CN201008778Y

CN201008778Y - 面板式连续膜分离装置

Info

Publication number: CN201008778Y
Application number: CNU2006201501215U
Authority: CN
Inventors: 李祥得
Original assignee: TIANJIN LIFUMO APPLIED TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: TIANJIN LIFUMO APPLIED TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2006-11-30
Filing date: 2006-11-30
Publication date: 2008-01-23
Anticipated expiration: 2016-11-30

Abstract

本实用新型公开了一种面板式连续膜分离装置，旨在提供一种膜分离元件、控制元件和连接管路安装在面板上，直观性强，适用于教学和培训的面板式连续膜分离装置。在面板上固定有膜组件、循环量杯、出液量杯，循环量杯的下端连接有循环泵，循环泵通过压力表、阀门、流量计与膜组件下端的进液口连接，膜组件上端的出液口通过压力表、阀门、流量计与出液量杯连接；膜组件侧面的排液口通过压力表、阀门、流量计与循环量杯连接，上述阀门、循环泵、流量计、压力表均固定在面板上。由于膜分离元件、控制元件和管路安装在一块面板上，而且各元件采用透明管连接，直观性强，有利于学员对膜分离过程的理解和认识，培训、展示效果好。

Description

面板式连续膜分离装置

技术领域

本实用新型涉及一种膜分离装置，更具体的说，是涉及一种用于教学培训或膜分离实验展示的面板式膜分离装置。

背景技术

目前，学员进行膜分离课的教学和培训一般采用两种方式。一种是使用由一台泵和一支膜组件连接在一起组成的简易的膜分离装置进行膜分离实验和展示，由于膜分离装置过于简单，只能看到膜分离的过程。另一种是到膜分离工程现场进行教学和培训，由于现场设备过于复杂，只能看到整个工程的概况。上述两种方式膜工作方式单一，不能满足学员对整个膜分离过程原理的认识和理解，培训和展示效果差。

实用新型内容

本实用新型是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种膜分离元件、控制元件和连接管路安装在面板上，直观性强，适用于教学和培训的面板式连续膜分离装置。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种面板式连续膜分离装置，其特征在于，在面板上固定有膜组件、循环量杯、出液量杯，所述循环量杯的下端连接有循环泵，所述循环泵通过压力表、阀门、流量计与膜组件下端的进液口连接，所述膜组件上端的出液口通过压力表、阀门、流量计与出液量杯连接；所述膜组件侧面的排液口通过压力表、阀门、流量计与循环量杯连接，上述阀门、循环泵、流量计、压力表均固定在面板上。

气泵通过压力表、阀门、减压阀与膜组件下端的进液口连接，出液量杯下端与反洗泵连接，所述反洗泵通过阀门、流量计、压力表与膜组件上端的出液口连接，所述反洗泵通过压力表、阀门、与出液量杯连接，上述气泵、反洗泵、阀门、压力表、减压阀、流量计均固定在面板上。

在面板上固定有清洗量杯，所述清洗量杯的下端连接有清洗泵，所述清洗泵通过压力表、阀门、流量计与膜组件下端的进液口连接，所述膜组件上端的出液口通过压力表、阀门与清洗量杯连接；所述膜组件侧面的排液口通过压力表、阀门与清洗量杯连接，上述清洗量杯、阀门、压力表均固定在面板上。

