一种反渗透膜壳的外壳体结构
技术领域
本实用新型涉及反渗透系统领域,尤其涉及一种反渗透膜壳的外壳体结构。
背景技术
反渗透系统在运行过程中,通过其运行压差和产水水质,可以判断反渗透膜的运行状态,用来指导膜系统维护、更换等工作。传统的反渗透单元中,一般只设有进水压力、浓水压力、进水水质及产水水质监测,传统的反渗透膜膜壳一般仅设置一个总的浓水出口,但因反渗透膜膜壳内大多设有多组反渗透膜单元,无法监测膜壳内每支膜末端浓水参数,因此从以上数据很难判断单支膜的运行状态。
实用新型内容
为了解决上述问题,本实用新型的目的是公开一种反渗透膜壳的外壳体结构,可以获取每支膜末端对应的样本水,从而解决数据采集难的问题。
本实用新型是通过以下技术方案实现的:一种反渗透膜壳的外壳体结构,其包括外壳体和取样管,外壳体上间隔开设有取样孔,取样孔处连接取样管,外壳体内部安装反渗透膜元件时,取样孔位于反渗透膜元件末端对应的反渗透膜壳上。
本实用新型通过在每支膜单元末端的膜壳处设置取样点,从而获取每支膜末端对应的样本水,通过连接监测设备即可实时监测单支膜末端样本水的参数,为反渗透系统智能化运行创造条件,实现无需停机拆膜即可实时监测单支膜的运行状态。
进一步地,为了准确地获取反渗透膜元件末端的浓水参数,取样孔设置在反渗透膜元件中心管末端对应的外壳体上。
进一步地,取样孔处的外壳体一周设有加强圈。由于反渗透膜壳运行的压力比较大,在反渗透膜壳外壳体上开设取样孔后,其承压能力降低,用加强圈加强处理可以保证反渗透膜壳外壳体承受较大的运行压力。
进一步地,外壳体采用玻璃钢材质。
进一步地,外壳体内部依次安装n(n≥2)个反渗透膜元件时,外壳体上间隔开设n或n-1个相对应的取样孔,当开设n个取样孔时,每个反渗透膜元件末端对应的外壳体上均开设取样孔,当开设n-1个取样孔时,仅前n-1个反渗透膜元件末端对应的外壳体上开设取样孔。
进一步地,取样管连接压力传感器和电导率监测仪,从而可以实时获取每支膜末端样本水的压力和电导率,进而实现实时监测单支膜压差的目的。该压差数值可以作为判断反渗透膜出现污堵的一个参考值,结合反渗透膜的运行压力,可以判断出每支膜组件是出现膜层污堵还是膜表面污堵,为单支膜的污堵判断提供及时精准的数据。
进一步地,外壳体前端的进水管及其末端的浓水管处均设连接压力传感器以及电导率监测仪,从而可以实时获取整个反渗透膜壳前端和末端样本水的压力和电导率,进而实现实时监测总压差的目的。
进一步地,为了获取整个反渗透膜壳的总进水量,可在进水管处设置流量计。为了获取整个反渗透膜壳的总产水量,可在外壳体末端的产水管处设置流量计。
进一步地,压力传感器、电导率监测仪、流量计均与PLC控制系统连接,将采集的压力值、流量值、电导率值上传至PLC控制系统,并通过PLC控制系统的上位机计算并显示。
附图说明
图1为本实用新型提供的反渗透膜壳的结构示意图。
图中,1、反渗透膜壳;11、取样孔;12、取样管;13、进水管;14、浓水管;15、产水管;16、封头;17、膜堵头;2、反渗透膜元件;21、中心管;22、反渗透膜片组;3、反渗透膜密封圈。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。
如图1所示的反渗透膜壳的外壳体结构,包括外壳体1和取样管12,外壳体1上间隔开设有取样孔11,取样孔处固定连接取样管12,当外壳体1内部安装反渗透膜元件2时,取样孔12位于反渗透膜元件末端对应的壳体1上。
具体地,在本实施例中,反渗透膜元件2包括中心管21以及缠绕在中心管21上的反渗透膜片组22,反渗透膜片组的前端设有进水口、末端设有浓水口,在本实施例中,壳体内安装多个反渗透膜元件时,相邻两反渗透膜元件的中心管21相互连接,上支膜中心管内的产水直接进入下支膜的中心管内,反渗透膜元件的前端通过反渗透膜密封圈3与膜壳1密封连接。
