CN202717612U - 一种膜系统浓水流量调节装置 - Google Patents

Abstract

一种膜系统浓水流量调节装置，属于膜装置技术领域，包括膜系统（1）、膜系统浓水出口管道（2）、开关型阀门（3）、调节阀；膜系统（1）的浓水出口管道（2）与开关型阀门（3）相连，两个或两个以上调节阀依次串联形成调节阀组，该调节阀组与开关型阀门（3）并联。优点在于，采用该结构，可大大提高流量/压力的调节范围和精度，降低流体流动噪音。配置合适的自动执行结构，可实现自动操作。

Description

一种膜系统浓水流量调节装置

技术领域

本实用新型属于膜装置技术领域，特别是提供了一种膜系统浓水流量调节装置。 

背景技术

膜系统运行分为两种状态，清洗状态和生产运行状态。这两种状态下膜系统浓水流量和压力有很大不同：清洗状态下，膜系统浓水侧压力基本为0，流量很大；生产运行状态下，膜系统浓水侧压力随分离膜种类而不同，微滤膜浓水侧压力通常为0.01~0.05MPa，超滤膜浓水侧压力通常为0.1～1.0MPa，纳滤膜浓水侧压力通常为0.5~4.0MPa，反渗透膜浓水侧压力通常为1.0～16.0MPa，生产运行时浓水侧流量比清洗时小很多，通常为进水流量的四分之一到二十分之一。 

膜系统生产运行的控制方式分为两种：一种是恒压操作方式，一种是恒流操作方式。恒压操作是指，系统浓水侧调节阀根据系统压力调节好后，基本不动，维持系统在基本稳定的操作压力下运行。恒流操作是指，系统浓水侧调节阀根据渗透流量调节好后，随着原水浓度的变化和膜的污染增加，不断调节浓水侧调节阀，维持系统渗透流量不变。 

膜系统按生产运行时物料的来源与去向还可分为连续操作、分批连续操作和分批操作。连续操作指，原水经膜装置后，分为透过水和浓水，是一种连续稳定的操作。分批连续操作是指，原水连续不断地进入原水箱，原水箱中的水经膜装置分离后，分为透过水和浓水，浓水回流到原水箱中，在分批连续操作中，进入膜系统的原水浓度在不断地升高。分批操作是指，原水箱中装满原水，经膜装置分离后，浓水回流到原水箱，与分批连续操作相比，分批操作中原水箱内原水的浓度会快速升高。 

不论采用哪种操作方式，膜系统设计时，浓水侧管道设计，尤其是浓水侧调节阀门的配置和设计都非常重要。 

一般低压膜系统（运行压力≤1.6MPa），浓水侧仅安装一个调节阀，通常采用蝶阀、隔膜阀、球阀、截止阀、闸阀、单座调节阀等。清洗时，阀门全开；生产运行时，关小到一定程度。其特点是结构简单、成本低，但压力较高时，流体经过调节阀时会产生噪音。 

中压膜系统（运行压力1.6～4.0MPa）,基本无法用一个调节阀实现压力的调节，通常会在较大的开关型阀门（可采用球阀、截止阀等）旁并联一个较小的调节阀（可采用球阀、截止阀、单座调节阀等）。清洗时，较大口径的开关型阀门完全打开；生 产运行时，开关型阀门完全关闭，仅用较小口径的调节阀进行压力和流量的调节。采用此结构，系统的可调节性大大增强，但是压力较高时，调节精度明显下降，并仍会出现剧烈的噪音。 

高压膜系统（运行压力≥4.0MPa）,通常会采用与中压膜系统类似的模式，所不同的是，小口径调节阀通常会采用针型阀，除了会出现较大噪音外，在压力不高时应用还是没有问题。当系统运行压力超过10MPa以上时，由于压力太高，针型阀的调节已经相当困难。 

专利CN200920196841.9公开了一种反渗透浓水调节阀，采用针型阀并联球阀，其中球阀常开。该方法解决了噪音问题，适用于浓缩倍数范围较窄，尤其是连续操作系统（比如反渗透系统）的应用。当系统浓缩倍数较大时，尤其是分批或分批连续操作的恒流控制的膜系统时，不能适用。 

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种膜系统浓水流量调节装置，能连续、有效地、精密地调节膜系统浓水侧的压力和流量，并能有效防止调节过程中出现的噪音问题。 

