CN204337886U - 过滤膜支架和过滤装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种过滤膜支架和过滤装置，该过滤膜支架包括过滤膜支架本体，过滤膜支架本体上开设有清水通道和多个供流体流过的间隙，每一间隙均沿水平方向设置，并均与清水通道连通，多个间隙沿竖直方向排布，且位于上方的过滤膜支架本体的外侧壁的周长大于位于下方的过滤膜支架本体的外侧壁的周长。本实用新型提供的过滤膜支架，通过设置上方水压小处过滤膜支架的外侧壁的周长大于下方水压大处过滤膜支架的外侧壁的周长，使得过滤膜支架上各间隙处的过水量一致，有利于流体中的大分子物质、颗粒等形成动态过滤膜，并保持动态过滤膜的稳定。

Description

过滤膜支架和过滤装置

技术领域

本实用新型涉及流体组分过滤、分离和提纯领域中的过滤装置，具体而言，涉及一种过滤膜支架和包括该过滤膜支架的过滤装置。

背景技术

现有的过滤膜支架，其支架本体位于液面之下，且支架本体上的过水间隙相同，由于不同液位处的水压不同，使得不同液位处的过水间隙的过水量不同；由于各过水间隙处的错流速度不同，即上方过水间隙处的错流速度小于下方过水间隙处的错流速度，导致过滤膜支架外形成的动态过滤膜受到水流冲刷的作用不同，不利于动态过滤膜的形成和稳定。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的一个方面的目的在于提供一种过滤膜支架，其上不同液位处的过水间隙的过水量趋于一致，有利于动态过滤膜的形成和稳定。

本实用新型另一个方面的目的在于，提供一种包括上述过滤膜支架的过滤装置。

有鉴于此，本实用新型一个方面的实施例提供了一种过滤膜支架，其包括过滤膜支架本体，过滤膜支架本体的内部开设有上端开口的清水通道，过滤膜支架本体的侧壁上开设有多个供流体流过的间隙，每一间隙均沿水平方向设置，并均与清水通道连通，多个间隙沿竖直方向排布，且位于上方的过滤膜支架本体的外侧壁的周长大于位于下方的过滤膜支架本体的外侧壁的周长。

在本实用新型的上述实施例中，过滤膜支架本体上开设有清水通道和多个间隙，清水通道与间隙相连通，流体可自间隙通过，并流入清水通道内，由于位于上方的过滤膜支架本体的外侧壁的周长大于位于下方的滤膜支架本体的外侧壁的周长，即位于上方的间隙的过水截面积(垂直于流体的流向)大于位于下方的间隙的过水截面积，再加上上方间隙处的水压较下方间隙处的水压小，使得上下方间隙处的过水量趋于一致，这样，由流体中的大分子物质、颗粒等形成的动态过滤膜时，由于流经上下间隙的流体的量相同，即形成动态过滤膜的大分子物质、颗粒等的量一致，使得在过滤膜支架的上下方能够同时形成动态过滤膜，且过滤膜受到的水流冲刷的作用相同，有利于保持动态过滤膜的稳定。

综上，通过设置上方的过滤膜支架本体的外侧壁的周长大于下方的过滤膜支架本体的外侧壁的周长，使得水压大处的间隙的过水截面积小，水压小处的间隙的过水截面积大，保证各间隙处的过水量一致，有利于流体中的大分子物质、颗粒等形成动态过滤膜，并保持动态过滤膜的稳定。

另外，本实用新型提供的上述实施例中的过滤膜支架还可以具有如下附加技术特征：

根据本实用新型的一个实施例，间隙为沿着过滤膜支架本体的侧壁的周向设置的环形间隙。

根据本实用新型的一个实施例，沿竖直向上的方向，过滤膜支架本体的外侧壁的周长从下向上逐渐增大。

根据本实用新型的一个实施例，过滤膜支架本体包括多个子本体，每一子本体上均设有多个间隙，且沿竖直向上的方向，不同子本体的外侧壁的周长从下向上逐渐增大。

根据本实用新型的一个实施例，位于上方的间隙的高度大于位于下方的间隙的高度。

根据本实用新型的一个实施例，过滤膜支架本体包括：多个依次叠放的叠片，叠片的内部设置有通孔，多个叠片的通孔连接构成清水通道，相邻叠片之间设置有支撑件，以使相邻叠片之间形成供流体流过的间隙，且位于上方的叠片的外侧壁的周长大于位于下方的叠片的外侧壁的周长；密封板，密封板位于过滤膜支架本体的下端，并密封清水通道的下端；和连接件，连接件将多个叠片和密封板连接在一起构成过滤膜支架本体。

