CN105664568A - 过滤膜支架及过滤装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种过滤膜支架及过滤装置，其中，过滤膜支架包括：过滤部、支撑部和密封板，过滤部包括多个依次叠放的叠片，相邻叠片之间具有供流体流过的间隙；过滤部的每一叠片的两端固定连接在支撑部上构成支架本体，支架本体的内部设置有供流体通过清水腔；密封板位于支架本体的一端。本发明提供的过滤膜支架，只有设置有过滤部的面过流体，减少过滤膜支架的通过流体的面积，从而提高了通过间隙的流体的速度，使叠片产生较强烈的振动，同时也会加强间隙间的流体的往复流动，其共同作用将加强对过滤膜支架外部设定距离处过滤膜的作用，提高过滤膜的自清洁功能。

Description

过滤膜支架及过滤装置

技术领域

本发明涉及流体组分过滤、分离和提纯领域中的过滤装置，具体而言，涉及一种过滤膜支架及具有该过滤膜支架的过滤装置。

背景技术

目前，现有技术中，过滤膜支架的外周面上均设置有多个间隙，流体通过间隙进入过滤膜支架的清水腔内，流体通过间隙的流速较小，在过滤膜形成后，叠片的振动较小，过滤膜中的粒子的运动较弱，导致过滤膜的厚度增加后，过滤膜自清洁效果不好，过滤膜的过滤效率差。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的一个目的在于提供一种过滤膜自清洁效果好的过滤膜支架。

本发明的另一个目的在于提供一种具有上述过滤膜支架的过滤装置。

有鉴于此，本发明第一方面的实施例提供了一种过滤膜支架，包括：过滤部，所述过滤部包括多个依次叠放的叠片，相邻所述叠片之间具有供流体流过的间隙；支撑部，所述过滤部的每一所述叠片的两端固定连接在所述支撑部上构成支架本体，所述支架本体的内部设置有供流体通过清水腔；和密封板，所述密封板位于所述支架本体的一端，并密封所述清水腔的一端。

本发明提供的过滤膜支架，根据流固耦合原理(固体在流体载荷的作用下产生形变或运动)，流体流经叠片的表面时，使叠片产生振动、该振动可对待处理流体中的大分子物质、颗粒等施加与流体流方向相反的作用力，将大分子物质、颗粒推离支架本体的表面，大分子物质、颗粒在振动和流体流的共同作用下，保持在距离支架本体外表面的设定距离处，随着大分子物质、颗粒逐渐聚集在过滤膜支架外表面外的设定距离处，形成了过滤膜，且由于该过滤膜支架只有设置有过滤部的面过流体，减少过滤膜支架的通过流体的面积，从而提高了通过间隙的流体的速度，使叠片产生较强烈的振动，同时也会加强间隙间的流体的往复流动，其共同作用将加强对过滤膜支架外部设定距离处过滤膜的作用，提高过滤膜的自清洁功能。

另外，本发明提供的上述实施例中的过滤膜支架还可以具有如下附加技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述过滤膜支架包括一个所述过滤部和一个所述支撑部，所述支架本体的截面形状为圆环形。

根据本发明的一个实施例，所述过滤膜支架包括两个所述过滤部和两个所述支撑部，所述过滤部与所述支撑部交替设置，所述支架本体的截面形状为矩形。

根据本发明的一个实施例，相邻叠片的外端面不平齐，和/或，相邻所述叠片的内端面不平齐。

根据本发明的一个实施例，沿竖直向上的方向，位于上方的所述支架本体的侧壁的周长大于位于下方的所述支架本体的侧壁的周长。

根据本发明的一个实施例，沿竖直向上的方向，所述支架本体的侧壁的周长逐渐增大。

根据本发明的一个实施例，沿竖直向上的方向，同一所述过滤部上，位于上方的所述间隙的高度大于位于下方的所述间隙的高度。

根据本发明的一个实施例，沿竖直向上的方向，所述间隙的高度逐渐增大。

根据本发明的一个实施例，过滤膜支架还包括：出水管，所述出水管与所述清水腔的另一端相连通，可将所述清水腔中的水排出；和安装法兰，所述安装法兰与所述支架本体的一端固定相连接。

本发明第二方面的实施例提供了一种过滤装置，包括过滤罐和上述任一项所述的过滤膜支架，所述过滤膜支架设置在所述过滤罐内。

本发明第二方面的实施例提供的过滤装置通过设置第一方面的实施例提供的过滤膜支架，减少过滤膜支架的通过流体的面积，从而提高了通过间隙的流体的速度，使叠片产生较强烈的振动，同时也会加强间隙间的流体的往复流动，其共同作用将加强对过滤膜支架外部设定距离处过滤膜的作用，提高过滤膜的自清洁功能。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明所述过滤膜支架第一实施例的结构示意图；