本实用新型包括膜系统1、膜系统浓水出口管道2、阀门3、调节阀；膜系统1的浓水出口管道2与阀门3相连，两个或两个以上调节阀依次串联形成调节阀组，该调节阀组与阀门3并联。 

所串联的两个或两个以上调节阀，至少有两个参与浓水流量的调节。 

所述的阀门3为大口径开关型阀门。 

本实用新型在膜浓水侧出口，连接一个大口径开关型阀门，在该大口径开关型阀门上，并联一个由两个或多个小口径调节阀串联的阀门组。其中大口径开关型阀门可根据系统压力情况在以下几种阀门类型中选择：蝶阀、隔膜阀、球阀、截止阀、闸阀以及其他类型开关型阀门。小口径调节阀门可根据系统压力情况在以下几种阀门类型中选择：球阀、截止阀、针阀、以及各种结构调节阀等。 

系统清洗运行时，大口径开关型阀门打开，实现低压力大流量清洗操作。 

系统生产运行时，大口径开关型阀门关闭，对与其并联的串联阀组进行调节，实现对系统浓水压力和流量的调节。 

所述串联阀组中，两个或多个调节阀均具有调节功能。以双阀串联为例，其调节方式为：当系统压力较低时（假设目标压力与实际压力差为ΔP），先调节其中一个调节阀，使实际操作压力升高1/2ΔP，然后再调节另外一个调节阀，使实际操作压力升高到目标值。反之亦然。 

本实用新型有如下有益效果： 

（1）采用两个或多个调节阀串联，流量和/或压力的可调节范围得到了扩展，尤 其是在高压力下或者高浓缩倍数下，流量调节能够得以实现； 

（2）调节精度得到了提高，使得膜运行参数更平稳； 

（3）两个或多个调节阀串联调节，完全可以避免各种压力情况下的噪音问题，操作环境得以改善； 

（4）结构简单，操作方便； 

（5）配置合适的自动执行机构和PLC，完全可以实现膜系统的自动调节和运行。 

附图说明

图1为传统单阀膜系统浓水流量调节装置结构示意图。 

图2为传统双阀并联膜系统浓水流量调节装置结构示意图。 

图3为本实用新型膜系统浓水流量调节装置结构示意图。 

其中，膜系统1、膜系统浓水出口管道2、阀门3、调节阀4、调节阀5。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步解释。 

图1是传统单阀膜系统浓水流量调节装置结构示意图，膜系统1的浓水出口管道2直接连接调节阀4。该调节阀既要满足清洗时低压力大流量的要求，又要满足生产运行时的浓缩倍数的要求，阀门选择难度大，并在压力较高时就会出现噪音。 

图2是传统双阀并联膜系统浓水流量调节装置结构示意图，膜系统1的浓水出口管道2直接连接开关型阀门3，调节阀4与开关型阀门3并联。清洗时，阀门3完全打开，满足膜系统低压力大流量的要求。生产运行时，阀门3完全关闭，通过对调节阀4的调节，满足系统压力、流量以及浓缩倍数的要求。阀门选择难度大大降低，但在压力较高时会出现噪音。 

图3是本实用新型提供的膜系统浓水流量调节装置结构示意图，膜系统1的浓水出口管道2直接连接开关型阀门3，调节阀4与调节阀5串联，该串联阀组与开关型阀门3并联。生产运行时，阀门3完全关闭，通过对调节阀4和调节阀5的循环调节，满足系统压力、流量以及浓缩倍数的要求。调节阀由两个阀门串联，减少了调节阀的负荷，大大提高了可调节范围和调节精度，同时避免出现噪音，具有良好的实用效果。 

本实用新型的具体实现途径和方式有很多，以上所述仅仅是本实用新型的一种实施方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型基本原理的前提下，还可做出若干的改进和修饰，这些改进和修饰也应视为本实用新型的保护范围。 

Claims (3)

1.一种膜系统浓水流量调节装置，其特征在于：包括膜系统（1）、膜系统浓水出口管道（2）、阀门（3）、调节阀；膜系统（1）的浓水出口管道（2）与阀门（3）相连，两个或两个以上调节阀依次串联形成调节阀组，该调节阀组与阀门（3）并联。

2.根据权利要求1所述的膜系统浓水流量调节装置，其特征在于，所述的阀门（3）为开关型阀门。

3.根据权利要求2所述的膜系统浓水流量调节装置，其特征在于，所述的开关型阀门为蝶阀、隔膜阀、球阀、截止阀或闸阀。 

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