CN102648159A - 竖直脱盐元件 - Google Patents

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Abstract

一种竖直脱盐元件，包括竖直的压力容器(PV)、隔膜元件、以及用于将所述隔膜元件装载所述竖直PV中的装载机构。隔膜元件和竖直PV的竖直布置增强气泡的渗透，增加了构造效率并且允许操作重的隔膜元件。隔膜元件可以从竖直PV的上端或下端单独地或成组地装载。装载机构可以包括用于支撑并固定所述隔膜元件的多种工具和装置，并且可以应用装载和释放所述隔膜元件的多种方式。

Description

竖直脱盐元件
相关申请的交叉引用
本申请要求2009年7月16日提交的美国临时专利申请61/225,948的优先权，该申请通过引用结合于此。
背景
技术领域
本发明涉及脱盐领域，并且更具体地说，涉及一种竖直脱盐元件。相关技术讨论
目前的工业规模的脱盐厂使用装配有较小隔膜(membrance)元件的水平压力容器。成比例扩大的脱盐厂要求使用更大的隔膜元件。
WIPO公开第2009087642号公开了一种具有竖直元件的脱盐系统，该WIPO公开的内容通过引用整体结合于此。
发明内容
本发明的实施方式提供了一种脱盐元件，该脱盐元件包括：竖直压力容器(PV)，该竖直压力容器具有竖直轴线、上端和下端；多个隔膜元件，该多个隔膜元件在所述竖直PV内可操作；以及装载机构，该装载机构布置为允许将所述隔膜元件装载到竖直PV中，其中，该隔膜元件和竖直PV的竖直布置可用于增强气泡的渗透，以增加构造效率并且允许操作重的隔膜元件。
本发明的这些、附加的、和/或其它方面和/或优点：在以下的详细描述中阐述；可从详细的描述中可以推导出；并且/或者通过本发明的实践可获得。
附图说明
通过结合附图对本发明实施方式的详细描述，将会更易于理解本发明，在附图中：
图1是示出了根据本发明一些实施方式的用于脱盐元件的装载机构和装载方法的概况的示意性框图；
图2A-2J是示出了根据本发明一些实施方式具有包括保持件的装载机构的脱盐元件、以及用隔膜元件装载竖直PV的阶段的示意性框图；
图3A-3L是示出了根据本发明一些实施方式具有包括使用伸缩式活塞的装载机构的脱盐元件、以及用隔膜元件装载竖直PV的阶段的示意性框图；
图4A-4N是示出了根据本发明一些实施方式具有包括使用临时支撑件的装载机构的脱盐元件、以及用隔膜元件装载竖直PV装载的阶段的示意性框图；其中图4L-图4N是根据本发明一些实施方式的临时支撑件的示意性视图；
图5A-5D是示出了根据本发明一些实施方式的隔膜元件的相互连接的示意性框图；图5E-5H是示出了根据本发明一些实施方式具有包括可释放紧固件的装载机构的脱盐元件、以及用隔膜元件装载竖直PV的阶段的示意性框图；并且图5I-5M是根据本发明一些实施方式的可释放紧固件的示意图；
图6A-6D是示出了根据本发明一些实施方式具有包括可膨胀紧固件的装载机构的脱盐元件、以及用隔膜元件装载竖直PV的阶段的示意性框图；
图7A-7F是示出了根据本发明一些实施方式具有包括改进盖的装载机构的脱盐元件、以及用隔膜元件装载竖直PV的阶段的示意性框图；
图8A-图8G是示出了根据本发明一些实施方式具有包括临时支撑件190(113)的装载机构的脱盐元件、以及用隔膜元件装载竖直PV的阶段的示意性框图；以及
图9是示出根据本发明的一些实施方式用隔膜元件装载竖直PV的方法的示意性流程图。
具体实施方式
在详细地解释本发明的至少一个实施方式之前，应该理解的是本发明不限于其应用于以下描述中阐述的或者附图中示出的部件的构造和布置的细节。本发明可适用于其它的实施方式，或者以多种方式实践或实施。而且，需要理解的是，这里所使用的措词和术语只是为了描述的目的，而不应当看作是限制。
为了更好地理解本发明，本公开中的以下术语的使用以非限定性的方式进行定义：
如在本申请中此处所使用的术语“压力容器(PV)”定义为设计为以高压保持液体的封闭容器。
如在本申请中此处使用的术语“隔膜元件”定义为构造为在压力容器中起作用的被机械地支撑的半渗透隔膜。
由于脱盐系统使用越来越大的隔膜元件，操作单个隔膜元件变得更加麻烦。此外，隔膜元件变得更加贵重并且由此使得有必要单独操作。使PV竖直地定向是解决这些难题的一种有希望的方法，并且当前发明解决了将隔膜元件装载到竖直PV中的问题。
