CN204039111U - 一种组合式卷式电除盐器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种水处理装置，尤其涉及一种组合式卷式电除盐器。它的外壳为分段成型的UPVC外壳；膜袋外为浓水室，膜袋内为淡水室；自靠近中心管周向且位于膜袋两侧设置有对向的或且位于膜袋一侧设置有同向的开口，其中一个开口作为淡水进口，另一个开口为淡水出口；中心管一端开口且为浓水进口，中心管另一端封闭；中心管四周均匀布置有浓水分布槽；外壳一侧设置有浓水出口，浓水自中心管一侧随膜袋形成的卷式流道流至浓水出口；淡水进口两侧分别设置有淡水布水网格，淡水布水网格与所述膜袋两侧边缘分别构成布水通道。本实用新型采用分段加工而成的UPVC作为电除盐器外壳，制造成本降低，实用新型原水中强电解质与弱电解质可以得到充分脱除。

Description

一种组合式卷式电除盐器

技术领域

本实用新型涉及一种水处理装置，尤其涉及一种组合式卷式电除盐器。

背景技术

电除盐是一种电渗析技术和离子交换技术相融合的先进技术，系统能够通过电磁场通过阴、阳离子交换膜对阴、阳离子的选择性透过作用与离子交换树脂对离子的交换作用，在直流电场的作用下实现离子的定向迁移，从而完成水的深度除盐，系统能够完成树脂连续不断的自动再生，无需停机使用酸碱再生树脂，从而能连续制取高品质纯水。卷式电除盐器是把传统的电渗析技术和离子交换技术有机地结合起来，是一种无需使用酸碱、利用直流电源从原水中连续去除离子，连续制取高品质纯水的过程。

CN100518905C(2009-7-29)公开了一种折返式电除盐器，括作为电极一极的中心管和与其同心外壳，外壳上设有电极的另一极，在中心管和外壳间设置有交替布置的阴阳离子交换膜，以中心管为中心，将上述若干层的阴阳离子交换膜和浓淡水通道内的网隔板，淡水通道内的阴阳离子交换树脂制成圆柱体，所述的淡水通道分为内、外两个流水通道单元。

然而该装置电流密度（径向）分布不均匀，造成淡水流道内水流所处电场不同，离子脱除的效率不均匀，通常需要采用过电流的方式以保证脱盐效果，电效率较低，功耗大；浓淡水流向呈交错状态，且浓淡水流程相差较大（对于一般的圆柱形卷式电除盐结构，螺旋走向的流程远大于轴向流程），造成浓淡水两侧压力差很难调控，影响电除盐过程效率；并且该结构比较复杂，对制作加工的要求和难度较高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种外壳制造成本降低、组装方便、浓淡水流程完全相同、电流密度分布均匀的组合式卷式电除盐器。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种组合式卷式电除盐器，包括作为电极一极的中心管和与其同心的外壳，外壳上设有电极的另一极，在中心管和外壳间设置有交替布置的阴阳离子交换膜，阴阳离子交换膜将中心管与外壳间的空间分为浓水室和淡水室，淡水室内填充有离子交换树脂，一对阴阳离子交换膜形成一个膜袋，其特征在于：所述外壳为分段成型的UPVC外壳；

所述膜袋外为浓水室，所述膜袋内为淡水室；自靠近所述中心管周向且位于所述膜袋两侧设置有对向的或且位于所述膜袋一侧设置有同向的开口，其中一个开口作为淡水进口，另一个开口为淡水出口；所述中心管一端开口且为浓水进口，所述中心管另一端封闭；所述中心管四周均匀布置有浓水分布槽；所述外壳一侧设置有浓水出口，浓水自中心管一侧随所述膜袋形成的卷式流道流至所述浓水出口；所述淡水进口两侧分别设置有淡水布水网格，所述淡水布水网格与所述膜袋两侧边缘分别构成布水通道。

本实用新型采用分段加工而成的UPVC作为电除盐器外壳，制造成本降低。

本实用新型淡水自靠近中心管一侧呈圆周分布的进水口进入组件（膜袋），沿膜袋自内而外呈螺旋流动；浓水自中心管进入（中心管另一端封闭），沿膜袋自内而外呈螺旋流动。中心管周向且位于所述膜袋两侧设置有对向的或位于所述膜袋一侧设置有同向的开口，其中一个开口为淡水进口，另一个开口为淡水出口，浓淡水水流方向可以是顺流，也可以是逆流。对于逆流的优选实施方式，由于离子在电场下脱除的次序不同，可以减少结垢离子Ca²⁺、Mg²⁺，CO₃ ^2-相遇而产生结垢的机会。

