CN210874854U - 高效过滤浓缩装置 - Google Patents

Abstract

一种高效过滤浓缩装置，包括浓缩罐，浓缩罐顶部设有进料管，浓缩罐内设有反浸透膜过滤装置，浓缩罐底部设有出水管，反浸透膜过滤装置包括漏斗形框架，漏斗形框架与浓缩罐内壁固定，漏斗形框架上覆盖设置有反浸透膜；漏斗形框架底部设有出料管，出料管贯穿浓缩罐底部设置；进料管上设有第一阀门和第一质量流量计，出水管上设有第二阀门和第二质量流量计；出料管上设有第三阀门，浓缩罐顶部设有进气管，进气管上设有第四阀门。本装置能够在减缓反浸透膜损坏的情况下，同时能够保证过滤浓缩的效率，每批次浓缩的挤出水量可控制；另外反浸透膜损坏后更换方便。

Description

高效过滤浓缩装置

技术领域

本实用新型属于饮料浓缩技术领域，特别涉及一种高效过滤浓缩装置。

背景技术

营养补充液是为给患者术后补充能量而制备的饮料，因为患者术后身体比较虚弱，胃部不易吸收难以消化的食物，所以营养补充液为患者机体恢复期间提供了能量补充。营养补充液在制备过程中，需要将低浓度的液体浓缩成高浓度的液体，传统的工艺是采用加热浓缩，但是加热浓缩耗能比较高，制备成本比较高。现在的饮料浓缩越来越倾向于过滤浓缩的方式，从而减少生产成本。

过滤浓缩是通过反浸透膜过滤掉营养液中的水分，从而起到浓缩作用。现有的浓缩装置中，为了加速浓缩的效率，采用挤压反浸透膜的方式进行浓缩，例如中国专利CN205323541U公开的浓缩装置，也是采用挤压反浸透膜的方式来加速浓缩效果，现有装置存在以下不足：

1、采用的挤压方式是直接刮压反浸透膜，这样容易加速损坏反浸透膜；

2、浓缩不能够实现定量控制，每次挤出的水分不能够计量，由于每次施加反浸透膜上的力度是一样的，但是反浸透膜过滤的水分不一定能保持一定，因为反浸透膜受到堵塞，水分通过率就会发生变化；

3、反浸透膜损坏后更换不方便。

实用新型内容

鉴于背景技术所存在的技术问题，本实用新型所提供的高效过滤浓缩装置，能够在减缓反浸透膜损坏的情况下，同时能够保证过滤浓缩的效率，每批次浓缩的挤出水量可控制；另外反浸透膜损坏后更换方便。

为了解决上述技术问题，本实用新型采取了如下技术方案来实现：

一种高效过滤浓缩装置，包括浓缩罐，浓缩罐顶部设有进料管，浓缩罐内设有反浸透膜过滤装置，浓缩罐底部设有出水管，反浸透膜过滤装置包括漏斗形框架，漏斗形框架与浓缩罐内壁固定，漏斗形框架上覆盖设置有反浸透膜；漏斗形框架底部设有出料管，出料管贯穿浓缩罐底部设置；

进料管上设有第一阀门和第一质量流量计，出水管上设有第二阀门和第二质量流量计；出料管上设有第三阀门，浓缩罐顶部设有进气管，进气管上设有第四阀门。

优选的方案中，所述的第四阀门为电磁脉冲阀。

优选的方案中，所述的漏斗形框架包括框架上固定环和框架下固定环，框架上固定环和框架下固定环之间设有若干支撑板，若干支撑板绕漏斗形框架的中轴线环形设置；反浸透膜上边缘通过上卡环与框架上固定环固定，反浸透膜下边缘通过下卡环与框架下固定环固定。

优选的方案中，所述的框架上固定环边缘设有多个贯穿孔，多个贯穿孔绕框架上固定环中心环形设置；浓缩罐内壁设有环形安装板，所述的环形安装板用于与框架上固定环通过螺栓连接；框架下固定环边缘设有多个贯穿孔，多个贯穿孔绕框架下固定环中心环形设置，框架下固定环通过螺栓与出料管固定。