图2是图1中A-A向的剖视结构示意图；

图3是图1中B-B向的剖视结构示意图；

图4是图3中C部的放大结构示意图；

图5是图3中D部的放大结构示意图；

图6是本发明所述过滤膜支架第二实施例的结构示意图；

图7是图6中E-E向的剖视结构示意图；

图8是图6中F-F向的剖视结构示意图；

图9是图8中G部的放大结构示意图；

图10是图8中H部的放大结构示意图。

其中，图1至图10中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1支架本体，11过滤部，111叠片，112间隙，12支撑部，13密封板，14出水管，15安装法兰，16清水腔。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图10描述根据本发明一些实施例所述过滤膜支架。

如图1至图10所示，本发明第一方面的实施例提供的过滤膜支架包括：过滤部11、支撑部12和密封板13。

具体地，过滤部11包括多个依次叠放的叠片111，相邻叠片111之间具有供流体流过的间隙112；过滤部11的每一叠片111的两端固定连接在支撑部12上构成支架本体1，支架本体1的内部设置有供流体通过清水腔16；密封板13位于支架本体1的一端，并密封清水腔16的一端。

在本发明的一个具体实施例中，如图1、图2和图3所示，过滤膜支架包括两个过滤部11和两个支撑部12，过滤部11与支撑部12交替设置，支架本体1的截面形状为矩形。

在本发明的另一个具体实施例中，如图6、图7和图8所示，过滤膜支架包括一个过滤部11和一个支撑部12，支架本体1的截面形状为圆环形。

本发明提供的过滤膜支架，根据流固耦合原理(固体在流体载荷的作用下产生形变或运动)，流体流经叠片111的表面时，使叠片111产生振动，该振动可对待处理流体中的大分子物质、颗粒等施加与流体流方向相反的作用力，将大分子物质、颗粒推离支架本体1的表面，大分子物质、颗粒在振动和流体流的共同作用下，保持在距离支架本体1外表面的设定距离处，随着大分子物质、颗粒逐渐聚集在过滤膜支架外表面外的设定距离处，形成了过滤膜，且由于该过滤膜支架只有设置有过滤部11的面过流体，减少过滤膜支架的通过流体的面积，从而提高了通过间隙112的流体的速度，使叠片111产生较强烈的振动，同时也会加强间隙112间的流体的往复流动，其共同作用将加强对过滤膜支架外部设定距离处过滤膜的作用，提高过滤膜的自清洁功能。

需要说明的是，在过滤膜的厚度和密实度未达到预设值时，过滤膜不能对待处理流体进行有效地过滤，此时流经叠片111表面的流体为待处理的流体；当过滤膜的厚度和密实度达到预设值时，能够对待处理流体进行有效地过滤，此时流经叠片111表面的流体为过滤后的干净的流体。

在本发明的一个实施例中，相邻叠片111的厚度不相同。

在该实施例中，相邻叠片111的厚度不相同，叠片111振动产生的频率也不相同，避免了相同频率的振动叠加后相互抵消，不能将流体中的大分子物质、颗粒等推离过支架本体1的外表面，进而不能在距离支架本体1外表面的设定距离处形成过滤膜。

在本发明的一个实施例中，支撑件为设置在叠片111上的凸起，每一叠片111上均设置有凸起。

在该实施例中，相邻叠片111之间设置有凸起，使相邻叠片111之间具有足够的间隙112，从而保证了有足够的流体流经叠片111的表面，即保证了流体具有足够大的载荷作用到叠片111上，使叠片111能够产生振动。

此外，叠片111振动时，该叠片111上的凸起会敲击与相邻的叠片111，使相邻的叠片111产生振动，相邻叠片111振动时，其上的凸起会反过来施加一冲击力给该叠片111，增强了该叠片111的振动，如此循环作用，增强了叠片111振动的效果。

在本发明的一个实施例中，如图4、图5、图9和图10所示，相邻叠片111的外端面不平齐，和/或，相邻叠片111的内端面不平齐。

在该实施例中，相邻叠片111的外端面不平齐，使支架本体1的外表面形成沟槽，当在流体撞击叠片111时，会在沟槽处形成涡流，涡流对流体中的流体中的大分子物质、颗粒等施加与流体流方向相反的作用力，从而增加了叠片111振动的作用，能够更有效地将流体中的大分子物质、颗粒等推离支架本体1的表面，流体中的大分子物质、颗粒等在涡流和流体的共同作用下，保持在距离支架本体1外表面的设定距离处，随着流体中的大分子物质、颗粒等逐渐聚集在支架本体1外表面外的设定距离处，形成了过滤膜，相邻叠片111的内端面不平齐即清水腔的直径不一致、产生变化，则流体在支架本体1内的清水腔内流动时，当由大直径变为小直径时，部分流体会沿着叠片111之间的缝隙回流或者做回流作用力，进一步强化沟槽处的涡流，从而进一步对过滤膜形成支撑；相邻叠片111之间设置有支撑件，使相邻叠片111之间具有足够的间隙112，从而保证了沟槽的宽度，进而保证了在沟槽处能够产生较强的涡流，即保证了涡流能够产生较强的作用力，使过滤膜保持在设定距离。

