CN109641177A - 包含集成渗透物监测的螺旋卷绕模块组合件 - Google Patents
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Abstract
一种螺旋卷绕模块组合件，其包含多个串联布置的螺旋卷绕模块，所述螺旋卷绕模块在压力容器的腔室内轴向地对准，其中每个螺旋卷绕模块包含围绕渗透物收集管卷绕的至少一个膜封套，且其中每个螺旋卷绕模块的所述渗透物收集管彼此进行密封流体连通并与延伸到渗透物出口通口的渗透物适配器管进行密封流体连通，且其中所述组合件的特征在于包含监测系统，所述监测系统包含与所述渗透物适配器管的内部外围接触的一组传感器，和位于所述容器内并连接到所述传感器的微处理单元。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于监测螺旋卷绕模块组合件的流体质量的方法和设备。
背景技术
螺旋卷绕膜组合件在广泛多种流体分离中使用。在传统实施例中，一个或多个螺旋卷绕反渗透(RO)或纳米过滤(NF)膜模块(“元件”)在共同的压力容器内串联连接。大规模水处理设施通常包含多个列和/或容器级，每个包含6到8个螺旋卷绕模块。假定用压力容器密封模块，监测模块性能是一项挑战。已经开发了多种技术，包含使用可伸缩的探针，例如US8272251和US8210042，其全部内容以引用的方式并入本文中。还参见P2016019932。不幸的是，这些方法需要使用专用设备以及容器中的进出点-此使容器制造复杂化且可能导致泄漏。其它技术要求使用位于模块的渗透物管内的传感器和互连导线。这使模块制造复杂化并破坏通过渗透物管的渗透物流。
需要不太复杂的监测方案。确切地说，期望监测系统几乎不需要修改现有模块和压力容器设计，并且避免使用可伸缩的探针。
发明内容
本发明包含一种螺旋卷绕模块组合件、其使用方法和此类组合件的组合。在优选实施例中，主题螺旋卷绕模块组合件(39)包含：
压力容器(40)，其包括：腔室(41)，其在第一端(38)与第二端(38′)之间沿着轴(X)延伸；至少一个进料入口通口(42)、浓缩物出口通口(42′)和渗透物出口通口(44)；以及可拆卸式端板(54)，其位于所述容器的所述第一端(38)处，其中所述渗透物出口通口(44)轴向地延伸通过所述可拆卸式端板(54)；
多个螺旋卷绕模块(2、2′)，其在所述腔室(41)内以串联布置轴向地对准，其中第一模块(2)邻近于所述第一端(38)定位且第二模块(2′)邻近于所述第二端(38′)定位，其中每个螺旋卷绕模块(2、2′)包括围绕渗透物收集管(8)卷绕的至少一个膜封套(4)，且其中每个螺旋卷绕模块(2、2′)的所述渗透物收集管(8)彼此进行密封流体连通；
渗透物适配器管(52)，其与所述第一螺旋卷绕模块(2)的所述渗透物收集管(8)和所述渗透物出口通口(44)进行密封流体连通，其中所述渗透物适配器管(52)限定适应于含有渗透物的内部外围(58)；
间隙空间(56)，其位于所述第一螺旋卷绕模块(2)与所述第一端(38)之间；和监测系统，其包括：与所述渗透物适配器管(52)的所述内部外围(58)接触的第一组传感器(60)；和位于所述间隙空间(56)中并一第一组导线(64)连接到所述第一组传感器(60)的微处理单元(62)。在优选的子实施例中，所述第一组导线(64)位于所述渗透物适配器管(52)的所述内部外围(58)外部。描述了许多额外实施例。
附图说明
图并未按比例绘制且包含理想化视图以促进描述。可能时，已经在整个图式和书面描述中使用相同的编号来指定相同或相似的特征。
图1是螺旋卷绕模块的透视部分剖视图。
图2是典型的螺旋卷绕模块组合件的横截面视图，所述组合件包含在压力容器内以串联关系轴向地对准的多个螺旋卷绕模块。
图3是作为过滤系统的一部分以平行配置布置的多个螺旋卷绕模块组合件的示意图。
图4是示出位于图2的组合件内的本发明的监测系统的放大横截面部分剖视图。