优选的方案中，所述的框架上固定环上表面设有环形卡槽，上卡环下表面设有环形凸齿，环形凸齿与环形卡槽相配合用于将反浸透膜上边缘夹持固定。

优选的方案中，所述的上卡环边缘设有多个连接板，连接板上设有圆孔，多个连接板绕上卡环圆心环形设置；框架上固定环上表面设有多个内螺纹孔，连接板通过螺栓与内螺纹孔连接。

优选的方案中，所述的框架下固定环的内径由上而下为渐变窄结构，框架下固定环内壁处开凿有下卡环放置槽，下卡环放置槽用于与下卡环配合将反浸透膜下边缘固定。

优选的方案中，所述的下卡环放置槽底面设有环形低洼，下卡环下表面设有环形凸起，环形凸起用于插入环形低洼设置。

优选的方案中，所述的下卡环的内径由上而下为渐变窄结构，下卡环放置在下卡环放置槽内时，下卡环的内壁与框架下固定环内壁相平齐。

优选的方案中，所述的浓缩罐的壳体由上壳体和下壳体拼接而成，上壳体和下壳体之间通过法兰连接。

本专利可达到以下有益效果：

1、第一质量流量计用于计量进料管中需要浓缩液体的进料量，而第二质量流量计用于计量挤出水的质量。每次浓缩时，进料管输入的液体质量一定，每次挤出水分的质量也保持一定，当第二质量流量计的计量的出水质量达到阈值时，则关闭第四阀门同时开启第三阀门。这样每批次浓缩的效果可以控制，每批次浓缩后的液体密度也能保证大体一致。当每批次液体浓缩完成后，由于浓缩罐内通入了气体，浓缩罐内为正压，当第三阀门打开时，浓缩后的液体受到向下的挤压，这样利于出料管排液。

2、反浸透膜过滤装置可拆卸地结构，当反浸透膜损坏时利于更换。

3、本技术方案相比与现有技术，采用气压加速浓缩效率，相比于刮压反浸透膜的方式，更能够保护反浸透膜不受伤害，反浸透膜使用寿命长。

4、第四阀门为电磁脉冲阀，电磁脉冲阀的作用在于间断性地为浓缩罐内提供膨胀性气压，为需要浓缩的液体提供一个瞬间向下的推力，从而加速了液体中水分的通过效率。

5、下卡环的内径由上而下为渐变窄结构，下卡环放置在下卡环放置槽内时，下卡环的内壁与框架下固定环内壁相平齐。为了不影响浓缩后的液体的通过性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型反浸透膜过滤装置轴向展开图;

图3为本实用新型反浸透膜过滤装置轴向展开状态下的剖面图；

图4为本实用新型漏斗形框架剖面图；

图5为图4中A处放大图；

图6为本实用新型下卡环三维结构图；

图7为本实用新型下卡环剖面图。

图中：浓缩罐1、进料管2、反浸透膜过滤装置3、漏斗形框架31、框架上固定环311、环形卡槽3111、框架下固定环312、下卡环放置槽3121、反浸透膜32、上卡环33、环形凸齿3301、连接板3302、下卡环34、出水管4、出料管5、第一阀门61、第二阀门62、第三阀门63、第四阀门64、第一质量流量计71、第二质量流量计72、进气管8。

具体实施方式

优选的方案如图1至图7所示，一种高效过滤浓缩装置，包括浓缩罐1，浓缩罐1顶部设有进料管2，浓缩罐1内设有反浸透膜过滤装置3，浓缩罐1底部设有出水管4，反浸透膜过滤装置3包括漏斗形框架31，漏斗形框架31与浓缩罐1内壁固定，漏斗形框架31上覆盖设置有反浸透膜32；漏斗形框架31底部设有出料管5，出料管5贯穿浓缩罐1底部设置；

进料管2上设有第一阀门61和第一质量流量计71，出水管4上设有第二阀门62和第二质量流量计72；出料管5上设有第三阀门63，浓缩罐1顶部设有进气管8，进气管8上设有第四阀门64。