膜组件侧面的排液口通过压力表、阀门与液体收集器连接；膜组件进液口通过阀门与液体收集器连接。

连接所用的管道为透明管。

所述阀门为手动阀或电磁阀或手动阀与电磁阀的组合。

所述电磁阀上设置有指示灯，所述指示灯与电阻串联后与电磁阀的线圈并联。

电源分别与泵电源转换器、电磁阀电源转换器、控制电源转换器连接，所述泵电源转换器分别与由循环泵继电器、带保险的接线端子、循环泵电机组成的泵控制电路、由反洗泵继电器、带保险的接线端子、反洗泵电机组成的反洗泵控制电路、由清洗泵继电器、带保险的接线端子、清洗泵电机组成的清洗泵控制电路、由气泵继电器、带保险的接线端子、气泵电机组成的气泵控制电路连接；每个电磁阀、与其控制的继电器和带保险的接线端子串联组成电磁阀控制单元，多个电磁阀控制单元并联连接在电磁阀电源转换器两端；每个继电器分别与PLC连接，系统反洗指示灯、系统清洗指示灯、系统故障指示灯分别与PLC连接；系统自动按钮、系统手动按钮、手动反洗按钮、手动清洗按钮、系统启动按钮、系统停止按钮分别与PLC连接，进液压力开关、反洗压力开关、清洗压力开关、气压压力开关分别与PLC连接；触摸屏通过通讯电缆与PLC连接；上述与PLC连接的元件的另一端并联后与PLC的公共端接至控制电源转换器。

循环量杯、出液量杯、清洗量杯中分别设置有液位开关，每个液位开关分别与PLC连接，每个液位开关的另一端并联后与PLC的公共端接至控制电源转换器。

管路连接所用的接头为快插接头。

本实用新型具有下述技术效果：

1.由于膜分离元件、控制元件和管路安装在一块面板上，而且各元件采用透明管连接，可清楚看见液体流向，直观性强，有利于学员对膜分离过程的理解和认识，培训、展示效果好。

2.本实用新型的装置可用于外压式中空纤维膜和内压式中空纤维膜，可实现错流过滤和全量过滤两种膜分离方式，以及气液双洗、正向冲洗、反向冲洗、化学清洗和自然排空五种清洗方式，能够全面的展示膜分离技术的有关知识。

3.该装置采用PLC和触摸屏控制，可以方便的设置各种工作方式顺序和运行时间。

4.电磁阀带有工作指示灯，可直观的看见电磁阀的工作状态，可避免人为的操作失误。

5.运行模式可根据需要实现自动运行或手动运行两种运行模式，使用方便。

6.具有完善的自动保护功能，如有系统过压、过流、液位高低等自动保护功能。

7.进液管道在下端，出水在上端，有利于管道中气体的排放。

附图说明

图1为本实用新型面板式连续膜分离装置的示意图；

图2为电源部分电路图；

图3为电磁阀的连接关系示意图；

图4为控制电路部分的电路图；

图5为带灯的电磁阀内部电路示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型详细说明。

本实用新型的面板式连续膜分离装置的示意图如图1所示，在面板上固定有膜组件1、循环量杯2-1、出液量杯2-2，循环量杯2-1的下端连接有循环泵3-1，循环泵3-1通过压力表11-1、阀门、流量计6-1与膜组件1下端的进液口连接，阀门可以根据需要选择是手动阀门或电磁阀等，本实施例采用手动阀门8-1和电磁阀9-1的组合。膜组件1上端的出液口通过压力表12-2、电磁阀9-10、流量计6-4与出液量杯2-2连接。膜组件1的排液口通过压力表12-1、阀门、流量计6-3与循环量杯2-1连接，该阀门采用电磁阀9-7和手动阀8-5的组合。上述阀门(包括手动阀和电磁阀)、循环泵、流量计、压力表均固定在面板上。膜组件为现有产品，可以采用外压膜组件，也可以采用内压膜组件。

膜分离方式有两种：

1.错流过滤方式工作方式：

原液放入循环量杯2-1，经循环泵4-1加压后，流经压力表11-1，手动阀8-1，电磁阀9-1和流量计6-1，由膜组件1下端进液口进入膜组件内，进入膜组件的原液，一部分透过膜从膜组件上端出液口经压力表12-2，电磁阀9-10和流量计6-4进入出液量杯2-2，出液量杯为存放产品液的量杯。另一部分原液不透过膜，从膜组件排液口经压力表12-1，电磁阀9-7和流量计6-3和手动阀8-5回到循环量杯2-1，循环工作。

