CN102671546A - 一种反渗透过滤装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于反渗透净水技术领域，涉及一种反渗透过滤装置，包括膜壳及设于膜壳内的膜元件，所述膜元件圆周面与所述壳体内壁具有第一间隙，所述膜元件两个端面分别形成原水入口端面和浓水出口端面，所述膜元件内的中心管的一端形成纯水出口，所述膜壳上设有原水孔、浓水孔以及仅和所述纯水出口连通的纯水孔，其特征在于：所述原水孔和浓水孔均设于所述膜壳上近所述浓水出口端面的一端并相互隔离，所述原水孔通过所述第一间隙与所述原水入口端面连通。其优点是：在滤水时，膜壳内不存在循环死角；在冲洗时，膜元件及膜壳内的水基本完全被置换；在停机时，膜元件及膜壳内的水的浓度依然与原水一致，停机后再运行时，纯水的初始TDS值远远低于常规反渗透膜过滤器。
Description
技术领域
本发明属于反渗透净水技术领域，涉及一种反渗透过滤装置。
背景技术
通常的反渗透膜过滤器是由膜壳及设于膜壳内的膜元件构成的，其中反渗透膜元件是实现反渗透的核心元件，由反渗透膜片缠绕在中心管上形成，反渗透膜片是一种模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜。参见图1(图1-3中箭头和色块灰阶越高，表示其中水的浓度越高)，这种结构的反渗透膜过滤器在过滤作业时，其从膜壳一端的原水孔引入原水，原水从反渗透膜元件的一端面进入反渗透膜元件内，一部分水经反渗透膜片过滤形成纯水并流进中心管内，剩下未过滤部分形成浓水并从反渗透膜元件的另一端面流出。这种常规反渗透膜过滤器的进水方向和浓水排出的方向是一致的，由于装配时反渗透膜元件和膜壳之间不可避免的存在间隙，为避免引入原水和过滤后的浓水混合，其需要在反渗透膜元件和膜壳之间通过线密封的方式将膜壳内部隔断，而且优选的此线密封需要位于原水入口端面侧，否则会导致密封不良等问题的出现。此种设置结构，上述的间隙形成一个容纳有浓水的死角，不能参与水循环。
参见图2，其为常规反渗透膜过滤器冲洗时的水流情况，可以看到由于冲洗水不会流经上述的间隙，间隙内的水TDS值依然非常高，无法达到冲洗的效果，长此以往间隙内成为细菌滋生、污垢累积的地方，进而导致膜元件寿命缩短、出水纯度差。同时在停机时，膜壳内的水TDS值远远大于原水，具体可参见图3，其为常规反渗透膜过滤器停机时水TDS值示意图，由于浓水无法排出，在渗透作用之下，溶解在浓水中的无机盐会渗透到反渗透膜的纯水端，浓水浓度越高，渗透到纯水端的浓度也就越高，因此最终结果就时在反渗透膜过滤器刚开机的纯水TDS值远远低于正常值。
发明内容
本发明实施例的目的是针对现有常规反渗透膜过滤器存在死角的问题，提出一种反渗透膜过滤装置，对于膜壳进行了重新设计，同时增加了一个转接件作为密封结构，使得进水和排出纯水、浓水都在同一侧，这种结构在冲洗时会将工作时浓缩的水全部冲洗，使得系统停止运行时，膜壳内的水的TDS值与进水的TDS值一致，与传统的反渗透系统相比，停机后透过纯水的TDS低，则系统停机后再运行时，纯水的初始TDS值会低，提升综合出水纯度。
为了达到上述发明目的，本发明实施例提出的一种反渗透膜过滤装置是通过以下技术方案实现的:
一种反渗透过滤装置，包括膜壳及设于膜壳内的膜元件，所述膜元件圆周面与所述壳体内壁具有第一间隙，所述膜元件两个端面分别形成原水入口端面和浓水出口端面，所述膜元件内的中心管的一端形成纯水出口，所述膜壳上设有原水孔、浓水孔以及仅和所述纯水出口连通的纯水孔，其特征在于：所述原水孔和浓水孔均设于所述膜壳上近所述浓水出口端面的一端并相互隔离，所述原水孔通过所述第一间隙与所述原水入口端面连通。
在本实用新型的具体实施方式中，所述中心管位于所述浓水出口端面一端形成所述纯水出口，所述纯水孔和所述原水孔、浓水孔设于所述膜壳的同一端并相互隔离。
在本实用新型的进一步具体实施方式中，所述膜壳包括壳体和旋设在壳体上的端盖，所述原水孔、浓水孔和纯水孔设于所述壳体底部。
