，并不要求每個(gè)單元組件必須在其兩端上有相同數(shù)目的流動(dòng)口。例如，像圖5中所示的最下面的容器，與流體的入口或排放口連接的最外部容器可以設(shè)置在其一端上，使流動(dòng)口的數(shù)目比其另一端上的數(shù)目更多(例如，二或三個(gè))。
根據(jù)本發(fā)明的上述模式的處理流體用設(shè)備，單元組件10從下面起由它們本身直接支承，因此基本上不需要傳統(tǒng)上使用的安置單元組件的支承框架。其次，因?yàn)閱卧M件互相連接而分別使流動(dòng)口32和34彼此相對(duì)，所以也不需要集流管。即使當(dāng)使用集流管時(shí)，也僅僅用于連接排放管13以排放低壓流體。因此，集流管僅僅用于每個(gè)單元組件10的一側(cè)端部上，從而便于分離元件的周期性更換。
應(yīng)當(dāng)注意，雖然在上述實(shí)施例中使用螺栓38和螺母39作為緊固多個(gè)單元組件10用的裝置，但本發(fā)明不限于此，也可以使用使帶子圍繞單元組件兩端通過(guò)之類(lèi)的其它裝置。
在圖9和圖10中示出根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的處理流體用的設(shè)備。
這種處理流體用的設(shè)備包括多個(gè)互相平行地水平和豎直排列的單元組件10。其次，在單元組件10的上下排的兩端之間分別夾著流體輸送管15、15，它們水平延伸而橫穿單元組件的各排。每個(gè)輸送管15包括交叉連接管15a和直線連接管15b的組合。
作為圓筒形容器1的每個(gè)單元組件10其中包括多個(gè)串聯(lián)的分離元件2并在其兩端附近分別設(shè)置流動(dòng)口32和34，它們從兩端部的外圓周表面上向外凸出。沿豎直方向排列成兩排的單元組件10有流動(dòng)口32和34，它們分別對(duì)置，使得流動(dòng)口32、32和34、34利用交叉連接管15a、15a連接在一起，后者而后利用直線連接管15b連接在一起。
對(duì)于安置在每個(gè)圓筒形容器1中的分離元件2，可以利用公知的各種分離元件，通常，每個(gè)分離元件2包括一個(gè)圍繞中心管纏卷的可滲透薄膜，在相繼的各圈薄膜之間有一個(gè)間隔件。
如圖10(A)和10(B)中所示，沿豎直方向排列的單元組件10、10使其流動(dòng)口32、32相互對(duì)置并利用交叉連接管15a連接在一起。流動(dòng)口32、32和交叉連接管15a的連接方式是這樣的，使得單元組件10、10的設(shè)置了流動(dòng)口32、32外周面的側(cè)面被做成平的，以便與待處理的流體的循環(huán)方向以大體直角相交，而連接管15a的兩端面分別與平法蘭48連接，因此圍繞每個(gè)流動(dòng)口32的平面部分和每個(gè)平法蘭48面對(duì)面地通過(guò)一個(gè)O形環(huán)42連接。
其次，間隔件35安置在單元組件10、10的相鄰端部之間，而其它間隔件36、36和角狀部件37、37分別外加在上述相鄰端部的外側(cè)面上，使得單元組件10、10利用螺母39緊固安置在角狀部件37、37之間的螺栓38而保持固定。
面對(duì)面地連接和流動(dòng)口32與連接管15a之間的緊固結(jié)構(gòu)也應(yīng)用于流動(dòng)口34、34位于單元組件10、10的對(duì)置側(cè)端處的情況下。
在流動(dòng)口和連接管如上所述地表面連接的場(chǎng)合下，即使當(dāng)由于單元組件的制造誤差或處理流體用設(shè)備的裝配誤差而使流動(dòng)口的中心軸線和連接管的中心軸線并不互相重合時(shí)，只要此種不符合處于兩者的平坦部分的寬度范圍內(nèi)，它們就能夠不產(chǎn)生任何麻煩地連接。在這種情況下，流動(dòng)口和連接管開(kāi)孔的連接是在兩個(gè)平坦表面之間進(jìn)行的，使得兩者的中心軸線可以在與軸線以直角相交的平面內(nèi)沿任何方向相互移動(dòng)。兩者之間的任何軸向錯(cuò)位可以在密封件的密封能力范圍內(nèi)得到補(bǔ)償，這種密封能力是由作為密封件特征的彈性變形決定的。因此，利用此種平面對(duì)平面的連接，可以通過(guò)增大流動(dòng)口或連接管開(kāi)孔的直徑而減小待處理流體的流動(dòng)阻力，從而可以通過(guò)更大量的待處理流體并同時(shí)增大流動(dòng)口和連接管的中心軸線之間的錯(cuò)位的補(bǔ)償范圍。