图1是示出了根据本发明一些实施方式包括竖直PV 110的脱盐元件100的装载机构200和装载方法的概况的示意性框图。
脱盐元件100可以包括具有竖直轴线115、上端119和下端111的竖直PV 110。脱盐元件100还包括装载机构200，装载机构布置为允许将隔膜元件90(其在竖直PV 110中可操作)装载到竖直PV 110中。隔膜元件90和竖直PV 100的竖直布置允许使用重的隔膜元件90并且提高它们的可操作性。
装载机构200可以布置为通过以下操作而允许将隔膜元件90装载到竖直PV 110中：将竖直PV 110的第一端限定为插入开口并限定待插入的第一隔膜元件90A；以第一隔膜元件90A开始，将隔膜元件90插入到插入开口中，以便限定最后一个隔膜元件90Z；并且用上盖(未示出)覆盖上端119，以及用下盖230覆盖下端111，上盖和下盖包括密封装置和管道接口，以形成可操作的脱盐元件100。下盖230可以包括用于适配器和连接件的开口以使PV 110的功能性能够发挥。为了简单起见，这些开口不是一直都被示出。
装载机构200可以布置为将隔膜元件90单独地并且顺序地、或者成组地和相互连接地装载到竖直PV 110中。单个装载具有在一次操作一个隔膜元件90的优点(操作的顺序在以下描述中通过将90A表示第一隔膜元件、90B表示第二隔膜元件、以及90Z表示待装载的最后一个隔膜元件来指示)，然而具有对每个PV 110采取的顺序循环过程的缺点。成组地装载具有单个动作装载的优点，然而需要连接隔膜元件90的准备过程。
隔膜元件90可以被装载到被覆盖的下端111上，即，在装载过程中下盖230就位或者可使用，或者隔膜元件90可以装载到可以在装载过程中支撑隔膜元件90的临时支撑件190上，并且然后允许在那里插入下盖230并且从PV 110的下端111移除临时支撑件190。
图1中示出了这些可能性中的一些。装载机构200可以布置为将隔膜元件90单个地并且顺序地装载到竖直PV 110中(101)或者成组地和相互连接地装载隔膜元件90中的至少一些(105)。装载机构200可以布置为以相互连接的状态将所有的隔膜元件90以单个动作装载到竖直PV 110中。成组地装载隔膜元件90(105)可以在覆盖下端111之前执行，即具有开口下端111(112)，或者在覆盖下端111之后执行，即具有闭合的下端111(106)。
在以下附图中，示出了用于单独地且顺序地装载隔膜元件90(101)的三种装载方法：使用保持件150(102，图2A-2J)、使用伸缩式活塞120(103，图3A-3L)、以及使用临时支撑件190(104，图4A-4N)。在这些附图之后的是示出用于成组地和相互连接地地装载隔膜元件90(105)的四种装载方法的附图，图5A-5D中示出了隔膜元件90的连接：具有闭合下端111(106)的三个例子，即使用可释放紧固件237(107，图5A-5L)、使用可膨胀紧固件155(108，图6A-6D)、以及使用用于下端111的改进的盖233(109，图7A-7F)，以及使用临时支撑件190的具有开口下端111(112)的一个实例(113，图8A-图8G)。
装载方法102、104利用下端111作为插入开口，而装载方法103、和成组装载107、108、109、113利用上端119作为插入开口。
图2A-2J是示出了根据本发明一些实施方式具有包括保持件150(102)的装载机构200的脱盐元件100、以及用隔膜元件90装载竖直PV110的阶段的示意性框图。
装载架构200可以包括保持件150，保持件轴向地定位于竖直PV 110上方的保持件150并且布置为：沿着竖直PV 110的轴线115延伸通过竖直PV 110(图2A)并且连接到定位在下端111下方的第一隔膜元件90A(图2B)；顺序地收缩(图2C)以拉动相连接的隔膜元件90通过竖直PV110，以便允许在下端111下方定位附加的隔膜元件90(图2D，示出的是隔膜元件90B)；将相连接的隔膜元件90设定在附加隔膜元件90上(图2E)并且连接到附加隔膜元件90(图2F)；当到达最后一个隔膜元件90Z时(图2G)，固定隔膜元件90(图2H和2I)，例如，通过用下端紧固件245覆盖下端来固定，下端紧固件诸如为由突出部82支撑的盖230，例如使用具有延伸件81的叉式升降机80；以及从最后一个隔膜元件90Z拆除(图2J)。