图5是示出监测系统的替代实施例的放大横截面部分剖视图。
具体实施方式
本发明包含一种适用于反渗透(RO)和纳米过滤(NF)系统的螺旋卷绕模块。此类模块包含围绕渗透物收集管卷绕的一个或多个RO或NF膜封套(envelop)和进料间隔件薄片。用以形成封套的RO膜相对不可渗透几乎全部溶解的盐，并且通常阻挡大于约95％的单价离子盐，例如氯化钠。RO膜还通常阻挡大于约95％的无机分子以及分子量大于约100道尔顿的有机分子。NF膜比RO膜片更可渗透并且通常阻挡小于约95％的单价离子盐，同时阻挡大于约50％(并且常常大于90％)的二价离子盐，这取决于二价离子的种类。NF膜还通常阻挡纳米范围内的颗粒以及分子量大于大约200到500道尔顿的有机分子。出于此描述的目的，术语“超滤”涵盖RO和NF两者。
代表性螺旋卷绕膜模块总体上示于图1中的2处。模块(2)是通过围绕渗透物收集管(8)同心地卷绕一个或多个膜封套(4)和任选的进料间隔件薄片(“进料间隔件”)(6)形成的。渗透物收集管(8)具有在相对的第一端与第二端(13′、13)之间延伸的长度，并且包含沿着其长度的一部分的多个开口(24)。每个膜封套(4)优选地包括膜薄片的两个大体上矩形区段(10、10′)。膜薄片的每个区段(10、10′)具有膜或前侧(34)以及载体或背侧(36)。膜封套(4)是通过上覆膜薄片(10、10′)且对准其边缘形成的。在优选实施例中，膜薄片的区段(10、10′)包围渗透物间隔件薄片(12)。这种夹层型结构例如由密封剂(14)沿着三个边缘(16、18、20)固定在一起以形成封套(4)，而第四边缘，即，“近侧边缘”(22)，邻接渗透物收集管(8)，使得封套(4)(和任选的渗透物间隔件(12))的内部部分与沿着渗透物收集管(8)的长度的一部分延伸的开口(24)进行流体连通。模块(2)可包含单个封套或多个膜封套(4)，每个膜封套由进料间隔件薄片(6)分隔开。在所绘示的实施例中，膜封套(4)是通过接合邻近定位的膜叶包的背侧(36)表面形成的。膜叶包包括自身折叠以限定两个膜“叶”的大体上矩形膜薄片(10)，其中每个叶的前侧(34)彼此面对，且折叠物与膜封套(4)的近侧边缘(22)轴向地对准，即，与渗透物收集管(8)平行。进料间隔件薄片(6)被示出为位于折叠的膜薄片(10)的面对的前侧(34)之间。进料间隔件薄片(6)有助于进料流体流过模块(2)。虽然未示出，但组合件中也可包含额外的中间层。膜叶包和其制造的代表性实例进一步描述在Haynes等人的US 7875177中。
在模块制造期间，渗透物间隔件薄片(12)可围绕渗透物收集管(8)的圆周附接，其中膜叶包交错于其间。邻近定位的膜叶(10、10′)的背侧(36)围绕其外围的部分(16、18、20)密封以围封渗透物间隔件薄片(12)且形成膜封套(4)。用于将渗透物间隔件薄片附接到渗透物收集管的合适技术描述在Solie的US 5538642中。膜封套(4)和进料间隔件(6)围绕渗透物收集管(8)同心地卷绕或“滚动”，以形成两个相对卷动面(入口卷动面和出口卷动面)。所得螺旋束通过胶带或其它手段保持在适当位置。然后可修整模块的卷动面，且如在Larson等人的US 7951295中所描述，可任选地将密封剂施加在卷动面与渗透物收集管(8)之间的接合点处。模块的端，例如入口端(30)和出口端(30′)，可以是暴露卷动面或包括防伸缩装置(或“端盖”)，这在所属领域中是常见的。US6632356中描述了实例。如在McCollam的US 8142588中所描述，例如胶带的不可渗透层可围绕卷绕模块的圆周卷绕。在替代实施例中，多孔胶带或玻璃纤维涂层可施加到模块的外围。
在操作中，加压进料液体(水)在入口端(30)进入模块(2)并在大体上轴向方向上流过模块，且在由箭头(26)所示的方向上作为浓缩物在出口端(30′)离开。渗透物沿着由箭头(28)总体上示出的渗透物流动路径流动，其延伸通过膜(10、10′)，并进入膜封套(4)，其中所述渗透物流入开口(24)中，通过渗透物收集管(8)，并且离开在出口卷动面(32)处的管(8)的第二端(13)。优选地密封渗透物收集管(8)的第一端(13′)，以防止流体从中流过。