2.全量过滤方式工作方式：

原液放入循环量杯2-1，经循环泵4-1加压后，流经电接点压力表11-1，手动阀8-1，电磁阀9-1和流量计6-1，由膜组件下端进液口进入膜组件内，进入膜组件的原液透过膜从膜组件上端的出液口经压力表12-2，电磁阀9-10和流量计6-4进入出液量杯2-2，完成过滤过程。

为了对膜组件实现清洗，在面板上固定有气泵4，气泵4通过压力表11-4、减压阀5、阀门与膜组件下端的进液口连接，阀门采用手动阀门8-4和电磁阀9-4的组合。出液量杯2-2下端与反洗泵3-2连接，反洗泵通过阀门、流量计6-2、压力表12-2与膜组件上端的出液口连接，阀门采用手动阀门8-2与电磁阀9-2的组合。与反洗泵连接的阀门8-2与压力表11-2、阀门8-3、出液量杯2-2连接，上述反洗泵、阀门(包括手动阀和电磁阀)、压力表、减压阀、流量计均固定在面板上。

在面板上固定有清洗量杯2-3，清洗量杯2-3的下端连接有清洗泵3-3，清洗泵3-3通过压力表11-3、电磁阀9-3、流量计6-1与膜组件下端的进液口连接，膜组件上端的出液口通过压力表12-2、电磁阀9-9与清洗量杯2-3连接。膜组件侧面的排液口通过压力表12-1、电磁阀9-8与清洗量杯2-3连接，上述清洗量杯、电磁阀、压力表均固定在面板上。

膜组件排液口通过压力表12-1、电磁阀9-6与液体收集器7-1连接，膜组件进水口通过电磁阀9-5与液体收集器7-2连接，液体收集器7-1和液体收集器7-2可以是同一个液体收集器。

为了便于自动控制，压力表11-1、11-2、11-3、11-4为电接点压力表。

为了更清晰的看出液体的走向，连接所用的管道为透明管。

为了防止误操作，在电磁阀上设置有指示灯，图5为带灯的电磁阀内部电路示意图，指示灯LED与分压电阻R串联后与电磁阀的线圈L并联。

为了便于安装，管路连接所用的接头为快插接头。

电路图如图2和图3所示，电源分别与泵电源转换器、电磁阀电源转换器、控制电源转换器连接，泵电源转换器分别与由循环泵继电器KM01、带保险的接线端子X1-1和X1-2、循环泵电机M1组成的泵控制电路，由反洗泵继电器KM02、带保险的接线端子X1-3和X1-4、反洗泵电机M2组成的反洗泵控制电路，由清洗泵继电器KM03、带保险的接线端子X1-5和X1-6、清洗泵电机M3组成的清洗泵控制电路，由气泵继电器KM04、带保险的接线端子X1-7和X1-8、气泵电机M4组成的气泵控制电路连接。每个电磁阀、与其控制的继电器、带保险的接线端子串联组成电磁阀控制单元，多个电磁阀控制单元并联连接在电磁阀电源转换器两端。图3中的X1-9、X1-10、X1-11、X1-12、X1-13、X1-14、X1-15、X1-16、X1-17、X1-18为分别与各个电磁阀连接的带保险的接线端子，KA01、KA02、KA03、KA04、KA05、KA06、KA07、KA08、KA09、KA10分别为与各个电磁阀连接的继电器。