保持件150可以布置为通过使隔膜元件90中的内导管91内的可膨胀件155膨胀而连接到隔膜元件90，并且通过使可膨胀件155收缩而拆除隔膜元件90。可在从相连接的隔膜元件90拆除之后(即顺序地)执行连接到附加元件90。
具有可膨胀件155的保持件150可以通过以下方式使用以将隔膜元件90装载到竖直PV 110中：第一隔膜元件90A可以定位在竖直PV 110下方(图2A)，通过使可膨胀件155膨胀而被固定(图2B)并且通过保持件150被提升(图2C)。然后，第二隔膜元件90B可以定位在竖直PV 110下方(图2C)，可以将第一隔膜元件90A降低到第二隔膜元件上(图2D)，可膨胀件155收缩(当第一隔膜元件90A被第二隔膜元件90B支撑时)并且降低(保持件150穿过第一隔膜元件90A中的内导管91)以便装配到第二隔膜元件90B的内导管91中(图2D)。
可膨胀元件155然后可以膨胀以固定第二隔膜元件90B，并且保持件150可以通过可膨胀件155提升第一和第二隔膜元件90A、90B(图2E)。然后，对于附加隔膜元件90，可以重复这些阶段(图2F-2G)，每一次保持件150均将先前的隔膜元件90下降到定位好的隔膜元件90上，可膨胀件155收缩，下降到定位好的隔膜元件90中的内导管91中，并且可膨胀件膨胀以固定该隔膜元件，并且然后与先前的隔膜元件90一起被提升以允许定位下一个隔膜元件90。对于竖直PV 110的所有隔膜元件90均可以使用保持件150在单轮(single round)中装载，或者隔膜元件90可以通过保持件150成组地装载。
可膨胀件155可以包括具有附接的膨胀和收缩装置的橡胶气球，并且可以构造为并且形成为使得通过其内部导管91最优地保持隔膜元件90而不使隔膜元件90损坏或者变形。可膨胀件155还可以设计为当降低由可膨胀件155保持的隔膜元件90A时使能够支撑多个隔膜元件90。
图3A-3L是示出了根据本发明一些实施方式具有包括使用伸缩式活塞120(103)的装载机构200的脱盐元件100、以及用隔膜元件90装载竖直PV 110的阶段的示意性框图。
装载机构200可以包括伸缩式活塞120，伸缩式活塞同轴地定位在竖直PV 110下方(图3A-3F——用作为下紧固件245的下盖230支撑，图3G-3L——用临时盖231支撑，并且如图4H-4K中用下盖230覆盖下端111)并且布置为：沿着其轴线通过竖直PV 110延伸到上端119(图3B、3H)并且连接到第一隔膜元件90A(图3C、3I)；逐步缩回以便通过竖直PV 110顺序地使相连接的隔膜元件90下沉并且顺序地接收附加隔膜元件90(图3D-3E、图3J-3K)；当到达下端111时固定第一隔膜元件90A(图3F、图3K)；并且从第一隔膜元件90A拆除(图3F、图3L)。在伸缩式活塞120的逐步缩回过程中，每个附加隔膜元件90都被支撑在先前的隔膜元件90上。
临时支撑件190可以连接到下端111并且布置为支撑隔膜元件90(图3G-3K)，并且允许在拆除伸缩式活塞120(图3L)之后移除临时盖231并且用下盖230覆盖下端111。使用临时盖231的优点是其通过PV 110增加的移动性、以及使用标准下盖230的可能性。
伸缩式活塞120可以通过下盖230连接到第一隔膜元件90A，从而固定第一隔膜元件90A包括覆盖下端111。下盖230可以构造为移动通过PV110，并且以允许连接到伸缩式活塞120并且从伸缩式活塞离开。
图4A-4N是示出了根据本发明一些实施方式具有包括临时支撑件190(104)的装载机构200的脱盐元件100、以及用隔膜元件90装载竖直PV110的阶段的示意性框图。
装载机构200还可以包括布置为可移除地连接到下端111的临时支撑件190(图4A、4B)，支撑被装载的隔膜元件90(图4C-4G)，并且允许将作为下紧固件245的下盖230连接到下端111(图4H-4J)，以替换临时支撑件190(图4K)。下盖230可以使用延伸件81和叉式升降机80连接到PV 110。下盖230可以支撑在突出部82上以允许移除临时支撑件190。