本实用新型的结构使淡水室内各水流所处电流密度均匀，随着水流自中心管一侧向外侧螺旋流动，所处电流密度均匀地由强而弱，原水中强电解质与弱电解质均可以得到充分脱除；膜袋中浓淡水流程完全相同，膜两侧压差容易调控，避免了现有技术由膜两侧压差而导致的鼓胀、泄漏、结垢等缺陷或故障；在不需增大卷式组件直径的前提下（卷式组件直径越大，密封要求越高，越容易发生泄漏故障），可以通过提高膜袋高度，即增加膜袋过流面积的方式，轻易地实现电除盐组件产水水量。

在布水网格的分配下，淡水分布更均匀进入膜袋自内而外呈螺旋流动，膜袋内为淡水室，膜袋外为浓水室，淡水室内各水流所处电流密度均匀，随着水流自中心管一侧向外侧螺旋流动，所处电流密度均匀地由强而弱，原水中强电解质与弱电解质均可以得到充分脱除；膜袋中浓淡水流程完全相同，膜两侧压差容易调控。

作为优选，所述外壳由上端圈、筒身和下端圈组成，所述上端圈和/或所述下端圈内侧设置有等间距分布的定位装置。

作为优选，所述阴阳离子交换膜交替排列构成卷式膜芯，所述卷式膜芯端面盖有滤板，所述滤板上设置有布水孔，所述滤板包括进水端滤板和出水端滤板。

本实用新型滤板可采用一体式结构形成，方便安装和拆卸，在滤板上设置有布水孔，使淡水分布更均匀，膜两侧压差容易调控。

作为优选，所述外壳的两端密封连接有外端盖和增强内端盖；所述外壳上部或下部且位于外端盖上设置有用于淡水流入或流出的淡水接口以及用于浓水流入或流出的浓水接口；所述增强内端盖与所述滤板之间设置有淡水腔；淡水从外壳下部靠近中心管一侧自淡水接口依次流入所述淡水腔、所述进水端滤板和所述淡水进口，并螺旋至外壳侧，再依次从所述淡水出口、所述出水端滤板、所述淡水腔和所述外壳上部的淡水接口流出。

采用双层端盖结构，使整体压差更容易调控，并且在内端盖与所述滤板之间设置淡水腔，能便于淡水分布，使膜两侧压差容易调控。

作为优选，所述上端圈和/或下端圈的内侧分别设置有等间距分布的用于与外端盖和增强内端盖配合紧固的所述定位装置；

所述定位装置包括开设在所述上端圈和/或下端圈内侧的环形限位槽；

所述外端盖为拱形端盖，所述外端盖具有相对于所述外壳的内部呈外凸的拱形面；所述外端盖的外壁上间隔均匀的设置有用于卡接在所述环形限位槽内的限位卡销；

所述外端盖轴向开设有多个限位卡销通道，每个所述限位卡销通道均向内延伸至连通所述环形限位槽。

采用定位块使外壳和整体组件受压均匀，抗压能力强，密封可靠，避免组件泄露。

作为优选，所述布水孔有8个。

采用合适数量的布水孔能使淡水分布更均匀合理，控制组件整体运行的效率和成本。

作为优选，所述外壳为一体成型的玻璃钢外壳或分段成型的UPVC外壳，所述中心管为表面复合有薄板且通过电极柱固定的工程塑料管。

作为优选，以中心管为中心，将所述阴阳离子交换膜和浓淡水室内的网隔板、淡水通道内的阴阳离子交换树脂制成圆柱体。

作为优选，所述淡水室的轴向方向上设有密封条，其上设有填充孔，填充孔上连接有密封塞。

作为优选，所述的膜袋为直通的，淡水室和浓水室数量为2-10对。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、淡水室内各水流所处电流密度均匀，随着水流自中心管一侧向外侧螺旋流动，所处电流密度均匀地由强而弱，原水中强电解质与弱电解质均可以得到充分脱除；

2、膜袋中浓淡水流程完全相同，膜两侧压差容易调控，避免了现有技术由膜两侧压差而导致的鼓胀、泄漏、结垢等缺陷或故障；

3、在不需增大卷式组件直径的前提下（卷式组件直径越大，密封要求越高，越容易发生泄漏故障），可以通过提高膜袋高度，即增加膜袋过流面积的方式，轻易地实现电除盐组件产水水量；

4、电除盐器外壳采用分段加工而成，制造成本降低，组装方便。

附图说明

图1是本实用新型组合式卷式电除盐器进水端示意图;