根据本实用新型的一个实施例，相邻叠片的侧壁的外壁面不平齐，和/或，相邻叠片的侧壁的内壁面不平齐。

根据本实用新型的一个实施例，过滤膜支架本体为空心的柱体，柱体的空心构成清水通道，柱体侧壁上开设有多个贯穿柱体侧壁的间隙。

根据本实用新型的一个实施例，柱体侧壁的外壁面不平齐，和/或，柱体侧壁的内壁面不平齐。

本实用新型另一方面的实施例提供了一种过滤装置，包括罐体和上述任一实施例的过滤膜支架，过滤膜支架设置在罐体内。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型一个实施例的过滤膜支架的剖视结构示意图；

图2是图1的A部结构的一种实施例的放大示意图；

图3是图1中A部结构的另一种实施例的放大示意图；

图4是根据本实用新型一实施例所述的过滤装置的剖视结构示意图。

其中，图1至图4中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1过滤膜支架，10过滤膜支架本体，100下子本体，101上子本体，102叠片，1020支撑件，1021通孔，103清水通道，104间隙，105密封板，106柱体，2罐体。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图4描述根据本实用新型一些实施例提供的过滤膜支架和过滤装置。

如图1所示，本实用新型提供的过滤膜支架1，包括过滤膜支架本体10，过滤膜支架本体10的内部开设有上端开口的清水通道103，过滤膜支架本体的侧壁上开设有多个供流体流过的间隙104，每一间隙104均沿水平方向设置，并均与清水通道103连通，多个间隙沿竖直方向排布，且位于上方的过滤膜支架本体10的外侧壁的周长大于位于下方的过滤膜支架本体10的外侧壁的周长，其中过滤膜支架本体10的外侧壁由平面或凸曲面围成。

进一步，间隙104为沿着过滤膜支架本体10的侧壁的周向设置的环形间隙。

在本实用新型的上述实施例中，过滤膜支架本体上开设有清水通道和多个间隙，清水通道与间隙相连通，流体可自间隙通过，并流入清水通道内，由于位于上方的过滤膜支架本体的外侧壁的周长大于位于下方的滤膜支架本体的外侧壁的周长，且间隙为沿着过滤膜支架本体的侧壁的周向设置的环形间隙，过滤膜支架本体的外侧壁由平面或凸曲面围成，使得位于上方的间隙的过水截面积(垂直于流体的流向)大于位于下方的间隙的过水截面积，再加上上方间隙处的水压较下方间隙处的水压小，使得上下方间隙处的过水量趋于一致，这样，由流体中的大分子物质、颗粒等形成的动态过滤膜时，由于流经上下间隙的流体的量相同，即形成动态过滤膜的大分子物质、颗粒等的量一致，使得在过滤膜支架的上下方能够同时形成动态过滤膜，且过滤膜受到的水流冲刷的作用相同，有利于保持动态过滤膜的稳定。

综上，通过设置上方的过滤膜支架本体的外侧壁的周长大于下方的过滤膜支架本体的外侧壁的周长，使得水压大处的间隙的过水截面积小，水压小处的间隙的过水截面积大，保证各间隙处的过水量一致，有利于流体中的大分子物质、颗粒等形成动态过滤膜，并保持动态过滤膜的稳定。

优选地，位于上方的间隙104的高度大于位于下方的间隙104的高度，可保证上方间隙的过水截面积大于下方间隙的过水截面积，再加上水压的作用，使得上下方间隙的过水量相同。

在本实用新型的第一个具体实施例中，沿竖直向上的方向，过滤膜支架本体10的外侧壁的周长从下向上逐渐增大，且间隙104的高度逐渐增大，使得沿竖直向上的方向，间隙104的过水截面积增大，与水压的逐渐减小相配合，使得流经各间隙104的流体的通量一致。

在本实用新型的第二个具体实施例中，过滤膜支架本体10包括多个子本体，每一子本体上均设有多个间隙104，且沿竖直向上的方向，同一子本体的外侧壁的周长相同，不同子本体的外侧壁的周长从下向上逐渐增大，且同一子本体上的多个间隙104的高度相同，不同子本体上的间隙104的高度从下向上逐渐增大。