装载机构200可以布置为，通过顺序地将附加隔膜元件90推动通过临时支撑件190以使先前装载的隔膜元件90升高、并且通过由临时支撑件190支撑被插入的隔膜元件90，来单独地且顺序地通过下端将隔膜元件90装载到竖直PV11中(图4A-图4K)。
图4L-4N是根据本发明一些实施方式的临时支撑件190的示意图。图4L是分解图，图4M是通过临时支撑件190的横截面的立体图，并且图4N是可收缩保持件192的立体图。
临时支撑件190可以包括具有如图4L-4N示出的收缩机构的可收缩保持件192。每个可收缩保持件192均包括两个相互连接的部分-定位销194和突出部196。这两个部分的结构允许突出部196的有效回缩到临时支撑件190的限制体积中。
多个可收缩保持见192可以被容纳在框架中，框架包括上基部193、附接有支撑元件203的下基部206。可收缩保持件192的移动可以通过上板204和下板205而实现，下板205具有引导槽，定位销194可在引导槽中移动。在下板205中的引导槽207是径向的并且允许定位销194(以及可收缩保持件192)的径向移动。上板204中的引导槽201是斜的(diagonal)并且允许定位销194(以及可收缩保持件192)进行斜的移动，即，具有径向分量和切向分量。上板204是可移动的，并且布置为允许可收缩保持件192的位置的外部控制。通过这种方式，转动上板204允许插入隔膜元件并且支撑被装载的隔膜元件(例如如图4E和4F所示)。
作为下紧固件245的永久下盖230可以以类似于装载隔膜元件90的方式插入通过临时支撑件190，并且固定到下端111中的缺口或凹槽中。临时支撑件190可以是永久地连接的或者可以是竖直PV 110的下端111的部分。可替换地，在连接永久盖195之后，可收缩保持件190可以被移除并且用于其它竖直PV 110上。
图5A-5D是示出了根据本发明一些实施方式的隔膜元件的相互连接的示意性框图。根据一些实施方式，隔膜元件90可以是相互可连接的，并且装载机构200可以布置为成组地和相互连接地将隔膜元件90中的至少一些装载到竖直PV 110中。
装载机构200可以包括：水平框架210(图5A)，布置为支撑多个相互连接的隔膜元件90(图5B)；轴220，该轴布置为穿过(图5C)并固定到相互连接的隔膜元件90且连接到作为下盖230、下盖230的一部分或者附加部分的紧固件245，如下所述，并且连接到上连接件240。水平框架210可以被直立到竖直方向(图5D)以使相互连接的隔膜元件达到可插入的位置。
装载机构200还可以包括吊架(crane)250，吊架布置为通过上连接件240提升相互连接的隔膜元件90(图5E和图5F)，并且使相互连接的隔膜元件90插入通过竖直PV 110的上端119(图5G)。下紧固件245可以布置为在竖直PV 110的下端111处紧固隔膜90，并且当上连接件119转动时(239)而从轴220拆除，可以同时地将上隔膜元件紧固到竖直PV110的上端119。下紧固件245可以包括下盖230的一部分，并且可以布置为当上连接件240转动时从轴220拆除(参见图5I-5M)。
相互连接的隔膜元件90在它们连接期间或者连接之后可以紧固到水平框架210。相互连接的隔膜元件90可以从水平框架210卸除并且然后通过吊架250从水平框架210提升，或者吊架250可以将水平框架210连同相互连接的隔膜元件90一起提升到竖直位置，并且然后相互连接的隔膜元件90可以从竖直框架210处卸除。可替换地，水平框架210连同相互连接的隔膜元件90可以通过除了吊架250以外的其它装置达到竖直位置，然后吊架250可以连接到上连接件240，相互连接的隔膜元件90从框架210处释放并且插入到竖直PV 110中。
图5E-5H是示出了根据本发明一些实施方式具有包括可释放紧固件237(107)的装载机构200的脱盐元件100、以及用隔膜元件90装载竖直PV 110的阶段的示意性框图。图5I-5M是根据本发明一些实施方式的可释放紧固件237的示意性示图。
下盖230可以包括两个部分：第一部分236，该第一部分设计为封闭PV 110并且支撑隔膜元件90；以及第二部分235，该第二部分可连接到第一部分236并且设计为适配器以将管道连接到PV 110(图5I-图5M)。当从上方设置第二部分时(从PV 110内部)，第二部分235可以布置为密封地连接到第一部分236。如下所述，在插入过程中第二部分235进一步地支撑隔膜元件90。在释放可释放紧固件237之后，第一部分236连同第二部分235一起被保持为(改进为)在PV 110的下端111处的下盖230。