为了实现自动控制功能，控制系统由PLC(可编程逻辑控制器，英文全称Programmable Logic Controller)触摸屏、输入元件和输出元件组成，PLC可以选择FPO-C32T型号的模块。当PLC输出端子不够时，需要增加一个输出模块与PLC配合使用，输出模块可以选择FPO-E8YRS型号的模块，PLC和输出模块连接。控制电路如图5所示，PLC与触摸屏通过通讯电缆连接；PLC、输出模块和触摸屏的供电电源分别接至控制电源转换器。输出元件控制循环泵的继电器KM01、控制反洗泵的继电器KM02、控制清洗泵的继电器KM03和控制气泵的继电器KM04的一端与输出模块分别连接，另一端并联后与输出模块的公共端COM端接至供电电源；输出元件控制电磁阀9-1的继电器KA01、控制电磁阀9-2的继电器KA02、控制电磁阀9-3的继电器KA03、控制电磁阀9-4的继电器KA04、控制电磁阀9-5的继电器KA05、控制电磁阀9-6的继电器KA06、控制电磁阀9-7的继电器KA07、控制电磁阀9-8的继电器KA08、控制电磁阀9-9的继电器KA09和控制电磁阀9-10的继电器KA10的一端分别与PLC连接，输出元件系统反洗指示灯HG1、系统清洗指示灯HY0和系统故障指示灯HR1的一端分别与PLC连接，输入元件系统自动按钮SA11、系统手动按钮SA12、手动反洗按钮SA21、手动清洗按钮SA22、系统起动按钮SB1和系统停止按钮SBS1的一端分别与PLC连接，输入元件进液高压报警压力开关PS01、反洗高压报警压力开关PS02、清洗高压报警压力开关PS03和气低压报警压力开关PS04的一端分别与PLC连接，上述与PLC连接的所有输出、输入元件的另一端并联后与PLC的公共端COM端接至控制电源转换器。

为了对量杯中的液体量进行控制，在循环量杯中设置有液位开关10-1(即图5中的LS01H、LS01L)，在出液量杯中设置有液位开关10-2(即图5中的LS02H、LS02L)，清洗量杯中设置有液位开关10-3(即图5中的LS03H、LS03L)，输入元件循环量杯高位液位开关LS01H、循环量杯低位液位开关LS01L、出液量杯高位液位开关LS02H、出液量杯低位液位开关LS02L、清洗量杯高位液位开关LS03H和清洗量杯低位液位开关LS03L的一端分别与PLC连接，每个液位开关的另一端并联后与PLC的公共端COM端接至控制电源转换器。

气液双洗方式：

经过气泵4-4加压后的气体流经压力表11-4，减压阀5-1，手动阀8-1和电磁阀9-4从膜组件的下端进液口进入膜组件。液体采用出液量杯的产品液体，经反洗泵4-2加压，经手动阀8-2，流量计6-2，电磁阀9-2和压力表12-2，从膜组件上端出液口进入膜组件，液体透过膜后与气体一起从膜组件侧端口流出，经过压力表12-1和电磁阀9-6流出。

正向冲洗方式：

用循环量杯内的原液经循环泵4-1加压，流经电接点压力表11-1，手动阀8-1，电磁阀9-1和流量计6-1从膜组件下端进液口进入膜组件，原液不透过膜从膜组件侧面的排液口流出，经压力表12-1和电磁阀9-6流出。

反向冲洗方式：

冲洗液用出液量杯2-2内的产品液，经反洗泵4-2加压，经手动阀8-2，流量计6-2，电磁阀9-2和压力表12-2，从膜组件上端出液口进入膜组件，产品液透过膜从膜组件下端口经电磁阀9-5流出。

化学清洗方式：

将配制好的药液放入清洗量杯，药液经清洗泵加压后流经电接点压力表11-3，电磁阀9-3和流量计6-1从膜组件下端进液口进入膜组件，进入膜组件的药液一部分透过膜从膜组件的上端出液口流出，经压力表12-2和电磁阀9-9流回清洗量杯；另一部分药液不透过膜，从膜组件侧面的排液口流出，经压力表12-1和电磁阀9-8流回清洗量杯，循环工作。