进一步，如图1所示，过滤膜支架本体10包括下子本体100和上子本体101，上子本体101的外侧壁的周长相同，下子本体100的外侧壁的周长相同，所下子本体100的外侧壁的周长大于上子本体101的外侧壁的周长；且如图2所示，下子本体100上的多个间隙104的高度D相同，上子本体101上的多个间隙104的高度也相同(图中未示出)，所下子本体100上间隙104的高度大于上子本体101上间隙104的高度。

在本实用新型的第三个具体实施例中，过滤膜支架本体10包括多个子本体，每一子本体上均设有多个间隙104，且沿竖直向上的方向，同一子本体的外侧壁的周长逐渐增大，不同子本体的外侧壁的周长逐渐增大，即整体上，过滤膜支架本体10的外侧壁的周长逐渐增大，并且同一子本体上的多个间隙104的高度相同，不同子本体上的间隙104的高度逐渐增大。

考虑到每一个子本体上的高度差较小，为了便于制造及安装，将过滤膜支架上每一子本体上的间隙设计为相同高度，将不同子本体上的间隙设计为不同的高度，并保持从下向上，间隙的高度逐渐增大，同时整体上保证过滤膜支架本体的外侧壁的周长逐渐增大，同一子本体的外侧壁的周长可以相同，也可以逐渐增大。

在本实用新型的一具体示例中，过滤膜支架本体10包括：至少三个依次叠放的叠片102、密封板105和连接件。

其中，叠片102的内部设置有通孔1021，多个叠片102的通孔1021连接构成清水通道103，相邻叠片102之间设置有支撑件1020，以使相邻叠片102之间具有供流体流过的间隙104，且位于上方的叠片102的外侧壁的周长大于位于下方的叠片104的外侧壁的周长；

密封板105位于过滤膜支架本体10的下端，并密封清水通道103的下端；

连接件将多个叠片102和密封板105连接在一起构成过滤膜支架本体10。

进一步，如图2所示，相邻叠片102的侧壁的外壁面不平齐，相邻叠片102的侧壁的内壁面不平齐。

本实用新型提供的过滤膜支架，相邻叠片的侧壁的外壁面不平齐，使过滤膜支架的外壁面处形成沟槽。当流体由过滤膜支架的外壁面经由叠片间的间隙流入清水通道时，就会撞击叠片，并在沟槽处形成湍流。湍流对流体中的粒子施加与主体流体方向相反的作用力，使得粒子进行小幅度的往复运动并停留在支架表面附近。这样，粒子在沟槽中的湍流和主体流体流动的共同作用下，停留在距离支架本体外壁面的设定距离处，随着粒子逐渐聚集在过滤膜支架外壁面外的设定距离处，它们直接与流体中外加的絮凝剂或者表面活性剂等试剂共同作用，在支架外壁面设定的距离处形成动态过滤膜，或者使粒子直接在基膜(由支架外壁面支撑的)上形成次生膜。此外，沟槽中的湍流使得支架表面附近的动态过滤膜或者基膜上的次生膜产生小幅度的不规则往复运动，及时地对动态过滤膜或者次生膜进行了清洁，实时地控制了膜的污染，避免膜被污物污染。

相邻叠片的侧壁的内壁面不平齐，即清水通道的直径不一致、产生变化，则过滤后的流体在支架本体内的清水通道内流动时，当通道突然由大直径变为小直径时，由于流体压力差的瞬时变化等，部分流体会沿着叠片间的间隙回流，产生回流作用力，进一步强化沟槽处的湍流，从而进一步对动态过滤膜或者基膜上的次生膜形成支撑和清洁作用。

相邻叠片之间设置有支撑件，使相邻叠片之间具有足够的间隙，也同时保证了沟槽的宽度，进而保证了在沟槽处能够产生较强的湍流，使得动态过滤膜或者次生膜能够保持在距离支架外壁面附近的设定距离；位于上方的叠片的外侧壁的周长大于位于下方的叠片的外侧壁的周长，且上方的水压小于下方的水压，保证了流经各环形间隙的流体的通量相同，进而使得支架表面附近的动态过滤膜或者基膜上的次生膜保持一致，使得过滤膜上下方的过滤效果一致。

需要说明的是，在过滤膜的厚度和密实度未达到预设值时，过滤膜不能对污染的流体进行有效地过滤，此时流经叠片表面的流体为污染的流体；当过滤膜的厚度和密实度达到预设值时，能够对污染的流体进行有效地过滤，此时流经叠片表面的流体为过滤后的洁净的流体。

在本实用新型的另一具体示例中，如图3所示，过滤膜支架本体1为空心的柱体106，柱体106的空心构成清水通道103，柱体侧壁上开设有多个贯穿柱体侧壁的间隙104，且位于上方的柱体的外侧壁的周长大于位于下方的过柱体外侧壁的周长，有利于在上下方的不同水压的作用下，各间隙保持通水量一致。