第二部分235可以布置为临时性地连接到可释放紧固件237。第二部分235与可释放紧固件237一起可以作为下紧固件245被连接到轴220(图5H、5I)并使隔膜元件90插入到PV 110中且插入到下盖230或改进的下盖233之上。可以执行插入以使第二部分235以处于与第一部分236的正确操作连接的方式定位。
第二部分235和可释放紧固件237可以构造为允许从第二部分235释放可释放紧固件237，并且可释放紧固件237可以设计为允许紧固件通过具有轴220的导管91从PV 110移除。尽管作为下紧固件245一起操作，但是第二部分235和可释放紧固件237可以支撑隔膜元件90，其中隔膜元件的实际装载被第二部分235支撑，并且可释放紧固件237将第二部分235连接到轴220。
第二部分235和可释放紧固件237的形状可以形成为当轴220转动239时允许拆除。例如，可释放紧固件237可以使第二部分235与装配到第二部分235中的凹口217中的可释放紧固件237的突出部218相接合。突出部218和凹口217可以仅覆盖第二部分235和可释放紧固件237的周边的一部分，以便通过施加到与其连接的轴220的转动运动239而允许释放可释放紧固件237。第二部分235保持就位并且作为适配器操作，同时可释放紧固件237与轴220一起移除。
图6A-6D是示出了根据本发明一些实施方式具有包括可膨胀件155(108)的装载机构200的脱盐元件100、以及用隔膜元件90装载竖直PV110的阶段的示意性框图。
下紧固件245可以包括可膨胀件155，可膨胀件连接到保持件150并且布置为通过膨胀而在相互连接的隔膜元件90中的至少一个中的内部导管91内连接到或者固定相互连接隔膜元件90(图6A)，并且通过收缩而从相互连接的隔膜元件90拆除(图6D)。可膨胀件155的膨胀将高压施加于导管91的侧部，固定隔膜元件90并且允许提升相互连接的隔膜元件90。
可膨胀件155可以连接到保持件150和/或轴220，并且用于使相互连接的隔膜元件90定位在永久性下盖230上(图6B-6C)，并且容易地移除轴220(图6D)。
图7A-7F是示出了根据本发明一些实施方式具有包括改进盖233(109)的装载机构200的脱盐元件100、以及用隔膜元件90装载竖直PV110的阶段的示意性框图。
下紧固件245可以是下端111的永久性下盖230，或者临时性地保持下隔膜元件90直到成组的隔膜元件90被设置到竖直PV 110中。在临时性方式下，隔膜元件90可以通过被覆盖的下端111插入到竖直PV 110中，并且下盖230可以构造为释放下隔膜元件90，例如，通过转动或者通过从轴220的上端机械地致动或电致动，以在将隔膜元件90设定于下盖上之后允许轴220收回而没有下盖230。
下紧固件245可以包括延伸螺母234，延伸螺母构造为穿过下盖230或者改进下盖233中的开口247(图7A-7D)，并且允许使相互连接的隔膜元件90连接到轴220。在将隔膜元件设置在改进的下盖233上以后(例如由突出部82支撑)，延伸螺母234可以被移除以释放轴220。然后可将一密封和管道适配器244连接到下盖230或者连接到改进下盖233。
相互连接的隔膜元件90可以通过吊架250提升(图7A-7B)，插入到竖直PV 110中(图7C)，以使它们连接到延伸螺母234并且设定在布置于下端111处的改进下盖233上。然后将螺母234从外部释放，移除轴，并且将适配器244从外部连接到改进下盖233。改进下盖233可以布置为在装载隔膜元件90之前连接到下端111(图7A)，支撑被装载的隔膜元件90(图7C)，并且允许移除穿过其中的下紧固件245(例如延伸螺母234)(图7D)，并且在移除下紧固件245之后可将适配器244布置为连接到改进下盖233(图7F)，以形成可操作脱盐元件100。
