CN220370792U - 膜包测试运行系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种膜包测试运行系统。该膜包测试运行系统包括：储液罐；进液管路，进液管路的一端与储液罐连通，进液管路的另一端被构造为能够与进口可选择地连通；透过液管路，透过液管路被构造为能够与第一出口可选择地连通；输气管路，输气管路被构造为能够与进口可选择地连通，输气管路用于向膜包内通入预设流量的气体；以及出气管路，出气管路被构造为能够与第二出口可选择地连通，出气管路上设置有气体流量监测装置。本实用新型的技术方案的膜包测试运行系统，能够贯穿膜包使用全过程，实现膜包全流程连续使用，无需频繁拆卸膜包，避免膜包由于频繁拆卸发生破损。

Description

膜包测试运行系统

技术领域

本实用新型涉及测试系统技术领域，具体而言，涉及一种膜包测试运行系统。

背景技术

常见的TFF膜包性能检测及运行维护装置较多，如完整性测试装置，通量、截留测试装置以及常规的过滤浓缩分离等运行装置。但一般存在以下问题：1）功能单一，使用不同系统装置需要经常拆卸膜包，拆卸过程中容易导致膜包破损；2）功能多，但系统装置复杂，操作繁琐，数据储存容易丢失；3）在膜包应用过程中，复杂的装置会占用更多实验空间，且成本较高。

中国专利CN101415482A公开了一种用于化合物分离的切向流动过滤设备、系统和方法，用于过滤、浓缩的TFF系统装置，具有多个流动互连TFF过滤组件，包括第一组件和多个随后的组件，每个组件被设定为在过滤器附近为接收进料和稀释剂提供路径，以提供渗透物和保留物。第一组件在进口侧从系统外接收进料，随后的组件从系统内的在前组件接收保留物作为进料，至少一个组件具有渗透物收回流动管道（permeate withdrawal ilowline），用于从系统收回渗透物。膜包在使用之前，需要进行完整性测试，使用过程中还需要进行缓冲溶液冲洗等过程，然而上述装置只能进行过滤，因此，需要频繁拆卸膜包，使用不同系统装置进行完整性测试以及缓冲液冲洗，容易造成膜包破损。

中国专利CN102380270A公开了一种过滤器完整性监测系统，提供了一种用于流体过滤和用于提供过滤操作的指示系统。该系统只能进行完整性测试，而膜包在之后的使用过程中，还需要进行缓冲溶液冲洗等过程，需要频繁拆卸膜包，容易造成膜包破损。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种膜包测试运行系统，能够贯穿膜包使用全过程，实现膜包全流程连续使用，无需频繁拆卸膜包，避免膜包由于频繁拆卸发生破损。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一方面，提供了一种膜包测试运行系统，包括：储液罐；进液管路，进液管路的一端与储液罐连通，进液管路的另一端被构造为能够与进口可选择地连通；透过液管路，透过液管路被构造为能够与第一出口可选择地连通；输气管路，输气管路被构造为能够与进口可选择地连通，输气管路用于向膜包内通入预设流量的气体；以及出气管路，出气管路被构造为能够与第二出口可选择地连通，出气管路上设置有气体流量监测装置。

进一步地，输气管路的进气端被构造为与供气设备连通，输气管路的排气端可选择地与进液管路连通；或，输气管路的排气端可选择地与进口连通。

进一步地，进液管路上设置有第一阀门，第一阀门位于储液罐和输气管路与进液管路的连接点A之间。

进一步地，进液管路上还设置有泵体，泵体位于储液罐和第一阀门之间。

进一步地，进液管路上还设置有第二阀门，第二阀门位于储液罐和泵体之间。

进一步地，输气管路上设置有第三阀门和调压模块，第三阀门用于控制输气管路与进液管路的通断状态，调压模块用于调节输出气体的压力。

进一步地，膜包测试运行系统还包括回流管路，膜包还包括回流口，回流管路的一端被构造为能够与回流口可选择地连通，回流管路的另一端与储液罐连通；和/或，回流管路上设置有第四阀门，第四阀门用于控制回流管路与储液罐的通断状态。