自然排空方式：

打开电磁阀9-6和电磁阀9-5，膜组件内的液体由于自重经电磁阀9-5流出。

尽管参照实施例对所公开的涉及一种面板式连续膜分离装置进行了特别描述，以上描述的实施例是说明性的而不是限制性的，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，所有的变化和修改都在本实用新型的范围之内。

Claims

1.一种面板式连续膜分离装置，其特征在于，在面板上固定有膜组件、循环量杯、出液量杯，所述循环量杯的下端连接有循环泵，所述循环泵通过压力表、阀门、流量计与膜组件下端的进液口连接，所述膜组件上端的出液口通过压力表、阀门、流量计与出液量杯连接；所述膜组件侧面的排液口通过压力表、阀门、流量计与循环量杯连接，上述阀门、循环泵、流量计、压力表均固定在面板上。

2.根据权利要求1所述的面板式连续膜分离装置，其特征在于，气泵通过压力表、阀门、减压阀与膜组件下端的进液口连接，出液量杯下端与反洗泵连接，所述反洗泵通过阀门、流量计、压力表与膜组件上端的出液口连接，所述反洗泵通过压力表、阀门、与出液量杯连接，上述气泵、反洗泵、阀门、压力表、减压阀、流量计均固定在面板上。

3.根据权利要求1或2所述的面板式连续膜分离装置，其特征在于，在面板上固定有清洗量杯，所述清洗量杯的下端连接有清洗泵，所述清洗泵通过压力表、阀门、流量计与膜组件下端的进液口连接，所述膜组件上端的出液口通过压力表、阀门与清洗量杯连接；所述膜组件侧面的排液口通过压力表、阀门与清洗量杯连接，上述清洗量杯、阀门、压力表均固定在面板上。

4.根据权利要求3所述的面板式连续膜分离装置，其特征在于，膜组件侧面的排液口通过压力表、阀门与液体收集器连接；膜组件进液口通过阀门与液体收集器连接。

5.根据权利要求4所述的面板式连续膜分离装置，其特征在于，连接所用的管道为透明管。

6.根据权利要求5所述的面板式连续膜分离装置，其特征在于，所述阀门为手动阀或电磁阀或手动阀与电磁阀的组合。

7.根据权利要求6所述的面板式连续膜分离装置，其特征在于，所述电磁阀上设置有指示灯，所述指示灯与分压电阻串联后与电磁阀的线圈并联。

8.根据权利要求5所述的面板式连续膜分离装置，其特征在于，电源分别与泵电源转换器、电磁阀电源转换器、控制电源转换器连接，所述泵电源转换器分别与由循环泵继电器、带保险的接线端子、循环泵电机组成的泵控制电路、由反洗泵继电器、带保险的接线端子、反洗泵电机组成的反洗泵控制电路、由清洗泵继电器、带保险的接线端子、清洗泵电机组成的清洗泵控制电路、由气泵继电器、带保险的接线端子、气泵电机组成的气泵控制电路连接；每个电磁阀、与其控制的继电器和带保险的接线端子串联组成电磁阀控制单元，多个电磁阀控制单元并联连接在电磁阀电源转换器两端；每个继电器分别与PLC连接，系统反洗指示灯、系统清洗指示灯、系统故障指示灯分别与PLC连接；系统自动按钮、系统手动按钮、手动反洗按钮、手动清洗按钮、系统启动按钮、系统停止按钮分别与PLC连接，进液压力开关、反洗压力开关、清洗压力开关、气压压力开关分别与PLC连接；触摸屏通过通讯电缆与PLC连接；上述与PLC连接的元件的另一端并联后与PLC的公共端接至控制电源转换器。

9.根据权利要求8所述的面板式连续膜分离装置，其特征在于，循环量杯、出液量杯、清洗量杯中分别设置有液位开关，每个液位开关分别与PLC连接，每个液位开关的另一端并联后与PLC的公共端接至控制电源转换器。

10.根据权利要求9所述的面板式连续膜分离装置，其特征在于，管路连接所用的接头为快插接头。