下盖230可以是改进下盖233，改进下盖具有比下盖230中的开口大的开口247、和可以连接到开口247以提供与外部制品水管连接的接口的适配器244(图7F)。适配器244可从外部地连接和可从改进下盖233移除。轴220插入穿过相互连接的隔膜元件90并且穿过开口247，并且通过延伸的螺母234而从外部(即在相对隔膜元件90的侧部上)紧固到改进下盖233(没有适配器244)。
图8A-8G是示出了根据本发明一些实施方式具有包括临时支撑件190(113)的装载机构200的脱盐元件100、以及用隔膜元件90装载竖直PV110的阶段的示意性框图。
临时支撑件190可以布置为可移除地连接到下端111，支撑被装载的隔膜元件90，并且允许使下盖230连接到下端111，以替换临时支撑件190。
下紧固件245可以是螺母243，并且相互连接的隔膜元件90可以通过吊架250插入到竖直PV 110中(图8A-图8C)并且支撑在具有开口246的可收缩保持件190上(图8C)，开口246允许外部地释放螺母243以及移除轴220。
临时支撑件190可以包括具有如图4L-4N示出的收缩机构的可收缩保持件192。每个可收缩保持件192均包括两个相互连接的部分-定位销194和突出部196。这两个部分的结构允许突出部196有效缩回到临时支撑件190的限制体积中。
多个可收缩保持见192可以保持在框架中，框架包括上基部193、附接有支撑元件203的下基部206。可收缩保持件192的移动可以通过上板204和下板205而实现，下板具有引导槽，定位销194可在引导槽中移动。在下板205中的引导槽207是径向的并且允许定位销194(以及可收缩保持件192)的径向移动。上板204中的引导槽201是斜的并且允许定位销194(以及可收缩保持件192)的斜的移动，即具有径向分量和切向分量。上板204是可移动的，并且布置为允许对可收缩保持件192的位置进行外部控制。通过这种方式，转动上板204允许插入隔膜元件并且支撑被装载的隔膜元件(例如如图4E和4F所示)。
永久性下盖230可以以类似于装载隔膜元件90的方式插入穿过临时支撑件190，并且固定到下端111的缺口或凹槽中。临时支撑件190可以是永久地连接的或者是竖直PV 110的下端111的一部分。可替换地，在连接永久盖195之后，可收缩容器190可以被移除并且用于其它竖直PV110上。
图9是示出根据本发明的一些实施方式用隔膜元件装载竖直PV的方法300的示意性流程图。方法300包括以下阶段：将竖直PV的第一端限定为插入开口以及限定待插入的第一隔膜元件(阶段310)；以第一隔膜元件开始，将隔膜元件插入到插入开口中，以便限定最后一个隔膜元件90Z(阶段320)；将第一隔膜元件紧固到竖直PV的与第一端相对的第二端(阶段330)；以及使最后一个隔膜元件紧固到插入开口(阶段340)。隔膜元件和竖直PV的竖直布置增强了气泡的渗透，提高了构造效率，并且允许操作重的隔膜元件。
第一端可以是竖直PV的上端，并且第二端可以是竖直PV的下端。隔膜元件可以单独地并且顺序地插入到插入开口(阶段320)。隔膜元件可以在它们向下插入时通过延伸穿过下端并且穿过竖直PV的装置或者通过延伸穿过上端并且穿过竖直PV的装置而被支撑(步骤321)。
方法300可以进一步包括在它们插入之前将所述隔膜元件中的至少一些相互连接(阶段315)，以使所述隔膜元件成组地插入(阶段320)。
第一端可以是竖直PV的下端，并且第二端可以是竖直PV的上端。隔膜元件可以单独地并且顺序地插入到插入开口中(阶段320)。
隔膜元件可以通过延伸穿过下端且穿过竖直PV的装置而被向上推动(阶段323)。
隔膜元件可以通过延伸穿过上端且穿过竖直PV的装置而被向上拉动(阶段324)。
隔膜元件可以被向上推动并且临时地支撑在下端(阶段325)。
可以通过使附属装置在第一隔膜元件中的腔体处从外部或者从内部连接到第一隔膜元件而执行支撑隔膜元件(阶段321)。
有利地，隔膜元件90在竖直PV 110中的柱状布置在隔膜元件90上产生载荷，这导致：(i)如在脱盐过程的开始和停止过程中，当供给水的流动改变时，隔膜元件90的移动被限制，(ii)隔膜元件90对热膨胀和收缩的耐受性，(iii)所述(i)和(ii)两者均允许摆脱在隔膜元件90之间应用以及替换间隔件(垫片)的需要，并且避免了对与隔膜元件90相关的密封元件的损坏；以及(iv)有效且完全地排出在清洗隔膜元件90过程中产生的泡沫，所述泡沫在其它方式下可能会损坏隔膜元件90或者需要长时间来排出。