其次，雖然在上述實(shí)施例中每個(gè)單元組件的流動(dòng)口的端部表面和連接管的開(kāi)口端部是面對(duì)面地連接的，但它們兩者也可以(例如)以圓筒形表面的方式連接。這是以這樣一種方式完成的，使得例如單元組件的側(cè)表面做成圓形，而連接管的開(kāi)口端表面與一個(gè)具有同單元組件的圓形側(cè)表面匹配的表面的法蘭相連接，從而通過(guò)一個(gè)密封件將兩個(gè)表面連接在一起。
但是，在上述情況下，流動(dòng)口的軸線和連接管軸線之間的錯(cuò)位可以以上述方式相對(duì)于圓形表面的軸向分量進(jìn)行補(bǔ)償，但難于沿與兩者的軸線成直角相交的方向進(jìn)行補(bǔ)償。但是，將單元組件流動(dòng)口的端部表面加工成圓形比將其加工成平面更容易些，而這在許多情況下是令人滿意的，因?yàn)閱卧M件的主要由于單元組件制造誤差產(chǎn)生的軸向錯(cuò)位可以通過(guò)該法進(jìn)行補(bǔ)償。
其次，還可以有一種方法，即在單元組件的流動(dòng)口中埋置一個(gè)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的接頭，并在連接管的開(kāi)口中設(shè)置這樣一個(gè)接頭，由此連接流動(dòng)口和連接管，但該法的缺點(diǎn)是流動(dòng)口和連接管的軸線之間的錯(cuò)位的補(bǔ)償范圍很小，并且由于大直徑接頭費(fèi)用高而不能將流動(dòng)口的直徑做大，這造成增大流體的流動(dòng)阻力。再次，為了在流動(dòng)口中埋置此種接頭，接頭埋置部分需要一種密封結(jié)構(gòu)，這使得整個(gè)組件特別復(fù)雜。
使用目前上述實(shí)施例的處理流體用設(shè)備的分離過(guò)程是通過(guò)如箭頭X所示將加壓的待處理流體從流體輸送管15之一供入設(shè)備而進(jìn)行的。然后加壓流體通過(guò)流動(dòng)口32、32的連接部分分配入每個(gè)單元組件10，而分配入單元組件的流體受分離元件2過(guò)濾，從而分離出流體中混合的或溶解的任何不需要的或有效的成分，分離后的流體通過(guò)中心管11從排放管13排放，而分離出的濃縮流體經(jīng)流動(dòng)口34、34的連接部分沿箭頭Y方向從另一輸送管15排放。
工業(yè)應(yīng)用性本發(fā)明的處理流體用設(shè)備除了用作海水淡化設(shè)備外，還可用作半咸水脫鹽設(shè)備或系統(tǒng)、河水或城市用水凈化設(shè)備、減少或除去流體中不需要成分的設(shè)備和有效成分濃縮設(shè)備例如果汁、湯之類(lèi)飲料或魚(yú)鉺用蠶蛹精髓的濃縮設(shè)備。其次，它還可以用作氧的富集或脫除設(shè)備、除去空氣中灰塵的設(shè)備或除去氣體中不需要成分的設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種圓筒形容器，在所述容器每端附近位置處的外周面上分別有多個(gè)流動(dòng)口，其特征在于，靠近所述容器一側(cè)的所述流動(dòng)口中的至少兩個(gè)是這樣設(shè)置的，使得其位置基本上對(duì)應(yīng)于靠近所述容器另一端的沿圓周方向的相對(duì)應(yīng)部分。
2.一種圓筒形容器，在所述容器每端附近位置處的外周面上分別有多個(gè)流動(dòng)口，其特征在于，靠近所述容器一端的所述流動(dòng)口的每一個(gè)其位置都基本上對(duì)應(yīng)于靠近所述容器另一端的沿圓周方向的相對(duì)應(yīng)部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的圓筒形容器，其特征在于，所述圓筒形容器還設(shè)有流體排放口。
4.一種處理流體用的設(shè)備的單元組件，其中包含多個(gè)分離元件，在其每端附近的外周面上分別設(shè)有多個(gè)流動(dòng)口。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的一種處理流體用的設(shè)備的單元組件，其特征在于，所述流動(dòng)口相對(duì)于所述圓筒形容器的軸線互相對(duì)稱(chēng)地排列。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的一種處理流體用的設(shè)備的單元組件，其特征在于，靠近所述圓筒形容器一端設(shè)置的所述流動(dòng)口的每一個(gè)在位置上都基本上對(duì)應(yīng)于靠近所述圓筒形容器另一端設(shè)置的沿圓周方向的相對(duì)應(yīng)部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求4、5或6的一種處理流體用的設(shè)備的單元組件，其特征在于，所述圓筒形容器還設(shè)有流體排放口。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的一種處理流體用的設(shè)備的單元組件，其特征在于，每個(gè)所述分離元件包括圍繞管狀件螺旋形纏卷的可滲透膜，其間有間隔件。