第一阀门61、第二阀门62和第三阀门63均为电动开关阀，可选用ZGFV/方威厂家的标准开关型，根据管道的大小选取阀门的规格。第一质量流量计71用于计量进料管2中需要浓缩液体的进料量，而第二质量流量计72用于计量挤出水的质量，所谓质量流量计，是指通过计量液体流速来获取液体质量的仪表，因为质量流量计内可以手动设定安装参数，如管道尺寸和液体密度。本技术方案采用的第一质量流量计71和第二质量流量计72选型为科力氏液体质量流量计。

每次浓缩时，进料管2输入的液体质量一定，每次挤出水分的质量也保持一定，当第二质量流量计72的计量的出水质量达到阈值时，则关闭第四阀门64同时开启第三阀门63。

进一步地，第四阀门64为电磁脉冲阀。电磁脉冲阀指的是将电磁阀、先导阀与脉冲阀组合在一起，直接受电信号控制的膜片阀，能在瞬间启闭高压气源产生脉冲；本技术方案可以采用神驰厂家生产的SMF系列直角式电磁脉冲阀。电磁脉冲阀的作用在于间断性地为浓缩罐1内提供膨胀性气压，为需要浓缩的液体提供一个向下的推力，从而加速了液体中水分的通过效率。

进一步地，如图2和图3所示，漏斗形框架31包括框架上固定环311和框架下固定环312，框架上固定环311和框架下固定环312之间设有若干支撑板，若干支撑板绕漏斗形框架31的中轴线环形设置；反浸透膜32上边缘通过上卡环33与框架上固定环311固定，反浸透膜32下边缘通过下卡环34与框架下固定环312固定。

框架上固定环311边缘设有多个贯穿孔，多个贯穿孔绕框架上固定环311中心环形设置；浓缩罐1内壁设有环形安装板，所述的环形安装板用于与框架上固定环311通过螺栓连接；框架下固定环312边缘设有多个贯穿孔，多个贯穿孔绕框架下固定环312中心环形设置，框架下固定环312通过螺栓与出料管5固定。

框架上固定环311上表面设有环形卡槽3111，上卡环33下表面设有环形凸齿3301，环形凸齿3301与环形卡槽3111相配合用于将反浸透膜32上边缘夹持固定。

上卡环33边缘设有多个连接板3302，连接板3302上设有圆孔，多个连接板3302绕上卡环33圆心环形设置；框架上固定环311上表面设有多个内螺纹孔，连接板3302通过螺栓与内螺纹孔连接。

因为反浸透膜32是在高强度的负荷下，容易发生损坏，漏斗形框架31为反浸透膜32提供一个支撑框架，而上卡环33和下卡环34将反浸透膜32上下固定，这样反浸透膜32比较稳定，更主要的是利于更换。而反浸透膜32上边缘所受到的拉力比较大，所以采用了连接板3302和螺栓将上卡环33和框架上固定环311固定。反浸透膜32放置在环形卡槽3111内，环形凸齿3301将反浸透膜32压住固定，优选地环形卡槽3111和环形凸齿3301可设置两组。

进一步地，框架下固定环312的内径由上而下为渐变窄结构，框架下固定环312内壁处开凿有下卡环放置槽3121，下卡环放置槽3121用于与下卡环34配合将反浸透膜32下边缘固定。由于反浸透膜32下边缘所承受的压力比较小，则采用了下卡环34将反浸透膜32下边缘按压固定，这样利于拆卸。

进一步地，下卡环放置槽3121底面设有环形低洼，下卡环34下表面设有环形凸起，环形凸起用于插入环形低洼设置。

进一步地，下卡环34的内径由上而下为渐变窄结构，下卡环34放置在下卡环放置槽3121内时，下卡环34的内壁与框架下固定环312内壁相平齐。为了不影响浓缩后的液体的通过性，则下卡环34安装完毕后，下卡环34内壁与框架下固定环312内壁相平。

进一步地，浓缩罐1的壳体由上壳体和下壳体拼接而成，上壳体和下壳体之间通过法兰连接。该设计主要是利于安装反浸透膜过滤装置3，上壳体外壁可设置人孔。

整个装置的工作原理如下：

第一质量流量计71用于计量进料管2中需要浓缩液体的进料量，而第二质量流量计72用于计量挤出水的质量。每次浓缩时，进料管2输入的液体质量一定，每次挤出水分的质量也保持一定，当第二质量流量计72的计量的出水质量达到阈值时，则关闭第四阀门64同时开启第三阀门63。这样每批次浓缩的效果可以控制，每批次浓缩后的液体密度也能保证大体一致。