用于构造螺旋卷绕模块的各种组件的材料是所属领域中众所周知的。用于密封膜封套的合适的密封剂包含氨基甲酸乙酯、环氧树脂、硅酮、丙烯酸酯、热熔粘着剂和UV可固化粘着剂。虽然较不常用，但也可以使用例如施加热、压力、超声波焊接和胶带的其它密封方式。渗透物收集管通常由塑性材料制成，例如丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物、聚氯乙烯、聚砜、聚苯醚、聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯等等。经编织聚酯材料常用做渗透物间隔件。在一些模块中，渗透物收集管包括多个区段，并且这些可接合在一起，例如通过粘着剂或旋转焊接。US 8388848中描述了额外渗透物间隔件。
膜薄片不受特别限制并且可以使用各种材料，例如醋酸纤维素材料、聚砜、聚醚砜、聚酰胺、聚磺酰胺、聚偏二氟乙烯等等。优选的膜是三层复合物，其包括：1)非编织背衬幅材(例如，可购自Awa Paper Company的非编织织物，例如聚酯纤维织物)的背层(背侧)；2)包括25到125μm典型厚度的多孔载体的中间层；和3)包括厚度通常小于约1微米(例如，0.01微米到1微米，但更通常约0.01到0.1μm)的薄膜聚酰胺层的顶区别层(前侧)。背衬层不受特定限制，但优选地包括包含可经定向的纤维的非编织织物或纤维网。替代地，可使用例如帆布的编织织物。代表性实例描述于US 4,214,994；US 4,795,559；US 5,435,957；US 5,919,026；US 6,156,680；US 2008/0295951和US 7,048,855中。多孔载体通常是具有一定孔径的聚合材料，所述孔径具有足以准许渗透物基本上不受限制通过的大小，但并未大到足以干扰上面形成的薄膜聚酰胺层的桥接。举例来说，载体的孔径大小优选地在约0.001到0.5μm的范围内。多孔载体的非限制性实例包含由以下制成的多孔载体：聚砜、聚醚砜、聚酰亚胺、聚酰胺、聚醚酰亚胺、聚丙烯腈、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚乙烯、聚丙烯以及各种卤化聚合物(例如聚偏二氟乙烯)。区别层优选在微孔聚合物层的表面上通过多官能胺单体和多官能酰基卤单体之间的界面缩聚反应形成。
用于反渗透的原典型膜为通过间苯二胺与均苯三甲酰氯的反应制备的FilmTecCorporation′s FT-30TM型膜。这种和其它界面缩聚反应描述于若干来源(例如，US 4277344和US 6878278)中。聚酰胺膜层可通过在多孔载体的至少一个表面上使多官能胺单体与多官能酰基卤单体(其中每个术语旨在涉及使用单个物种或多个物种)界面聚合而制备。如本文中所使用，术语“聚酰胺”是指酰胺键(-C(O)NH-)沿着分子链存在的聚合物。多官能胺和多官能酰基卤单体最常借助于涂布步骤从溶液施加到多孔载体，其中所述多官能胺单体典型地由水基或极性溶液涂布并且所述多官能酰基卤由有机基或非极性溶液涂布。
在操作中，一个或多个(例如，通常6到10个)螺旋卷绕模块容纳在压力容器内，所述压力容器共同限定螺旋卷绕组合件。容器包含进料入口通口、浓缩物出口通口和渗透物出口通口。进料入口通口适应于与进料液体的加压源连接。浓缩物出口通口适应于连接到用于再使用或弃置的路径。渗透物出口通口适应于连接到用于存储、使用或进一步处理的路径。在本发明中使用的压力容器不受特定限制，但优选地包含能够承受与操作条件相关联的压力的固体结构。容器结构优选地包含腔室，其内部外围的大小和形状对应于将容纳于其中的螺旋卷绕膜模块的外部外围的大小和形状。压力容器的定向不受特别限制，例如可使用水平和竖直定向两者。US 6074595、US 6165303、US 6299772和US2008/0308504中描述了适用压力容器、模块布置和装载的实例。用于大型系统的压力容器制造商包含明尼苏达州明尼阿波利斯(Minneapolis)的Pentair，Vista CA的Bekaert和以色列Beer Sheva的Bel Composite。
