CN111266013A - 一种可自动清洗液体膜分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可自动清洗液体膜分离装置，包括恒温槽、储液组件、控温组件、回流管组、主管道和膜分离组件，膜分离组件包括若干个膜分离器，回流管组中的一部分和膜分离器以及主管道设置于恒温槽，若干个膜分离器均配置有分液管组，每个分液管组在伸出恒温槽，回流管组设置于储液组件与主管道之间，回流管组还配置有高压泵，主管道的一端设置有总压表，主管道的另一端形成对应于若干个膜分离器的第一支管，每个第一支管设置有第二阀门和第二分压表，控温组件用于使恒温槽和储液组件的温度始终保持为预设温度。本发明方便拆装，实验密闭性和恒温性能较高，操作和维护较为方便。

Description

一种可自动清洗液体膜分离装置

技术领域

本发明属于膜分离装置技术领域，具体涉及一种可自动清洗液体膜分离 装置。

背景技术

现如今，由于膜分离技术本身具有的较为优越性能，故膜过程已经得到 了普遍的重视。随着如今能源紧张、资源短缺、生态环境的恶化，产业界和 科技界把膜过程视为二十一世纪工业技术改造中的一项极为重要的新技术。 膜技术在食品加工、海水淡化、纯水、超纯水制备、医药、生物、环保等领 域得到了较大规模的开发和应用。并且，在这一时期，国家重点科技攻关项 目的自然科学基金中也都有了膜的课题。

其中，液体膜分离技术为膜分离技术中的典型代表之一，此过程中不发 生相变化，与有相变化的分离法和其他分离法相比，能耗要低。其次，膜分 离不仅适用于有机物和无机物，从病毒、细菌到微粒的广泛分离的范围，而 且还适用于很多特殊溶液体系的分离，如溶液中大分子与无机盐的分离、一 些共沸物或近沸点物系的分离等。另外，由于主要通过压力作为膜分离的推 动力，因此该分离装置自动化程度较高。但仍旧存在一些问题，给操作过程 中带来许多不便。最为显著的是，在操作过程中，液体膜分离装置中膜分离 装置部分使用螺栓和螺母进行拧接，不容易安装与拆卸，且不容易控制力度， 容易将膜分离装置中的膜片损坏，分离过程的具有较多的重复性，给操作过 程中带来较大的不便与误差，浪费时间，因此，综上所述，目前的液体膜分 离装置中存在装置的拆装操作不便，实验比较费时，且实验的准确性有待进 一步提高的问题。

发明内容

本发明的目的是提供了一种可自动清洗液体膜分离装置，解决了目前的 液体膜分离装置中存在装置的拆装操作不便，实验比较费时，且实验的准确 性有待进一步提高的问题。

本发明所采用的技术方案是，

一种可自动清洗液体膜分离装置，其特征在于，包括恒温槽、储液组件、 控温组件、回流管组、主管道和膜分离组件，膜分离组件包括若干个膜分离 器，回流管组中的一部分和膜分离器以及主管道设置于恒温槽，若干个膜分 离器均配置有分液管组，每个分液管组在远离膜分离器的一端伸出恒温槽， 回流管组设置于储液组件与主管道之间，回流管组还配置有高压泵，主管道 的一端设置有高压泵，主管道的另一端设置有第一阀门且形成对应于若干个 膜分离器的第一支管，多个第一支管分别连接至相应的膜分离器，每个第一支管设置有第二阀门和第二分压表，控温组件用于使恒温槽和储液组件的温 度始终保持为预设温度。

本发明的特点还在于，

控温组件包括第一加热器和第二加热器，第一加热器设置于储液组件的 底部，第二加热器设置于恒温槽内远离储液组件的一侧，第一加热器配置有 温度感应器b和第一温度控制器，第一温度控制器根据温度感应器b的检测 信号控制第一加热器的开关，第二加热器配置有温度感应器a第二温度控制 器，第一温度控制器根据温度感应器a的检测温度信号控制第二加热器的开 关。

温度感应器b还配置有感应探头，感应探头设置于储液组件内。

温度感应器a和温度感应器b还分别配置恒温槽控制面板和储存箱控制 面板。

储液组件包括储存箱，储存箱为圆桶结构，感应探头沿圆桶结构的开口 端插入储存箱，圆桶结构通过位于其一侧的支撑杆固定于恒温箱，圆桶结构 的一侧靠底部位置设置有排液管，圆桶结构的另一侧连接回流管组。