图2是本实用新型组合式卷式电除盐器出水端示意图;

图3是本实用新型其中一种结构的膜袋展开状态示意图；

图4是本实用新型组合式卷式电除盐器外壳示意图；

图5是本实用新型其中一种结构的进水端滤板示意图；

图6是本实用新型其中一种结构的出水端滤板示意图；

图7是本实用新型组合式卷式电除盐器结构示意图；

图8是本实用新型环形限位槽示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1-图8所示，组合式卷式电除盐器包括作为电极一极的中心管1和与其同心的外壳2，外壳2上设有电极的另一极，在中心管1和外壳2间设置有交替布置的阴阳离子交换膜，阴阳离子交换膜将中心管1与外壳2间的空间分为浓水室和淡水室，淡水室内填充有离子交换树脂，一对阴阳离子交换膜形成一个膜袋，以中心管1为中心，将阴阳离子交换和浓淡水室内的网隔板、淡水通道内的阴阳离子交换树脂制成圆柱体。

膜袋外为浓水室，膜袋内为淡水室；自靠近中心管1周向且位于膜袋两侧设置有对向的或且位于膜袋一侧设置有同向的开口，其中一个开口作为淡水进口4，另一个开口为淡水出口6；中心管1一端开口且为浓水进口3，中心管1另一端封闭；中心管1四周均匀布置有浓水分布槽9；外壳一侧设置有浓水出口5，浓水自中心管一侧随膜袋形成的卷式流道流至浓水出口5。淡水进口4两侧分别设置有淡水布水网格8，淡水布水网格8与膜袋两侧边缘分别构成布水通道10。

淡水自靠近中心管1一侧呈圆周分布的进水口进入组件（膜袋），在布水网格8的分配下，从布水通道10沿膜袋自内而外呈螺旋流动；浓水自中心管进入（中心管另一端封闭），沿膜袋自内而外呈螺旋流动。浓淡水水流方向可以是顺流，也可以是逆流。对于逆流的优选实施方式，由于离子在电场下脱除的次序不同，可以减少结垢离子Ca²⁺、Mg²⁺，CO₃ ^2-相遇而产生结垢的机会。膜袋中浓淡水流程完全相同，膜两侧压差容易调控，避免了现有技术由膜两侧压差而导致的鼓胀、泄漏、结垢等缺陷或故障。

膜袋可以为直通的，从整体除盐效率考虑，淡水室和浓水室数量设置设置2-10对。

淡水室内各水流所处电流密度均匀，随着水流自中心管一侧向外侧螺旋流动，所处电流密度均匀地由强而弱，原水中强电解质与弱电解质均可以得到充分脱除；在不需增大卷式组件直径的前提下（卷式组件直径越大，密封要求越高，越容易发生泄漏故障），可以通过提高膜袋高度，即增加膜袋过流面积的方式，轻易地实现电除盐组件产水水量。

阴阳离子交换膜交替排列构成卷式膜芯。为方便安装和拆卸，在滤板上设置有布水孔，使淡水分布更均匀，卷式膜芯端面盖有滤板7，滤板可采用一体式结构形成，滤板7上设置有布水孔71，滤板7包括进水端滤板和出水端滤板。优选的布水孔71为8个，均匀布置。

为了更合理地调节组件的压差，外壳的两端密封连接有外端盖24和增强内端盖25；外壳2上部或下部且位于外端盖24上设置有用于淡水流入或流出的淡水接口11以及用于浓水流入或流出的浓水接口12；增强内端盖25与滤板7之间设置有淡水腔13；淡水从外壳下部靠近中心管一侧自淡水接口11依次流入淡水腔13、进水端滤板7和淡水进口4，并螺旋至外壳侧，再依次从淡水出口6、出水端滤板7、淡水腔13和外壳上部的淡水接口11流出。外壳2由上端圈21、筒身22和下端圈23组成，上端圈21和/或下端圈23的内侧分别设置有等间距分布的用于与外端盖24和增强内端盖25配合紧固的定位装置14；