螺旋卷绕模块组合件的典型实施例总体上示出于图2中的39处。如图所示，组合件包含在压力容器(40)的可加压腔室(41)内以串联布置轴向地对准(沿着轴X)的多个螺旋卷绕模块(2、2′)。邻近模块(2、2′)的渗透物收集管(8)通过互连器(46)与渗透物密封件(48)接合。接合管(8)的效应为限定容器(40)的组合式渗透物收集区(50)。压力容器(40)在第一端与第二端(38、38′)之间沿着中心轴(X)延伸。容器(40)包含位于容器(40)的一端(38)处的可拆卸式端板(54)。端板(54)的去除允许装载腔室(41)和卸载模块(2)。在替代实施例中，可拆卸式端板(54、54′)可位于每个端(38、38′)。容器(40)包含若干流体通口(42、42′、44和44′)，例如至少一个进料入口通口(42)、浓缩物出口通口(42′)和渗透物出口通口(44)。可包含额外通口，例如，在容器的每个端(38、38′)的进料入口通口、浓缩物出口通口和渗透物出口通口(44、44′)类似地，进料入口通口和浓缩物出口通口可以与图2中所示的定向相反的定向设置。出于描述的简单性起见，进料入口通口和浓缩物出口通口可通过通口(42/42′)一般地参考。虽然以径向配置示出，但一个或多个进料通口和浓缩物通口可呈现延伸通过容器(40)的端(38、38′)的轴向配置。间隙空间(56)位于容器(40)的端(38)与最近模块之间的腔室(41)内。渗透物适配器管(52)与最近螺旋卷绕模块的渗透物收集管(8)和渗透物出口通口(44)进行密封流体连通。渗透物适配器管(52)提供渗透物从渗透物收集区(50)通过并离开容器(40)的途径(route)。在图2的实施例中，在容器的两端(38、38′)附近示出了间隙空间(56，56′)以及对应渗透物适配器管(52、52′)。
压力容器(40)常常与其它压力容器(40′)串联或平行组合，以作为较大过滤系统的一部分。如图3中所绘示，分离系统中的平行容器(40、40′)常常被布置成使得，一个容器(40)上的进料流体、废弃流体和渗透流体的流接合到另一邻近容器(40′)的对应流。在物理上，过滤系统的共同级中的容器常常堆叠成二维平行的阵列。
图4中绘示了本发明的优选实施例。如同图2中示出的一般实施例，螺旋卷绕模块组合件包含：压力容器(40)，其包括：在第一端(38)与第二端(38′)之间沿着轴(X)延伸的腔室(41)、至少一个进料入口通口和浓缩物出口通口(42/42′)，和渗透物出口通口(44)，以及位于容器的第一端(38)的可拆卸式端板(54)。渗透物出口通口(44)轴向地延伸通过可拆卸式端板(54)，优选地沿着中心轴(X)延伸。组合件进一步包含多个螺旋卷绕模块(2、2′)，其在腔室(41)内以串联布置轴向地对准，其中第一模块(2)邻近于第一端(38)定位且第二模块(2′)邻近于第二端(38′)定位。术语“第一”和“第二”仅旨在指代最外面的模块，即，最接近于容器(40)的端(38、38′)定位的模块。在优选实施例中，组合件包含至少两个，但优选地至少三个串联布置的螺旋卷绕模块。每个螺旋卷绕模块(2、2′)包括围绕渗透物收集管(8)卷绕的至少一个膜封套(4)，且其中每个螺旋卷绕模块(2、2′)的渗透物收集管(8)彼此进行密封流体连通。间隙空间(56)位于第一螺旋卷绕模块(2)与第一端(38)之间；且渗透物适配器管(52)与第一螺旋卷绕模块(2)的渗透物收集管(8)和渗透物出口通口(44)进行密封流体连通。渗透物适配器管(52)可以是单个整体单元或其可包括多个部分，所述部分接合以在最近模块(2)与渗透物出口通口(44)之间形成密封的内部外围(58)。举例来说，图2中所绘示的渗透物适配器管(52)包含第一部分和第二配合部分，所述第一部分包括穿过渗透物出口通口(44)进入容器(40)的渗透物管道，所述第二配合部分包括与最近模块(2)的渗透物收集管(8)的连接。所述两个部分被绘示为由o型环密封。