在本实用新型的更进一步的具体实施方式中，所述相互隔离的具体结构指的是：所述内底和所述膜元件之间设有转接件，所述转接件两端分别形成小套筒部和大套筒部，所述壳体的内底凸设有环绕所述纯水孔的内套管以及环绕内套管的外套管，所述中心管插装在内套管内，并用密封圈密封；所述小套筒部插装在所述内套管和外套管之间的环形空腔内，且与外套筒间用密封圈密封、与内套管间具有第二间隙；所述大套筒部密封套装在所述膜元件外，与壳体内壁间具有第三间隙；所述内套管和外套管之间的空腔及所述第二间隙组合构成浓水腔，所述浓水孔仅与所述浓水腔连通；所述外套管和壳体内壁之间的空腔、所述第一间隙及所述第三间隙组合构成原水腔，所述原水孔仅与所述原水腔连通。
与现有技术相比，本发明所提出的技术方案具有以下优点：
在正常滤水时，膜壳内不存在循环死角；在冲洗时，膜元件及膜壳内的水基本完全被原水置换，浓度与原水一致，保证了冲洗的质量；在停机时，膜元件及膜壳内的水的浓度依然与原水一致，停机后再运行时，纯水的初始TDS值远远低于常规反渗透膜过滤器，极大提升了综合产水水质。
附图说明
通过下面结合附图对其示例性实施例进行的描述，本发明上述特征和优点将会变得更加清楚和容易理解。
图1为常规反渗透膜过滤器制水时水流状况示意图；
图2为常规反渗透膜过滤器冲洗时的水流状况示意图；
图3为常规反渗透膜过滤器停机时水TDS值状况示意图；
图4为本发明实施例反渗透膜过滤装置结构示意图；
图5为图4局部放大示意图；
图6为本发明实施例反渗透膜过滤装置制水时水流状况示意图；
图7为本发明实施例反渗透膜过滤装置冲洗时的水流状况示意图；
图8为本发明实施例反渗透膜过滤装置停机时水TDS值状况示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：
如图1-7所示，标号分别表示：壳体100、原水孔101、浓水孔102、纯水孔103、内套管104、外套管105、密封圈106、密封圈107、端盖200、膜元件300、原水入口端面301、浓水出口端面302、中心管310、纯水出口311、第一间隙401、第二间隙402、第三间隙403、空腔404、转接件500、小套筒部501、大套筒部502。
参见图4,本发明实施例中所提出的一种反渗透过滤装置，包括膜壳及设于膜壳内的膜元件300，所述膜壳包括壳体100和旋设在壳体100上的端盖200，壳体100和膜元件300之间设置有转接件500。
参见图5，所述壳体100的底部开设有原水孔101、浓水孔102和纯水孔103，其中纯水孔103设于壳体100的轴心处，壳体100的内底凸设有环绕所述纯水孔103的内套管104以及环绕内套管104的外套管105，内套管104和外套管105均呈圆管状且二者共轴设置。浓水孔102和原水孔101则设于纯水孔103的两侧，其中浓水孔102大致设于内套管104和外套管105之间的位置，并与内套管104和外套管105之间的断面呈环形的空腔连通，原水孔101大致设于外套管105和壳体100壁之间的位置，并与壳体100壁和外套管105之间的断面呈环形的空腔连通。
膜元件300的两个端面分别形成原水入口端面301和浓水出口端面302，膜元件300内设有中心管310，中心管310一端延伸出膜元件300的浓水出口端面302的端面，中心管310该端开口构成纯水出口311，相对的另一端封堵。膜元件300圆周面与所述壳体100内壁具有第一间隙401，第一间隙401断面呈圆环状。原水入口端面301和端盖200之间具有空腔404，此空腔404和第一间隙401连通。
转接件500设于壳体100的内底和膜元件300之间，所述转接件500两端分别形成小套筒部501和大套筒部502，小套筒部501和大套筒部502一小一大两个圆管状结构，之间通过一个圆环部连接为一体。其中，所述小套筒部501插装在所述内套管104和外套管105之间的环形空腔内，且小套筒部501的外壁与外套筒105间用密封圈106密封，小套筒部501的内壁与内套管104之间形成断面形状呈环形的第二间隙402。所述大套筒部502密封套装在所述膜元件300外，且与壳体100内壁形成第三间隙403。所述中心管310具有纯水出口311的一端插装在内套管104内，并用密封圈107密封。