9.一種處理流體用的設(shè)備，包括多個(gè)圓筒形容器，在其每端附近位置處的外周面上有流動(dòng)口，并且其中含有多個(gè)基本上互相平行于每個(gè)所述圓筒形容器而排列的分離元件，所述圓筒形容器以這樣一種方式裝配，使得相鄰容器的流動(dòng)口彼此面對(duì)并連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的處理流體用的設(shè)備，其特征在于，至少一個(gè)所述圓筒形容器還設(shè)有流體排放口。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10的處理流體用的設(shè)備，其特征在于，每個(gè)所述分離元件是這樣形成的，使得可滲透膜圍繞管狀件螺旋形地纏卷，其間有間隔件。
12.一種處理流體用的設(shè)備，包括多個(gè)圓筒形容器，每個(gè)容器中包含多個(gè)分離元件并有多個(gè)在所述容器每個(gè)端部附近位置處的外周面上形成的流動(dòng)口，其特征在于，所述圓筒形容器基本上彼此平行地排列，一個(gè)容器的所述流動(dòng)口面對(duì)另一個(gè)容器的流動(dòng)口，其中，在所述圓筒形容器之間設(shè)有與所述圓筒形容器相交的流體輸送管，以便分別接合每個(gè)所述圓筒形容器的兩端附近的流動(dòng)口，而所述流動(dòng)口和所述流體輸送管面對(duì)面地互相連接。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的處理流體用的設(shè)備，其特征在于，每個(gè)所述分離元件是這樣形成的，使得可滲透膜圍繞管狀件螺旋形地纏卷，其間有間隔件。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13的處理流體用的設(shè)備，其特征在于，排列在所述圓筒形容器一側(cè)上的所述流體輸送管起供給管的作用，而排列在所述圓筒形容器另一端上的所述流體輸送管起排放管的作用。
15.一種產(chǎn)生分離的流體用的方法，包括下列步驟將待處理的流體供應(yīng)到權(quán)利要求9至14中任何一項(xiàng)所述的處理流體用的設(shè)備中；以及減少被混合或溶解在所述流體中的成分的量。
16.一種產(chǎn)生分離的流體用的方法，包括下列步驟將待處理的流體供應(yīng)到權(quán)利要求9至14中任何一項(xiàng)所述的處理流體用的設(shè)備中，以及富集被混合或溶解在所述流體中的成分的量。
17.一種具有可滲透膜的圓筒形容器，該可滲透膜將所述容器的內(nèi)部分隔為低壓側(cè)空間和高壓側(cè)空間，分別在所述低壓側(cè)空間上連接低壓側(cè)流動(dòng)口而在所述容器靠近其兩端的位置處的外周面上形成多個(gè)高壓流動(dòng)口并連接到所述高壓側(cè)空間上，靠近所述容器一端的所述流動(dòng)口的至少兩個(gè)的位置基本上對(duì)應(yīng)于靠近所述容器另一端的沿圓周方向的相對(duì)應(yīng)部分。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的圓筒形容器，其特征在于，所述可滲透膜可以從所述圓筒形容器的主體上拆卸。
19.裝有多個(gè)在權(quán)利要求17或18中所述的圓筒形容器的處理流體用的設(shè)備，這些圓筒形容器是這樣連接在一起的，使得所述容器的高壓側(cè)空間通過(guò)靠近其兩端的相應(yīng)的高壓側(cè)流動(dòng)口結(jié)合在一起。
20.一種生產(chǎn)分離的流體用的方法，包括下列步驟將待處理的流體從圓筒形容器的高壓側(cè)流動(dòng)口供給到權(quán)利要求19中所述的處理流體用的設(shè)備中，并通過(guò)所述低壓側(cè)流動(dòng)口收集由所述可滲透膜分離的分離后流體。