所述组合件的特征在于包含监测系统，所述监测系统包含：第一组(例如，优选地至少两个)传感器(60)，其与渗透物适配器管(52)的内部外围(58)接触。在优选实施例中，传感器(60)固定到内部外围(58)或嵌入到适配器管(52)中，使得传感器接触穿过内部外围(58)的渗透物。如将参考图5的荧光传感器所描述，传感器也可位于偏远部位处，只要传感器保持与内部外围(58)“视觉”接触，使得可以通过感测器“感测”或分析渗透物。在一些实施例中，渗透物适配器管的内部外围(58)可包围旁路区(未示出)，其中传感器(60)附近的流动减少。监测系统进一步包含微处理单元(62)，其位于间隙空间(56)中并通过第一组导线(64)连接到第一组传感器(60)。
微处理单元(62)不受特别限制，且适用实例包含来自Analog Devices的AD5931的自主集成电路和来自Texas Instruments的例如模型CC2430或CC2530的集成电路。另外实例包含Arduino和Raspberry Pi板。微处理单元优选地包含用于存储协议、控制功能和数据的闪存。优选地，微处理器单元(62)囊封在灌封材料中并接合到渗透物适配器管(52)。微处理单元(62)优选地固定到可拆卸式端板(38)和渗透物适配器管(52)中的至少一个。重要的是，微处理器单元不位于模块(2)的渗透物收集管(8)内；微处理器单元也不位于腔室(41)外部。即，本发明的优选实施例避免将监测系统的任何部分定位在模块(2)内-包含其渗透物收集管(8)。为了减少从容器外部延伸到容器内的传感器的导线的数目，微处理单元(62)位于容器(40)内且优选地位于间隙空间(56)内。因此，需要更少的导线从容器外部传递到腔室(41)。这种布置简化了设计并减少了位于渗透物适配器管(52)的内部外围(58)内的监测相关结构的量。为了促进这个目标，第一组导线(64)优选地位于渗透物适配器管(52)的内部外围(58)外部。微处理单元(62)连接到延伸通过可拆卸式端板(58)的第二组导线(66)，其适应于与位于容器(40)的腔室(41)外部的电源和/或中央接收计算机或类似装置连接。第二组导线(66)可沿着渗透物适配器管(52)的内部外围(58)延伸，或延伸通过设置在可拆卸式端板或容器(未示出)的径向侧的孔口。在一个实施例中，第二组导线(66)位于渗透物适配器管(52)的内部外围(58)内，同时其穿过渗透物出口通口(4)。在另一实施例中，第二组导线(66)位于渗透物适配器管(52)的内部外围(58)与外部外围(59)之间，同时其穿过渗透物出口通口(4)。在再一实施例中，第二组导线(66)穿过渗透物出口通口(4)，同时其位于渗透物适配器管(52)的外部外围(59)外部。在一个优选实施例中，第二组导线(66)从微处理单元(62)延伸到位于渗透物适配器管(52)上的多个电连接器(72)，其适应于与位于容器(40)的腔室(41)外部的电源和/或中央处理单元(例如，计算机)连接。第二组导线(66)可直接连接到外部计算机或连接到与外部计算机通信的天线。用于与外部计算机通信的天线优选地连接到渗透物适配器管(52)。在另一优选实施例中，第二组导线(66)在腔室(41)外部的部位处接合到连接器(72)，且第二组导线(66)从渗透物适配器管(52)的外部外围(59)延伸。
虽然未示出，但电源和中央处理单元可包含用于存储从传感器收集的数据的数据库以及用于解译和呈现此类数据的算法。以此方式，本发明的多个螺旋卷绕组合件可共享公共电源和/或中央处理单元。此类实施例允许有效地监测包含多个螺旋卷绕模块组合件的大型处理设施。在一组特定实施例中，多个螺旋卷绕组合件(例如，邻近定位的组合件)的第二组导线在其相应容器外部连接，并连接到公共电源和/或中央处理单元。