本文提出的装载方法300和机构200允许使用重的隔膜元件90以便从这些优点受益，并且通过形成替换被发现有缺陷的单个隔膜元件90的能力而进一步增强它们的操作性。仅通过公开的装载机构200，可使得在工业可接受的规模中处理大的隔膜元件90变得可行。
在上面的描述中，实施方式是本发明的示例或者实施例。“一个实施方式”、“实施方式”或“一些实施方式”的多种表达方式不是必须地都涉及到相同的实施方式。
虽然发明的多个特征可以在单个实施方式的背景下描述，但是该特征也可单独地提供或者以任何适当组合的方式提供。相反地，尽管为了清楚的目的在本文中可能以在独立的实施方式的背景中描述了本发明，但是本发明还可以以单个的实施方式来实现。
此外，应该理解的是，本发明能够以多种方式执行或者实践，并且本发明能够在除了上述说明中描绘的一个实施方式以外的其它实施方式中实施。
本发明不限于这些附图或者相应的描述。例如，流程图不需要经过每个示出的方框或者状态，或者不需要以与示出和描述的完全相同的顺序进行。
除非另有限定，否则本文使用的技术和科学术语是本领域普通技术人员通常所理解的意义。
尽管相对于有限数量的实施方式描述了本发明，然而这不应被认为是对本发明范围的限定，而应被认为是一些优选实施方式的示例。其它可能的变型、改进、以及应用也在本发明的范围之内。因此，本发明的范围不应限定为本文所描述的内容，而是应通过所附权利要求和它们的法律等同物来限定。

Claims (30)

1.一种脱盐元件，包括：
竖直压力容器(PV)，具有竖直轴线、上端和下端；
多个隔膜元件，在所述竖直PV内可操作；以及
装载机构，所述装载机构布置为通过以下操作而允许将所述隔膜元件装载到所述竖直PV中：将所述竖直PV的第一端限定作为插入开口并限定待插入的第一隔膜元件；以第一隔膜元件开始将所述隔膜元件插入到所述插入开口中，以便限定最后隔膜元件；以及用上盖覆盖所述上端，并用下盖覆盖所述下端，所述上盖和所述下盖包括密封装置和管道接口，以形成可操作的脱盐元件，
其中，所述隔膜元件和所述竖直PV的竖直布置允许使用重的隔膜元件并且增强它们的可操作性。
2.根据权利要求1所述的脱盐元件，其中，所述装载机构布置为单独地且顺序地将所述隔膜元件装载到所述竖直PV中。
3.根据权利要求2所述的脱盐元件，其中，所述装载机构包括保持件，所述保持件同轴地定位在所述竖直PV上方并且布置为：
沿着所述竖直PV的轴线延伸穿过所述竖直PV并且连接到定位在所述下端下方的所述第一隔膜元件；
顺序地收缩以拉动相连接的隔膜元件通过所述竖直PV，使得允许在所述下端下方定位附加隔膜元件；
将所述相连接的隔膜元件设置在所述附加隔膜元件上并且连接到所述附加隔膜元件；
在到达所述最后隔膜元件之后，固定所述隔膜元件；以及
从所述最后隔膜元件拆除。
4.根据权利要求3所述的脱盐元件，其中，所述保持件布置为通过使可膨胀件在所述隔膜元件的内导管内膨胀而连接到所述隔膜元件，并且通过使所述可膨胀件收缩而拆除所述隔膜元件，并且其中，在从所述相连接的隔膜元件拆除之后执行与所述附加元件的连接。
5.根据权利要求2所述的脱盐元件，其中，所述装载机构包括伸缩式活塞，所述伸缩式活塞同轴地定位在所述竖直PV下方并且布置为：
沿着所述竖直PV的轴线穿过所述竖直PV延伸到达所述上端并且连接到所述第一隔膜元件；
逐步收缩以便顺序地使相连接的隔膜元件下沉通过所述竖直PV并且顺序地接收附加隔膜元件；
当达到所述下端时固定所述第一隔膜元件；以及
从所述第一隔膜元件拆除。
6.根据权利要求5所述的脱盐元件，进一步包括临时支撑件，所述临时支撑件连接到所述下端并且布置为支撑所述隔膜元件并且在拆除所述伸缩式活塞之后允许覆盖所述下端。
7.根据权利要求5所述的脱盐元件，其中，所述伸缩式活塞通过所述下盖连接到所述第一隔膜元件，以便固定所述第一隔膜元件包括覆盖所述下端。
8.根据权利要求1所述的脱盐元件，其中，所述装载机构还包括临时支撑件，所述临时支撑件布置为可移除地连接到所述下端，支撑被装载的隔膜元件，并且允许将所述下盖连接到所述下端，以取代所述临时支撑件。
9.根据权利要求8所述的脱盐元件，其中，所述装载机构布置为，通过顺序地推动附加隔膜元件穿过所述临时支撑件以提升先前装载的隔膜元件并且通过由所述临时支撑件支撑插入的隔膜元件，将所述隔膜元件单独地且顺序地通过所述下端装载到竖直PV中。