由此壳体100的内部空间分割为三个部分，参见图6中所示的制水时水流状况示意图，以下结合制水的水流状况对于此三个部分进行详细描述：
原水腔，由所述外套管105和壳体100内壁之间的空腔、所述第一间隙401、所述第三间隙403以及空腔404组合构成。在制水时，所述原水孔101中被引入的原水顺次流经外套管105和壳体100内壁之间的空腔、所述第一间隙401、所述第三间隙403以及空腔404，达到原水入口端面301并进入膜元件300内。
浓水腔，由所述内套管104和外套管105之间的空腔以及所述第二间隙402组合构成。被引入的原始经过滤后，从浓水出口端面302排出浓水，浓水依次流经第二间隙402和内套管104和外套管105之间的空腔，从浓水孔102流出反渗透过滤装置。
纯水腔，在图5中可视为纯水出口311外侧、内套管104内的空腔，过滤后的纯水从纯水出口流经内套管104从纯水孔103流出反渗透过滤装置。
参见图7，其为反渗透膜过滤装置冲洗时的水流状况示意图，可以看到，在冲洗时膜元件300及膜壳内的水几乎完全被原水置换，浓度与原水一致。参见图8，其为反渗透膜过滤装置停机时水TDS值状况示意图，可以看到由于膜壳内没有死角，使得停机时，膜元件300及膜壳内的水浓度依然与原水一致。因此，与现有技术相比，本发明所提出的技术方案在正常滤水时，膜壳内不存在循环死角；在冲洗时，膜元件及膜壳内的水基本完全被原水置换，浓度与原水一致，保证了冲洗的质量；在停机时，新型膜元件及膜壳内的水的浓度依然与原水一致，与停机后再运行时，纯水的初始TDS值远远低于常规反渗透膜过滤器，极大提升了综合产水水质。
本发明所属领域的一般技术人员可以理解，本发明以上实施例仅为本发明的优选实施例之一，为篇幅限制，这里不能逐一列举所有实施方式，任何可以体现本发明权利要求技术方案的实施，都在本发明的保护范围内。
需要注意的是，以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，在上述实施例的指导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进或者变形落在本发明的保护范围内。
Claims (4)
1.一种反渗透过滤装置，包括膜壳及设于膜壳内的膜元件，所述膜元件圆周面与所述壳体内壁具有第一间隙，所述膜元件两个端面分别形成原水入口端面和浓水出口端面，所述膜元件内的中心管的一端形成纯水出口，所述膜壳上设有原水孔、浓水孔以及仅和所述纯水出口连通的纯水孔，其特征在于：所述原水孔和浓水孔均设于所述膜壳上近所述浓水出口端面的一端并相互隔离，所述原水孔通过所述第一间隙与所述原水入口端面连通。
2.如权利要求1所述的一种反渗透过滤装置，其特征在于：所述中心管位于所述浓水出口端面一端形成所述纯水出口，所述纯水孔和所述原水孔、浓水孔设于所述膜壳的同一端并相互隔离。
3.如权利要求2所述的一种反渗透过滤装置，其特征在于：所述膜壳包括壳体和旋设在壳体上的端盖，所述原水孔、浓水孔和纯水孔设于所述壳体底部。
4.如权利要求3所述的一种反渗透过滤装置，其特征在于所述相互隔离指的是：所述内底和所述膜元件之间设有转接件，所述转接件两端分别形成小套筒部和大套筒部，所述壳体的内底凸设有环绕所述纯水孔的内套管以及环绕内套管的外套管，所述中心管插装在内套管内，并用密封圈密封；所述小套筒部插装在所述内套管和外套管之间的环形空腔内，且与外套筒间用密封圈密封、与内套管间具有第二间隙；所述大套筒部密封套装在所述膜元件外，与壳体内壁间具有第三间隙；所述内套管和外套管之间的空腔及所述第二间隙组合构成浓水腔，所述浓水孔仅与所述浓水腔连通；所述外套管和壳体内壁之间的空腔、所述第一间隙及所述第三间隙组合构成原水腔，所述原水孔仅与所述原水腔连通。
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