监测系统可进一步包含第二组传感器(68)，其位于渗透物适配器管(52)的内部外围(58)外部的间隙空间(56)中。第二组传感器可借助于从渗透物适配器管(52)径向延伸的定位臂(73)固定就位。第二组传感器(优选地两个或多于两个)可位于流体流动模式中，其从第一螺旋卷绕元件(2)延伸到进料入口通口(42)和浓缩物出口通口(42′)中的至少一个。优选地，定位臂(73)将第二组传感器(68)中的至少一个定位在螺旋卷绕模块(2)的最接近模块端(30)附近。第二组传感器(68)借助于第三组导线(70)连接到微处理单元(62)，第三组导线(70)位于渗透物适配器管(52)的内部外围(58)外部。
图5绘示本发明的另一实施例，其中第一传感器依赖于荧光。在这个实施例中，监测系统进一步包含光源(74)，例如LED、激光器等等，以及一组对应光敏传感器(82)。当监测渗透物的质量时，传感器(例如，光电二极管、光伏打电池、光电阻器、光倍增器)可位于渗透物适配器管(52)的内部外围(58)中，或位于如所示的偏远部位处，但包含透光的“窗口”或孔隙(80)，以用于提供穿过渗透物适配器管(52)的内部外围(58)的渗透物的进出或视觉“接触”。替代地，传感器可位于如结合图4关于第二组传感器所描述的位置中。优选地，光源(74)和光传感器(82)两者都附连到渗透物适配器管(52)，但更优选地嵌入在其中。在一些实施例中，光源(74)提供激发光束(76)，其以与中心轴(X)成小于70°，优选地小于45°的角度穿过内部外围(58)。以此方式，所述光可被消散到组合式渗透物收集区(50)中，并且反射到传感器(82)中的散射光减少。还可通过提供透光窗口或孔隙(80)来减少散射，所述窗口或孔隙限制传感器可能检测发射或散射光的区。优选地，为激发和/或发射光提供光滤波器(78)，(例如，用于激发的短通或带通，用于发射的带通或长通)，以进一步减少由传感器检测到的散射。在一些实施例中，多个光源、光滤波器或传感器类型允许监测系统利用激发和发射波长的多于一个组合来执行荧光测量。在优选实施例中，微处理单元对荧光的检测进行门控以在激发光脉冲之后的时间期间收集信号。
本发明中使用的传感器不受特别限制，且包含可使用文献中描述的用于监测螺旋卷绕模块组合件的进料质量、浓度和渗透物的传感器。一般来说，适用传感器包含测量电导率、压力、流量、伏安法和/或温度的传感器。适用传感器包含：光学传感器(例如，荧光、吸收、浊度、颗粒计数等等)和音频传感器(包含传感器超声波)，以及使用无线电波的传感器。实例流量传感器包含基于由移动的水引起的温度变化的变化的流量传感器，温度变化是例如加热与移动的水接触的电阻器。(例如，参见https：//www.sensirion.com/technology/liquid-flow处描述的传感器。)用于测量流体流量的其它传感器可基于检测由水在一个或多个延伸的柔韧部件或细丝上移动引起的偏转的量值。还可基于孔口或流动路径上的压降来测量流体流量。还可根据转子或叶轮的移动来确定流量。传感器还可用于测量渗透物管适配器的内部外围内或内部外围外部的间隙空间内的相对水流动速率(或速度)。在又一实施例中，与渗透物中存在的单价离子相比较，可涂布第一组传感器(例如，电极)以改进对二价离子的敏感性。
如所提及，基于光学件、音频和无线电波的传感器(例如，压电装置)可用于确定容器内不同模块之间的距离。在一个实施例中，传感器可用于同时传输光脉冲和声脉冲。基于这些信号达成渗透物适配器管所需的时间差，可以计算到模块的距离。从传感器传输的声波、光波或无线电波也可以编码信息，例如模块的序列号、渗透物、进料或废弃流体的条件，和/或流动速率。
在又一实施例中，微处理单元(62)还可以连接到安装在探针上的电导率传感器，所述探针延伸到容器(40)内的多个模块(2)的渗透物管(8)中。参见例如US8272251中描述的探针。