进一步，如图3所示，柱体的侧壁的外壁面不平齐，柱体侧壁的内壁面不平齐。

柱体侧壁的外壁面不平齐，使过滤膜支架的外壁面处形成沟槽，流体流经沟槽时会在沟槽处形成湍流，流体中的粒子在沟槽中的湍流和主体流体流动的共同作用下，停留在距离支架本体外壁面的设定距离处，形成动态过滤膜，或者使粒子直接在基膜(由支架外壁面支撑的)上形成次生膜，且湍流使动态过滤膜或者基膜上的次生膜产生小幅度的不规则往复运动，对动态过滤膜或者次生膜进行了清洁，避免膜被污物污染；柱体侧壁的内壁面不平齐，则过滤后的流体在支架本体内的清水通道内流动时，流体会沿着叠片间的间隙回流，强化沟槽处的湍流，从而进一步对动态过滤膜或者基膜上的次生膜形成支撑和清洁作用。

本实用新型另一方面的实施例提供了一种过滤装置，如图4所示，包括罐体2和上述任一实施例中的过滤膜支架1，过滤膜支架1设置在罐体2内，并具有上述任一实施例中的过滤膜支架的全部有益效果。

综上，本实用新型提供的过滤膜支架，通过设置位于上方的过滤膜支架的外侧壁的周长大于位于下方的过滤膜支架的外侧壁的周长，即设置下方水压大处的间隙的过水截面积小，上方水压小处的间隙的过水截面积大，使得在水压和过水截面积的共同作用下，过滤膜支架上各间隙处的过水量一致，有利于流体中的大分子物质、颗粒等形成动态过滤膜，并保持动态过滤膜的稳定。

在本实用新型中，术语“多个”是指两个或两个以上。

本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种过滤膜支架，其特征在于，包括过滤膜支架本体，所述过滤膜支架本体的内部开设有上端开口的清水通道，所述过滤膜支架本体的侧壁上开设有多个供流体流过的间隙，每一所述间隙均沿水平方向设置，并均与所述清水通道连通，多个所述间隙沿竖直方向排布，且位于上方的所述过滤膜支架本体的外侧壁的周长大于位于下方的所述过滤膜支架本体的外侧壁的周长。

2.根据权利要求1所述的过滤膜支架，其特征在于，

所述间隙为沿着所述过滤膜支架本体的侧壁的周向设置的环形间隙。

3.根据权利要求2所述的过滤膜支架，其特征在于，

沿竖直向上的方向，所述过滤膜支架本体的外侧壁的周长从下向上逐渐增大。

4.根据权利要求2所述的过滤膜支架，其特征在于，

所述过滤膜支架本体包括多个子本体，每一所述子本体上均设有多个所述间隙，且沿竖直向上的方向，不同所述子本体的外侧壁的周长从下向上逐渐增大。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的过滤膜支架，其特征在于，

位于上方的所述间隙的高度大于位于下方的所述间隙的高度。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的过滤膜支架，其特征在于，所述过滤膜支架本体包括：

多个依次叠放的叠片，所述叠片的内部设置有通孔，多个所述叠片的所述通孔连接构成所述清水通道，相邻所述叠片之间设置有支撑件，以使相邻所述叠片之间形成供流体流过的所述间隙，且位于上方的所述叠片的外侧壁的周长大于位于下方的所述叠片的外侧壁的周长；

密封板，所述密封板位于所述过滤膜支架本体的下端，并密封所述清水通道的下端；和

连接件，所述连接件将多个所述叠片和所述密封板连接在一起构成所述过滤膜支架本体。

7.根据权利要求6所述的过滤膜支架，其特征在于，

相邻所述叠片的侧壁的外壁面不平齐；和/或

相邻所述叠片的侧壁的内壁面不平齐。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的过滤膜支架，其特征在于，

所述过滤膜支架本体为空心的柱体，所述柱体的所述空心构成所述清水通道，所述柱体侧壁上开设有多个贯穿所述柱体侧壁的所述间隙。

9.根据权利要求8所述的过滤膜支架，其特征在于，

所述柱体侧壁的外壁面不平齐；和/或

所述柱体侧壁的内壁面不平齐。

10.一种过滤装置，其特征在于，包括罐体和如权利要求1至9中任一项所述的过滤膜支架，所述过滤膜支架设置在所述罐体内。