在本发明的一个实施例中，沿竖直向上的方向，位于上方的支架本体1的侧壁的周长大于位于下方的支架本体1的侧壁的周长。

在该实施例中，由于位于上方的过滤膜支架本体1的侧壁的周长大于位于下方的滤膜支架本体1的侧壁的周长，且间隙112为沿着过滤膜支架本体1的侧壁的周向设置的环形间隙112，即位于上方的间隙112的过流体截面积(垂直于流体的流向)大于位于下方的间隙112的过流体截面积，使得上方的间隙112较下方的间隙112过流体易，再加上上方间隙112处的流体压力较下方间隙112处的流体压力小，使得上下方间隙112处的过流体量趋于一致，这样，由流体中的大分子物质、颗粒等在膜基上形成的过滤膜时，由于流经上下间隙112的流体的量相同，即形成过滤膜的大分子物质、颗粒等的量一致，使得在过滤膜支架的上下方能够同时形成过滤膜，且过滤膜受到的流体冲刷的作用相同，有利于保持过滤膜的稳定。

在本发明的一个优选的实施例中，沿竖直向上的方向，支架本体1的侧壁的周长逐渐增大。

在本发明的一个实施例中，沿竖直向上的方向，同一过滤部11上，位于上方的间隙112的高度大于位于下方的间隙112的高度。

在该实施例中，位于上方的间隙112的高度大于位于下方的间隙112的高度，使得沿竖直向上的方向，间隙112的过流体截面积增大，与流体压力的逐渐减小相配合，使得流经各间隙112的流体的通量一致。

本发明的一个优选地实施例中，沿竖直向上的方向，间隙112的高度逐渐增大。

在本发明的一个实施例中，如图1和图6所示，过滤膜支架还包括：出水管14和安装法兰15。

具体地，出水管14与清水腔16的另一端相连通，可将清水腔16中的水排出安装法兰15与支架本体1的一端固定相连接。

在该实施例中，出水管14与安装法兰15为一体式结构，一方面，保证了出水管14与安装法兰15之间的连接强度，从而降低了出水管14与安装法兰15之间发生断裂的概率，进而增加了产品的使用可靠性，另一方面，出水管14与安装法兰15可一体制成，从而提高了产品的生产效率，进而降低了产品的生产制造成本。

本发明第二方面的实施例提供的过滤装置，包括过滤罐和上述任一项实施例所述的过滤膜支架，过滤膜支架设置在过滤罐内。

本发明第二方面的实施例提供的过滤装置通过设置第一方面的实施例提供的过滤膜支架，减少过滤膜支架的通过流体的面积，从而提高了通过间隙112的流体的速度，使叠片111产生较强烈的振动，同时也会加强间隙112间的流体的往复流动，其共同作用将加强对过滤膜支架外部设定距离处过滤膜的作用，提高过滤膜的自清洁功能。

在本发明中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种过滤膜支架，其特征在于，包括：

过滤部，所述过滤部包括多个依次叠放的叠片，相邻所述叠片之间具有供流体流过的间隙；

支撑部，所述过滤部的每一所述叠片的两端固定连接在所述支撑部上构成支架本体，所述支架本体的内部设置有供流体通过的清水腔；和

密封板，所述密封板位于所述支架本体的一端，并密封所述清水腔的一端。

2.根据权利要求1所述的过滤膜支架，其特征在于，

包括一个所述过滤部和一个所述支撑部，所述支架本体的截面形状为圆环形。

3.根据权利要求1所述的过滤膜支架，其特征在于，

包括两个所述过滤部和两个所述支撑部，所述过滤部与所述支撑部交替设置，所述支架本体的截面形状为矩形。

4.根据权利要求1所述的过滤膜支架，其特征在于，

相邻叠片的外端面不平齐，和/或，相邻所述叠片的内端面不平齐。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的过滤膜支架，其特征在于，

沿竖直向上的方向，位于上方的所述支架本体的侧壁的周长大于位于下方的所述支架本体的侧壁的周长。

6.根据权利要求5所述的过滤膜支架，其特征在于，

沿竖直向上的方向，所述支架本体的侧壁的周长逐渐增大。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的过滤膜支架，其特征在于，

沿竖直向上的方向，同一所述过滤部上，位于上方的所述间隙的高度大于位于下方的所述间隙的高度。

8.根据权利要求7所述的过滤膜支架，其特征在于，

沿竖直向上的方向，所述间隙的高度逐渐增大。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的过滤膜支架，其特征在于，还包括：

出水管，所述出水管与所述清水腔的另一端相连通，可将所述清水腔中的水排出；和

安装法兰，所述安装法兰与所述支架本体的一端固定相连接。

10.一种过滤装置，其特征在于，包括过滤罐和如权利要求1至9中任一项所述的过滤膜支架，所述过滤膜支架设置在所述过滤罐内。