微处理单元(62)可以产生具有可变电压和/或可变频率的信号并将所述信号供应给传感器，例如用于伏安法。
已经描述了本发明的多个实施例并且在一些情况下已将某些实施例、选择、范围、组分或其它特征表征为“优选的”。“优选的”特征的此类指定决不应解释为本发明的必需或重要方面。表达范围具体来说包含端点。前述专利和专利申请中的每一个的全部内容以引用的方式并入本文中。
Claims (10)
1.一种螺旋卷绕模块组合件(39)，包括：
压力容器(40)，其包括：腔室(41)，其在第一端(38)与第二端(38′)之间沿着轴(X)延伸；至少一个进料入口通口(42)、浓缩物出口通口(42′)和渗透物出口通口(44)；以及可拆卸式端板(54)，其位于所述容器的所述第一端(38)处，其中所述渗透物出口通口(44)轴向地延伸通过所述可拆卸式端板(54)；
多个螺旋卷绕模块(2、2′)，其在所述腔室(41)内以串联布置轴向地对准，其中第一模块(2)邻近于所述第一端(38)定位且第二模块(2′)邻近于所述第二端(38′)定位，其中每个螺旋卷绕模块(2、2′)包括围绕渗透物收集管(8)卷绕的至少一个膜封套(4)，且其中每个螺旋卷绕模块(2、2′)的所述渗透物收集管(8)彼此进行密封流体连通；
渗透物适配器管(52)，其与所述第一螺旋卷绕模块(2)的所述渗透物收集管(8)和所述渗透物出口通口(44)进行密封流体连通，其中所述渗透物适配器管(52)限定适应于含有渗透物的内部外围(58)；和
间隙空间(56)，其位于所述第一螺旋卷绕模块(2)与所述第一端(38)之间；
其中所述组合件的特征在于包含监测系统，所述监测系统包括：
第一组传感器(60)，其与所述渗透物适配器管(52)的所述内部外围(58)接触；和
微处理单元(62)，其位于所述间隙空间(56)中并通过第一组导线(64)连接到所述第一组传感器(60)。
2.根据权利要求1所述的组合件，其中所述第一组导线(64)位于所述渗透物适配器管(52)的所述内部外围(58)外部。
3.根据权利要求1所述的组合件，其中所述微处理单元(62)连接到第二组导线(66)，所述第二组导线(66)延伸通过所述可拆卸式端板(54)并适应于与位于所述容器(40)的所述腔室(41)外部的电源连接。
4.根据权利要求3所述的组合件，其中所述第二组导线(66)沿着所述渗透物适配器管(52)的所述内部外围(58)延伸。
5.根据权利要求3所述的组合件，其中所述第二组导线(66)延伸通过设置在所述可拆卸式端板(54)中的孔口。
6.根据权利要求2所述的组合件，其中所述第二组导线(66)从所述微处理单元(62)延伸到多个连接器(72)，且其中所述连接器位于所述渗透物适配器管(52)上且适应于与位于所述容器(40)的所述腔室(41)外部的电源连接。
7.根据权利要求1所述的组合件，其中所述微处理单元(62)固定到所述可拆卸式端板(38)和渗透物适配器管(52)中的至少一个。
8.根据权利要求1所述的组合件，其中监测系统进一步包括第二组传感器(68)，所述第二组传感器(68)位于所述渗透物适配器管(52)的所述内部外围(58)外部的所述间隙空间(56)中，其中所述第二组传感器(68)位于流体流动模式中，其从所述第一螺旋卷绕元件(2)延伸到所述进料入口通口(42)和浓缩物出口通口(42′)中的至少一个。
9.根据权利要求8所述的组合件，其中所述第二组传感器(68)借助于第三组导线(70)连接到所述微处理单元(62)，且其中所述第三组导线(70)位于所述渗透物适配器管(52)的所述内部外围(58)外部。
10.根据权利要求1所述的组合件，其进一步包含根据权利要求1所述的多个个别螺旋卷绕组合件，其中每个螺旋卷绕组合件的所述微处理单元(62)连接到共同的中央处理单元。
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