支撑杆上设置有电机搅拌器，电机搅拌器与储存箱控制面板电连接，电 机搅拌器用于搅拌储存箱中的液体。

回流管组包括一端连通的回流管和出液管，回流管和出液管的另一端分 别连接储液组件，回流管上设置有回流阀，出液管设置有出液阀，回流管和 出液管连通端连通主管道。

每个膜分离器包括上部分和下部分，上部分包括膜片放置上半端，膜片 放置上半端开设有进液口和浓水出口，浓水出口配置有第二分管，第二分管 上设置有第一分压表和第三阀门，开设有出液口，膜片放置上半端设置有凹 槽和第一限位孔，下部分包括膜片放置下半端，膜片放置下半端对应凹槽设 置有凸口，膜片放置下半端设置有匹配第一限位孔的第二限位孔，每个膜片 放置下半端在远离第一分管的一端连接有第三分管，恒温槽的底部开设有对 应第二分管和第三分管的口，第二分管和第三分管在远离第一分管的一端均密封穿过孔。

凹槽与凸起部位紧密贴合，第一限位孔与第二限位孔卡接。

恒温槽控制面板以及储存箱控制面板均包括LED温度显示屏。

本发明的有益效果是：本发明一种可自动清洗液体膜分离装置具有以下 有益效果：

该装置的储存箱底部有加热装置，可以将液体加热到15～40℃，此温度 的液体的粘性较低，有助于液体流动；该装置还设有恒温槽，恒温槽将管道 和膜分离装置容纳在内，可以使得被分离的液体在被分离时的温度保持在粘 性较低状态，有助于液体的分离；该装置的温度控制器，可以控制恒温槽的 温度，使得其中的温度与储存箱中温度一致，保持在液体粘性较低的温度；

该装置设有多个膜分离装置，使得液体分离工作同时进行，提高液体分 离工作的效率；且膜分离装置之间通过顺时针旋钮即可扣合，方便安装与拆 卸，密闭性良好，可保护膜分离装置内的膜片不受损害，提高了实验的可行 性；

该装置的膜分离装置还设有透过水出口，该装置还设有多个阀门以及压 力表，便于在维修过程中确定故障段管道及故障的膜分离装置，还可以计算 膜分离装置的截留率；

该装置还设有回流管，回流管为了防止液体膜分离装置关闭后，由于压 力不足原因，使高压泵空转，损坏高压泵；溢流管可以在储存箱超过容纳体 积之后，将多余液体溢出，用以保持储存箱的液体保持在安全范围内；同时 该装置自动化程度较高、使用便捷、操作管理方便，效率得到很大提升，有 较强的实用性。

附图说明

图1是本发明一种可自动清洗液体膜分离装置的结构示意图；

图2是本发明一种可自动清洗液体膜分离装置中膜分离器的膜片放置上 半端部分的细节示意图；

图3是本发明一种可自动清洗液体膜分离装置中膜分离器的膜片放置下 半端部分的细节示意图；

图4是本发明一种可自动清洗液体膜分离装置中膜分离器的仰视示意 图；

图5是本发明一种可自动清洗液体膜分离装置中膜分离器的俯视示意 图；

图6是本发明一种可自动清洗液体膜分离装置中膜分离器的剖面示意 图。

图中，1.储存箱，1-1.溢流管，1-2.排液管，1-3.回流管，1-4.出液管，1-5. 主管道，1-6回流管阀门，1-7.总阀门，2.感应探头，3.电机搅拌器，4.高压 泵，5.膜分离器，5-1.第一阀门，5-2.第二阀门，5-3.第三阀门，5-4.第一分管， 5-5.第二分管，5-6.第三分管3，5-7.凹槽，5-8.膜片放置上半端，5-9.第一限 位孔，5-10.膜分离装置上端密封圈，5-11.膜片放置下半端，5-12.第二限位孔， 5-13.浓水出口，5-14.进液口，5-15.出液口，5-16.膜分离装置下端密封圈， 5-17.凸口，6.恒温槽，7.恒温槽控制面板，8.储存箱控制面板，9.支撑杆，10. 万能夹，11.总压表，11-1.第一分压表，11-2.第二分压表，12.温度感应器a， 13.温度感应器b，14.第一加热器，15.第二加热器，16.第二温度控制器，17. 第一温度控制器。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明实一种可自动清洗液体膜分离装置进行进一 步详细描述。