当每批次液体浓缩完成后，由于浓缩罐1内通入了气体，浓缩罐1内为正压，当第三阀门63打开时，浓缩后的液体受到向下的挤压，这样利于出料管5排液。

Claims (10)

1.一种高效过滤浓缩装置，包括浓缩罐（1），浓缩罐（1）顶部设有进料管（2），浓缩罐（1）内设有反浸透膜过滤装置（3），浓缩罐（1）底部设有出水管（4），其特征在于：反浸透膜过滤装置（3）包括漏斗形框架（31），漏斗形框架（31）与浓缩罐（1）内壁固定，漏斗形框架（31）上覆盖设置有反浸透膜（32）；漏斗形框架（31）底部设有出料管（5），出料管（5）贯穿浓缩罐（1）底部设置；

进料管（2）上设有第一阀门（61）和第一质量流量计（71），出水管（4）上设有第二阀门（62）和第二质量流量计（72）；出料管（5）上设有第三阀门（63），浓缩罐（1）顶部设有进气管（8），进气管（8）上设有第四阀门（64）。

2.根据权利要求1所述的高效过滤浓缩装置，其特征在于：第四阀门（64）为电磁脉冲阀。

3.根据权利要求1所述的高效过滤浓缩装置，其特征在于：漏斗形框架（31）包括框架上固定环（311）和框架下固定环（312），框架上固定环（311）和框架下固定环（312）之间设有若干支撑板，若干支撑板绕漏斗形框架（31）的中轴线环形设置；反浸透膜（32）上边缘通过上卡环（33）与框架上固定环（311）固定，反浸透膜（32）下边缘通过下卡环（34）与框架下固定环（312）固定。

4.根据权利要求3所述的高效过滤浓缩装置，其特征在于：框架上固定环（311）边缘设有多个贯穿孔，多个贯穿孔绕框架上固定环（311）中心环形设置；浓缩罐（1）内壁设有环形安装板，所述的环形安装板用于与框架上固定环（311）通过螺栓连接；框架下固定环（312）边缘设有多个贯穿孔，多个贯穿孔绕框架下固定环（312）中心环形设置，框架下固定环（312）通过螺栓与出料管（5）固定。

5.根据权利要求3所述的高效过滤浓缩装置，其特征在于：框架上固定环（311）上表面设有环形卡槽（3111），上卡环（33）下表面设有环形凸齿（3301），环形凸齿（3301）与环形卡槽（3111）相配合用于将反浸透膜（32）上边缘夹持固定。

6.根据权利要求5所述的高效过滤浓缩装置，其特征在于：上卡环（33）边缘设有多个连接板（3302），连接板（3302）上设有圆孔，多个连接板（3302）绕上卡环（33）圆心环形设置；框架上固定环（311）上表面设有多个内螺纹孔，连接板（3302）通过螺栓与内螺纹孔连接。

7.根据权利要求3所述的高效过滤浓缩装置，其特征在于：框架下固定环（312）的内径由上而下为渐变窄结构，框架下固定环（312）内壁处开凿有下卡环放置槽（3121），下卡环放置槽（3121）用于与下卡环（34）配合将反浸透膜（32）下边缘固定。

8.根据权利要求7所述的高效过滤浓缩装置，其特征在于：下卡环放置槽（3121）底面设有环形低洼，下卡环（34）下表面设有环形凸起，环形凸起用于插入环形低洼设置。

9.根据权利要求7或8所述的高效过滤浓缩装置，其特征在于：下卡环（34）的内径由上而下为渐变窄结构，下卡环（34）放置在下卡环放置槽（3121）内时，下卡环（34）的内壁与框架下固定环（312）内壁相平齐。

10.根据权利要求1所述的高效过滤浓缩装置，其特征在于：浓缩罐（1）的壳体由上壳体和下壳体拼接而成，上壳体和下壳体之间通过法兰连接。

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