10.根据权利要求1所述的脱盐元件，其中，所述隔膜元件是能够相互连接的，并且其中，所述装载机构布置为将所述隔膜元件中的至少一些成组地装载到所述竖直PV中并且相互连接。
11.根据权利要求10所述的脱盐元件，其中，所述下盖在装载所述隔膜元件之前连接到所述下端。
12.根据权利要求10所述的脱盐元件，其中，所述装载机构包括：
水平框架，布置为支撑多个相互连接的隔膜元件；
轴，布置为穿过并且固定所述相互连接的隔膜元件，所述轴连接到下紧固件并且连接到上连接件；以及
吊架，布置为通过所述上连接件提升所述相互连接的隔膜元件，并且使所述相互连接的隔膜元件插入穿过所述竖直PV的所述上端。
13.根据权利要求12所述的脱盐元件，其中，所述下紧固件布置为当所述上连接件转动时从所述轴拆除。
14.根据权利要求12所述的脱盐元件，其中，所述下紧固件构造作为所述下盖的一部分。
15.根据权利要求12所述的脱盐元件，其中，所述下紧固件包括可膨胀件，所述可膨胀件布置为通过在所述相互连接的隔膜元件中的至少一个中的内导管内膨胀而连接到所述相互连接的隔膜元件，并且通过收缩而从所述相互连接的隔膜元件拆除。
16.根据权利要求12所述的脱盐元件，其中，改进所述下盖以包括一改进的下盖和适配器，所述改进的下盖布置为在装载所述隔膜元件之前连接到所述下端，支撑被装载的隔膜元件，并且允许移除穿过所述改进的下盖的所述下紧固件，并且所述适配器布置为在移除所述下紧固件之后连接到所述改进的下盖，以形成可操作的脱盐元件。
17.根据权利要求10所述的脱盐元件，其中，所述装载机构还包括临时支撑件，所述临时支撑件布置为可移除地连接到所述下端，支撑被装载的隔膜元件，并且允许将所述下盖连接到所述下端，以取代所述临时支撑件。
18.一种用多个隔膜元件装载竖直PV的方法，所述竖直PV具有竖直轴线、上端和下端，所述多个隔膜元件在所述竖直PV中可操作，所述方法包括：
将所述竖直PV的第一端限定为插入开口并限定待插入的第一隔膜元件；
以所述第一隔膜元件开始，将所述隔膜元件插入到所述插入开口中，以便限定最后隔膜元件；以及
用上盖覆盖所述上端，并且用下盖覆盖所述下端，所述上盖和所述下盖包括密封装置和管道接口，以形成可操作的脱盐元件，
其中，所述隔膜元件和所述竖直PV的竖直布置允许使用重的隔膜元件并且增强它们的可操作性。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述第一端是所述竖直PV的所述上端，并且所述第二端是所述竖直PV的所述下端。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述隔膜元件单独地且顺序地插入到所述插入开口中。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述隔膜元件在它们向下插入时通过延伸穿过所述下端并且穿过所述竖直PV的装置而被支撑。
22.根据权利要求20所述的方法，其中，所述隔膜元件在它们向下插入时通过延伸穿过所述上端并且穿过所述竖直PV的装置而被支撑。
23.根据权利要求19所述的方法，进一步包括在所述隔膜元件插入之前将所述隔膜元件中的至少一些相互连接，以使所述隔膜元件成组地插入。
24.根据权利要求23所述的方法，进一步包括在覆盖所述下端之前在所述下端处临时地支撑被插入的隔膜元件。
25.根据权利要求23所述的方法，其中，在插入所述隔膜元件之前执行覆盖所述下端。
26.根据权利要求18所述的方法，其中，所述第一端是所述竖直PV的下端，并且所述第二端是所述竖直PV的上端。
27.根据权利要求26所述的方法，其中，所述隔膜元件单独地且顺序地插入到所述插入开口中。
28.根据权利要求27所述的方法，其中，所述隔膜元件通过延伸穿过所述下端并且穿过所述竖直PV的装置而被向上推动。
29.根据权利要求27所述的方法，其中，所述隔膜元件通过延伸穿过所述上端并且穿过所述竖直PV的装置而被向上拉动。
30.根据权利要求27所述的方法，其中，所述隔膜元件被向上推动并且被临时地支撑在所述下端处。
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