如图1所示，一种可自动清洗液体膜分离装置，包括恒温槽6、储液组 件、控温组件、回流管组、主管道1-5和膜分离组件，膜分离组件包括若干 个膜分离器5，回流管组中的一部分和膜分离器5以及主管道1-5设置于恒 温槽6，若干个膜分离器5均配置有分液管组，每个分液管组在远离膜分离 器5的一端伸出恒温槽6，回流管组设置于储液组件与主管道1-5之间，回 流管组还配置有高压泵4，主管道1-5的一端设置有高压泵11，主管道1-5 的另一端设置有第一阀门5-1且形成对应于若干个膜分离器5的第一支管 5-4，多个第一支管5-4分别连接至相应的膜分离器5，每个第一支管5-4设 置有第二阀门5-2和第二分压表11-2，控温组件用于使恒温槽6和储液组件 的温度始终保持为预设温度。

如图1所示，进一步地，控温组件包括第一加热器14和第二加热器15， 第一加热器14设置于储液组件的底部，第二加热器15设置于恒温槽6内远 离储液组件的一侧，第一加热器14配置有温度感应器b13和第一温度控制 器17，第一温度控制器17根据温度感应器b13的检测信号控制第一加热器 14的开关，第二加热器15配置有温度感应器a12和第二温度控制器,16，第 二温度控制器16根据温度感应器a12的检测温度信号控制第二加热器15的 开关。

本发明的恒温槽6通过水来保温，储液组件在倒入液体时也进行控温。

进一步地，温度感应器b13还配置有感应探头2，感应探头2设置于储 液组件内。

如图1所示，进一步地，如图1所示，进一步地，储液组件包括储存箱 1，储存箱1为圆桶结构，感应探头2沿圆桶结构的开口端插入储存箱1，圆 桶结构通过位于其一侧的支撑杆9固定于恒温箱6，圆桶结构的一侧靠底部 位置设置有排液管1-2，圆桶结构的另一侧连接回流管组。

进一步地，温度感应器a12和温度感应器b13还分别配置恒温槽控制面 板7和储存箱控制面板8，恒温槽控制面板7和储存箱控制面板8分别用于 显示恒温槽6和储存箱1的实时温度。进一步提高了恒温的准确性。

如图1所示，进一步地，支撑杆9上设置有电机搅拌器3，电机搅拌器 3与储存箱控制面板8电连接，电机搅拌器3用于搅拌储存箱1中的液体。

如图1所示，进一步地，回流管组包括一端连通的回流管1-3和出液管 1-4，回流管1-3和出液管1-4的另一端分别连接储液组件，回流管1-3上设 置有回流阀1-6，出液管1-4设置有出液阀1-7，回流管1-3和出液管1-4连 通端连通主管道1-5。

如图2至图6所示，进一步地，每个膜分离器5包括上部分和下部分， 上部分包括膜片放置上半端5-8，膜片放置上半端5-8开设有进液口5-14和 浓水出口5-13，浓水出口5-13配置有第二分管5-5，第二分管5-5上设置有 第一分压表11-1和第三阀门5-3，下部分包括膜片放置下半端5-11，膜片放 置下半端5-11开设有出液口5-15，上部分设置有凹槽5-7和第一限位孔5-9， 下部分对应凹槽5-7设置有凸口5-17，膜片放置下半端5-11上设置有匹配第 一限位孔5-9的第二限位孔5-12，每个膜片放置下半端5-11在远离第一分管 5-4的一端连接有第三分管5-6，恒温槽6的底部开设有对应第二分管5-5和 第三分管5-6的口，第二分管5-5和第三分管5-6在远离第一分管5-4的一 端均密封穿过孔。

进一步地，凹槽5-7与凸起部位5-17紧密贴合，第一限位孔5-9与第二 限位孔5-12卡接。

凹槽5-7与凸口5-17相吻合，将膜片放置在膜片放置上半端5-8与膜片 放置下半端5-11内，膜片放置下半端5-11上套有密封圈5-10，膜片放置上 半端5-8与膜片放置下半端5-11相对接，通过密封圈5-10进行密封。第一 限位孔5-9与下盖内部的第二限位孔5-12通过顺时旋转，进行卡接。