21.一種生產(chǎn)分離的流體用的方法，包括下列步驟將待處理的流體通過(guò)圓筒形容器一端上的高壓側(cè)流動(dòng)口供給到權(quán)利要求19中所述的處理流體用的設(shè)備中，利用所述可滲透膜分離一部分所述流體，并從所述圓筒形容器的另一端上的所述高壓側(cè)流動(dòng)口收集一部分留在高壓側(cè)空間的所述流體。
22.一種流體處理方法，使用一種包括多個(gè)單元組件的處理流體用的設(shè)備，每個(gè)單元組件的形式為其中設(shè)有流體處理機(jī)構(gòu)的圓筒形容器，在靠近所述容器一端的位置處的外周面上有第一和第二流動(dòng)口，在靠近所述容器另一端的位置處的外周面上還設(shè)有第三和第四流動(dòng)口，使其在位置上分別基本上沿圓周方向?qū)?yīng)于所述第一和第二流動(dòng)口，所述方法包括下列步驟將待處理的流體通過(guò)所述第一流動(dòng)口供給到一個(gè)所述圓筒形容器中，由此使一部分所述流體能夠通過(guò)所述第二流動(dòng)口流入另外的圓筒形容器的流動(dòng)口中；在所述容器內(nèi)利用所述流體處理機(jī)構(gòu)處理流體后通過(guò)所述圓筒形容器的所述第三流動(dòng)口排放所述流體殘留部分的至少一部分；以及使待處理流體從另外的圓筒形容器的流動(dòng)口經(jīng)所述第四流動(dòng)口供入所述圓筒形容器，經(jīng)過(guò)所述圓筒形容器內(nèi)部，然后通過(guò)第三流動(dòng)口被排放，由此獲得處理后的流體。
23.一種流體處理方法，使用一種包括多個(gè)單元組件的處理流體用的設(shè)備，每個(gè)單元組件的形式為其中設(shè)有流體處理機(jī)構(gòu)的圓筒形容器，在靠近所述容器一端的位置處的外周面上有第一和第二流動(dòng)口，而在靠近所述容器另一端的位置處的外周面上還設(shè)有第三和第四流動(dòng)口，其位置分別基本上沿圓周方向?qū)?yīng)于所述第一和第二流動(dòng)口，所述方法包括下列步驟將待處理的流體通過(guò)所述第一流動(dòng)口供給到一個(gè)所述圓筒形容器中，由此使一部分所述流體能夠通過(guò)第二流動(dòng)口流入另外的圓筒形容器的流動(dòng)口中；在所述容器內(nèi)利用所述流體處理機(jī)構(gòu)處理流體后通過(guò)所述圓筒形容器的所述第四流動(dòng)口排放所述流體殘留部分的至少一部分；以及使待處理流體從另外的圓筒形容器的流動(dòng)口經(jīng)過(guò)所述第三流動(dòng)口供入所述圓筒形容器，經(jīng)所述圓筒形容器的內(nèi)部，然后通過(guò)所述第四流動(dòng)口而排放，由此獲得處理后的流體。
24.根據(jù)權(quán)利要求22或23的流體處理方法，其特征在于，所述流體處理機(jī)構(gòu)的形式為可滲透膜，而所述處理后的流體為已經(jīng)通過(guò)所述可滲透膜的流體。
25.一種在其外周面上設(shè)有第一、第二和第三流動(dòng)口的圓筒形容器，使得所述第一流動(dòng)口設(shè)置在靠近所述圓筒形容器一端的位置處，所述第二流動(dòng)口設(shè)置在靠近所述圓筒形容器另一端的位置處，后一位置沿圓周方向?qū)?yīng)于所述第一流動(dòng)口，而所述第三流動(dòng)口設(shè)置在一個(gè)沿所述容器的圓周方向并不對(duì)應(yīng)于所述第一和第二流動(dòng)口的位置處。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于分離混合或溶解在流體中的任何成分的處理流體用的設(shè)備和一種生產(chǎn)分離的流體用的方法。該處理流體用的設(shè)備不需要復(fù)雜的集流管，它有多個(gè)圓筒形容器，每個(gè)容器在靠近其兩端的位置處分別有多個(gè)在其外周面上的流動(dòng)口，容器中包含一系列基本上彼此平行地排列的分離元件，相鄰的圓筒形容器的流動(dòng)口互相面對(duì)面地保持連接。其次，利用上述處理流體用的設(shè)備可以提供一種以低成本生產(chǎn)分離后流體用的方法。
文檔編號(hào)B01D63/10GK1161007SQ96190905
公開(kāi)日1997年10月1日 申請(qǐng)日期1996年6月13日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月15日
發(fā)明者筏洋行, 丹野隆雄, 竹內(nèi)弘 申請(qǐng)人:東麗株式會(huì)社