定位装置14包括开设在上端圈21和/或下端圈23内侧的环形限位槽141；

外端盖24为拱形端盖，外端盖24具有相对于外壳2的内部呈外凸的拱形面；外端盖24的外壁上间隔均匀的设置有用于卡接在环形限位槽141内的限位卡销241；

外端盖24轴向开设有多个限位卡销通道242，每个限位卡销通道242均向内延伸至连通环形限位槽141。

从结构强度考虑，外壳2可以为一体成型的玻璃钢外壳或分段成型的UPVC外壳，中心管1为表面复合有薄板且通过电极柱固定的工程塑料管。从密封性角度考虑，可在淡水室的轴向方向上设有密封条，其上设有填充孔，填充孔上连接有密封塞。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1. 一种组合式卷式电除盐器，包括作为电极一极的中心管（1）和与其同心的外壳（2），外壳（2）上设有电极的另一极，在中心管（1）和外壳（2）间设置有交替布置的阴阳离子交换膜，阴阳离子交换膜将中心管（1）与外壳（2）间的空间分为浓水室和淡水室，淡水室内填充有离子交换树脂，一对阴阳离子交换膜形成一个膜袋，其特征在于：所述外壳（2）为分段成型的UPVC外壳；

所述膜袋外为浓水室，所述膜袋内为淡水室；自靠近所述中心管（1）周向且位于所述膜袋两侧设置有对向的或且位于所述膜袋一侧设置有同向的开口，其中一个开口作为淡水进口（4），另一个开口为淡水出口（6）；所述中心管（1）一端开口且为浓水进口（3），所述中心管（1）另一端封闭；所述中心管（1）四周均匀布置有浓水分布槽（9）；所述外壳一侧设置有浓水出口（5），浓水自中心管一侧随所述膜袋形成的卷式流道流至所述浓水出口（5）；

所述淡水进口（4）两侧分别设置有淡水布水网格（8），所述淡水布水网格（8）与所述膜袋两侧边缘分别构成布水通道（10）。

2. 根据权利要求1所述的一种组合式卷式电除盐器，其特征在于：所述外壳（2）由上端圈（21）、筒身（22）和下端圈（23）组成，所述上端圈（21）和/或所述下端圈（23）内侧设置有等间距分布的定位装置（14）。

3. 根据权利要求2所述的一种组合式卷式电除盐器，其特征在于：所述阴阳离子交换膜交替排列构成卷式膜芯，所述卷式膜芯端面盖有滤板（7），所述滤板（7）上设置有布水孔（71），所述滤板（7）包括进水端滤板和出水端滤板。

4. 根据权利要求3所述的一种组合式卷式电除盐器，其特征在于：所述外壳的两端密封连接有外端盖（24）和增强内端盖（25）；所述外壳上部或下部且位于外端盖（24）上设置有用于淡水流入或流出的淡水接口（11）以及用于浓水流入或流出的浓水接口（12）；所述增强内端盖（25）与所述滤板（7）之间设置有淡水腔（13）；淡水从外壳下部靠近中心管一侧自淡水接口（11）依次流入所述淡水腔（13）、所述进水端滤板（7）和所述淡水进口（4），并螺旋至外壳侧，再依次从所述淡水出口（6）、所述出水端滤板（7）、所述淡水腔（13）和所述外壳上部的淡水接口（11）流出。

5. 根据权利要求4所述的一种组合式卷式电除盐器，其特征在于：所述上端圈（21）和/或下端圈（23）的内侧分别设置有等间距分布的用于与所述外端盖（24）和增强内端盖（25）配合紧固的所述定位装置（14）；

所述定位装置（14）包括开设在所述上端圈（21）和/或下端圈（23）内侧的环形限位槽（141）；

所述外端盖（24）为拱形端盖，所述外端盖（24）具有相对于所述外壳（2）的内部呈外凸的拱形面；所述外端盖（24）的外壁上间隔均匀的设置有用于卡接在所述环形限位槽（141）内的限位卡销（241）；

所述外端盖（24）轴向开设有多个限位卡销通道（242），每个所述限位卡销通道（242）均向内延伸至连通所述环形限位槽（141）。

6. 根据权利要求5所述的一种组合式卷式电除盐器，其特征在于：所述布水孔（71）有8个。

7. 根据权利要求5所述的一种组合式卷式电除盐器，其特征在于：所述中心管（1）为表面复合有薄板且通过电极柱固定的工程塑料管。

8. 根据权利要求7所述的一种组合式卷式电除盐器，其特征在于：以中心管（1）为中心，将所述阴阳离子交换膜和浓淡水室内的网隔板、淡水通道内的阴阳离子交换树脂制成圆柱体。

9. 根据权利要求8所述的一种组合式卷式电除盐器，其特征在于：所述淡水室的轴向方向上设有密封条，其上设有填充孔，填充孔上连接有密封塞。

10. 根据权利要求9所述的一种组合式卷式电除盐器，其特征在于：所述膜袋为直通的，淡水室和浓水室数量为2-10对。