进一步地，恒温槽控制面板7以及储存箱控制面板8均包括LED温度 显示屏。

本发明一种可自动清洗液体膜分离装置储存箱1底部的第一加热器14 对储存箱1进行加热，增加液体的流动性，感应探头2对储存箱1中的温度 做出判断，第一温度控制器17对其做出反应，温度显示在储存箱控制面板8 上，温度感应器b13感应到出液管液体的温度，发出信号，温度感应器a12 接受到此信号，第一温度控制器17，第一温度控制器17对其做出处理，对 恒温槽6中的水温进行调节，显示在恒温槽控制面板7上。储存箱控制面板 8上的温度与恒温槽控制面板7上的温度保持一致。

本发明一种可自动清洗液体膜分离装置的操作过程如下：

安装膜片：先将膜分离器5的上部分和下部分拆下，再将旧膜片取下将 新的膜片安装在膜片放置上半端5-8与膜片放置下半端5-11之间，扣合膜分 离器5的上部分和下部分，下部分突出部分凸口5-17与凹槽5-7完美扣合， 同时膜片放置下半端5-11上的密封圈5-10与顶盖膜片放置孔上的密封圈 5-16紧密贴合，通过顺时针旋转顶盖和底盖，底盖的第二限位孔5-12与顶 盖的第一限位孔5-9卡接，膜片安装完毕；

注入被分离液体：先将出液管1-4上的阀门、排液管1-2上的排液阀门， 第一阀门5-1，5-2第二阀门，5-3第三阀门手动关紧，再向储存箱1注入被 分离液体，当液体至储存箱1的四分之三处，停止注液，盖上箱盖，插上电 源；

检验设备状态：打开总阀门1-7，回流管阀门1-6，其它阀门关闭，启动 高压泵5，观察总压力表11的读数，读数在正常范围内，其它阀门仍处于关 闭状态；

设定温度：向恒温槽6中注入不超过槽身三分之二的水，打开恒温槽6 开关，通过恒温槽6上温度传感器a12，温度传感器b13以及温度控制组件， 调节恒温槽6内的温度，打开储存箱控制板面8的温度控制设备的开关，设 置好储存箱1的温度，恒温槽6与储存箱1内温度一致；

检验主管道1-5及相应分管状态，打开1-4上的总阀门及5-1阀门1、5-2 阀门2、5-3阀门3，关闭1-3回流管阀门以及排液管1-2上阀门；观察每个 膜分离装置5进液口的压力表11-2，若在正常范围内，调节总阀门1-7，得 到测试时所需压力，膜分离装置5进行工作，液体通过膜分离装置5进行分 离过滤，处理过的液体从出液管5-6流出，未通过膜的粘稠液体从浓水出口 5-5流出，通过处理后液体的截留率来确定分离情况；

停止工作，依次关闭5-2阀门2、5-3阀门3、5-1阀门1，此时出液管 1-4及回流管1-3中的液体进行回流，一段时间后，关闭恒温槽控制面板7 以及储存箱控制面板8，高压泵4停止工作。储存箱中的液体可通过开启排 液管1-2上的阀门，从排液管中排出。

本发明一种可自动清洗液体膜分离装置可以控制使得液体保持粘性较 低的相对恒定温度，方便安装与拆卸，密闭性良好，实验操作管理方便，实 验效率较高，有较强的实用性。

Claims (10)

1.一种可自动清洗液体膜分离装置，其特征在于，包括恒温槽(6)、储液组件、控温组件、回流管组、主管道(1-5)和膜分离组件，所述膜分离组件包括若干个膜分离器(5)，所述回流管组中的一部分和膜分离器(5)以及主管道(1-5)设置于恒温槽(6)，若干个所述膜分离器(5)均配置有分液管组，每个所述分液管组在远离膜分离器(5)的一端伸出恒温槽(6)，所述回流管组设置于储液组件与主管道(1-5)之间，所述回流管组还配置有高压泵(4)，所述主管道(1-5)的一端设置有总压表(11)，所述主管道(1-5)的另一端设置有第一阀门(5-1)且形成对应于若干个膜分离器(5)的第一支管(5-4)，多个所述第一支管(5-4)分别连接至相应的膜分离器(5)，每个所述第一支管(5-4)设置有第二阀门(5-2)和第二分压表(11-2)，所述控温组件用于使恒温槽(6)和储液组件的温度始终保持为预设温度。