具体地,在本实施例中,外壳体1呈管状,其前端和末端上侧壁分别设有进水管13和浓水管14,其前端和末端均连接有封头16,前端面的封头内部设有一膜堵头17,用于将第一支反渗透膜元件的中心管前端密封,第一支反渗透膜元件前端与膜壳之间形成的腔体与进水管连通;外壳体末端的封头13中心设有产水管15,产水管15与最后一支反渗透膜元件2的中心管21连通;样本水从进水管13进入外壳体内,经第一支膜的进水口进入,经反渗透作用,进入中心管内形成产水,从第一支膜的浓水口流出形成浓水(也即每支膜末端与壳体之间形成的腔体内的水均为浓水),第一支膜末端的产水直接进入第二支膜的中心管内,第一支膜末端的浓水经第二支膜的进水口进入,经第二支膜的反渗透作用在第二支中心管内进一步形成产水,依次类推,最后一支膜末端的浓水由浓水管14排出,最后一支膜末端的产水由产水管15排出。因此,在每支膜单元末端的外壳体处设置取样点,采集的样本水为该支膜单元末端生成的浓水。为了使采集的每支膜后的浓水样本更为准确,取样孔11设置在反渗透膜元件中心管21末端对应的外壳体1上。本实用新型提供的反渗透膜壳在使用过程中,取样孔朝下,取样孔的大小根据膜壳的大小及水样流量大小设置。
当外壳体1内部依次安装n(n≥2)个反渗透膜元件2时,外壳体1上可间隔开设n或n-1个相对应的取样孔11,当开设n个取样孔时,每个反渗透膜元件末端对应的壳体上均开设取样孔,当开设n-1个取样孔时,仅前n-1个反渗透膜元件末端对应的壳体上开设取样孔,第n个反渗透膜元件末端的浓水样本可以通过壳体1末端的浓水管14采集,通过在浓水管14上连接压力传感器和电导率监测仪,即可采集最终浓水的压力及电导率;附图1采用的是六芯装的膜壳,只需要设置5个取样孔,最后一支膜取样孔可由中心管出口代替。
为了检测整个反渗透系统的进水压力、浓水压力和产水压力,可以在反渗透膜壳的进水管、浓水管、产水管处设置压力传感器,以实时监测其对应的压力值;为了获取整个反渗透系统的进水总流量,可以在进水管处设置流量计,其检测的进水总流量也为第一支膜进水总流量。进一步地,反渗透膜壳的末端产水管处可设置流量计,用于获取产水最终流量值;如果还需要其他水质检测指标,可以在取样管处或产水管处设置其他水质检测设备。
为了实时获取每支膜末端样本水的压力和电导率,可在取样管处连接压力传感器和电导率监测仪,并在外壳体1的进水管处连接压力传感器和电导率监测仪,由于第n支膜末端的浓水为第n+1支膜前端的进水,也即第n+1支膜的压差为第n+1支膜末端的浓水压力与第n支膜末端的浓水压力之差;计算每支膜的压差时,具体方法如下:
第1支膜的压差为Δp1=p-p1,其中,p为第1支膜的进水压力,由安装在反渗透膜壳进水管处的压力传感器直接获得,p1为第1支膜后浓水压力,由该膜末端对应的外壳体取样孔处设置的压力传感器获取;
第n(n≥2)支膜的压差为:Δpn=pn-pn-1,pn为第n支膜后浓水压力,由该膜末端对应的外壳体取样孔处设置的压力传感器获取;
反渗透膜总压差为:Δp=p-pn。
反渗透膜压差数值可以作为判断反渗透膜出现污堵的一个参考值,结合反渗透膜的运行压力,可以判断出每支膜组件是出现膜层污堵还是膜表面污堵,为单支膜的污堵判断提供及时精准的数据,从而可以实现无需停机拆膜即可实时监测单支膜的运行状态。
进一步地,压力传感器、电导率监测仪以及流量计均与PLC控制系统连接,将采集的压力值、电导率值、流量值上传至PLC控制系统由其显示,PLC控制系统通过计算得到每支膜的压差及总压差,并通过PLC控制系统的上位机显示。
进一步地,外壳体1采用玻璃钢材质,取样孔11处的外壳体1一周设置玻璃钢加强圈进行加强处理,由于反渗透膜壳运行的压力比较大,且反渗透膜壳采用玻璃钢材质,在反渗透膜壳上开设取样孔后,其承压能力降低,用玻璃钢加强处理可以保证反渗透膜壳承受较大的运行压力。
以上所述实施方式仅表达了本实用新型的一种或多种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。