2.根据权利要求1所述的一种可自动清洗液体膜分离装置，其特征在于，所述控温组件包括第一加热器(14)和第二加热器(15)，所述第一加热器(14)设置于储液组件的底部，所述第二加热器(15)设置于恒温槽(6)内远离储液组件的一侧，所述第一加热器(14)配置有温度感应器b(13)和第一温度控制器(17)，第一温度控制器(17)根据温度感应器b(13)的检测信号控制第一加热器(14)的开关，所述第二加热器(15)配置有温度感应器a(12)和第二温度控制器(16)，所述第二温度控制器(16)根据温度感应器a(12)的检测温度信号控制第二加热器(15)的开关。

3.根据权利要求2所述的一种可自动清洗液体膜分离装置，其特征在于，所述温度感应器b(13)还配置有感应探头(2)，所述感应探头(2)设置于储液组件内。

4.根据权利要求2所述的一种可自动清洗液体膜分离装置，其特征在于，所述储液组件包括储存箱(1)，所述储存箱(1)为圆桶结构，所述感应探头(2)沿圆桶结构的开口端插入储存箱(1)，所述圆桶结构通过位于其一侧的支撑杆(9)固定于恒温箱(6)，所述圆桶结构的一侧靠底部位置设置有排液管(1-2)，所述圆桶结构的另一侧连接回流管组。

5.根据权利要求2所述的一种可自动清洗液体膜分离装置，其特征在于，所述温度感应器a(12)和温度感应器b(13)还分别配置恒温槽控制面板(7)和储存箱控制面板(8)。

6.根据权利要求4所述的一种可自动清洗液体膜分离装置，其特征在于，所述支撑杆(9)上设置有电机搅拌器(3)，所述电机搅拌器(3)与储存箱控制面板(8)电连接，所述电机搅拌器(3)用于搅拌储存箱(1)中的液体。

7.根据权利要求1所述的一种可自动清洗液体膜分离装置，其特征在于，所述回流管组包括一端连通的回流管(1-3)和出液管(1-4)，所述回流管(1-3)和出液管(1-4)的另一端分别连接储液组件，所述回流管(1-3)上设置有回流阀(1-6)，所述出液管(1-4)设置有出液阀(1-7)，所述回流管(1-3)和出液管(1-4)连通端连通主管道(1-5)。

8.根据权利要求1所述的一种可自动清洗液体膜分离装置，其特征在于，每个所述膜分离器(5)包括上部分和下部分，所述上部分包括膜片放置上半端(5-8)，所述膜片放置上半端(5-8)开设有进液口(5-14)和浓水出口(5-13)，所述浓水出口(5-13)配置有第二分管(5-5)，所述第二分管(5-5)上设置有第一分压表(11-1)和第三阀门(5-3)，所述上部分开设有出液口(5-15)，所述膜片放置上半端(5-8)设置有凹槽(5-7)和第一限位孔(5-9)，所述下部分包括膜片放置下半端(5-11)，所述膜片放置下半端(5-11)对应凹槽(5-7)设置有凸口(5-17)，所述下部分设置有匹配第一限位孔(5-9)的第二限位孔(5-12)，每个所述膜片放置下半端(5-11)在远离第一分管(5-4)的一端连接有第三分管(5-6)，所述恒温槽(6)的底部开设有对应第二分管(5-5)和第三分管(5-6)的口，所述第二分管(5-5)和第三分管(5-6)在远离第一分管(5-4)的一端均密封穿过孔。

9.根据权利要求8所述的一种可自动清洗液体膜分离装置，其特征在于，所述凹槽(5-7)与凸起部位(5-17)紧密贴合，所述第一限位孔(5-9)与第二限位孔(5-12)卡接。

10.根据权利要求1所述的一种可自动清洗液体膜分离装置，其特征在于，所述恒温槽控制面板(7)以及储存箱控制面板(8)均包括LED温度显示屏。

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