进一步地，膜包测试运行系统还包括集液罐，透过液管路的出液端与集液罐连通，透过液管路上设置有第五阀门，第五阀门用于控制透过液管路的通断状态。

进一步地，出气管路上设置有第六阀门，第六阀门位于膜包和气体流量监测装置之间，第六阀门用于控制出气管路的通断状态。

进一步地，膜包测试运行系统还包括膜包夹具，膜包安装在膜包夹具上。

应用本实用新型的技术方案，设置有进液管路、透过液管路、输气管路以及出气管路，通过对各管路的连通状态的切换，能够实现膜包的完整性测试、通量截留测试以及利用缓冲液对膜包进行冲洗等操作，上述过程之间的切换无需拆卸膜包，从而能够避免膜包由于频繁拆卸产生破损的问题发生。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了本实用新型的实施例的膜包测试运行系统的整体结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、储液罐；20、进液管路；21、第一阀门；22、泵体；23、第二压力表；24、第二阀门；30、透过液管路；31、第五阀门；40、回流管路；41、第四阀门；42、第一压力表；50、输气管路；51、第三阀门；52、调压模块；53、压力调节阀；54、气动定值器；60、出气管路；61、气体流量监测装置；62、第六阀门；70、集液罐；80、膜包夹具。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1所示，本实用新型提供了一种膜包测试运行系统，膜包包括进口、第一出口以及第二出口，该膜包测试运行系统包括：储液罐10；进液管路20，进液管路20的一端与储液罐10连通，进液管路20的另一端被构造为能够与进口可选择地连通；透过液管路30，透过液管路30被构造为能够与第一出口可选择地连通；输气管路50，输气管路50被构造为能够与进口可选择地连通，输气管路50用于向膜包内通入预设流量的气体；以及出气管路60，出气管路60被构造为能够与第二出口可选择地连通，出气管路60上设置有气体流量监测装置61。

在本实施例中，膜包为现有技术中的膜包，膜包包括进口、第一出口以及第二出口，液体可通过进口进入膜包内，经过膜包过滤后的液体可从第一出口和第二出口排出。本申请的膜包测试运行系统对新的膜包进行完整性测试时，先将膜包充分浸泡润湿，使进液管路20与膜包的进口不连通、透过液管路30与第一出口不连通、输气管路50与进口连通，出气管路60与第二出口连通，然后，输气管路50通过进口向膜包内通入气体，进入的气体通过第二出口排至出气管路60，出气管路60上设置有气体流量监测装置61，气体流量监测装置61用于测气体流量，若气体流量超过预设值则说明膜包完整性有问题，若小于预设值则说明膜包完整性良好。若测试膜包完整性良好时，无需拆卸膜包，使输气管路50与进口不连通、出气管路60与第二出口不连通、进液管路20与膜包的进口连通、透过液管路30与第一出口连通，即可进行通量截留测试，经膜包过滤的液体从第一出口流出，过滤完成后，无需拆卸膜包，直接把预先准备好的纯水或者缓冲液倒入储液罐10中，使输气管路50与进口不连通、出气管路60与第二出口不连通、进液管路20与膜包的进口连通、透过液管路30与第一出口连通，即可实现对膜包的冲洗。冲洗彻底后无需拆卸膜包，可对膜包再一次进行完整性检测，检测膜包使用后的状态。由上述可知，本申请的膜包测试运行系统通过对各管路的连通状态的切换，能够实现膜包的完整性测试、通量截留测试以及利用缓冲液对膜包进行冲洗等操作，上述过程之间的切换无需拆卸膜包，从而能够避免膜包由于频繁拆卸产生破损的问题发生。

在一个实施例中，气体流量监测装置61为气体流量计。

如图1所示，本实用新型的一个实施例中，输气管路50的进气端被构造为与供气设备连通，输气管路50的排气端可选择地与进液管路20连通。

在本实施例中，供气设备用于向输气管路50内通入气体，进液管路20的进液端与储液罐10可选择地连通，当需要对膜包进行完整性测试时，使进液管路20与储液罐10不连通，此时，进液管路20内没有液体，使输气管路50的排气端与进液管路20连通，这样，供气设备内的气体通过输气管路50进入进液管路20，再由进液管路20通过进口进入膜包内。通过上述设置，能够实现向膜包内通入气体，以便于后续进行膜包的完整性测试。

在一个实施例中，供气设备为氮气瓶。

本实用新型的一个实施例中，输气管路50的排气端可选择地与进口连通。

在本实施例中，输气管路50的排气端直接与进口可选择地连通，进行膜包完整性测试时，使输气管路50的排气端与进口连通，进行通量截留测试时，使输气管路50的排气端与进口不连通。

如图1所示，本实用新型的一个实施例中，进液管路20上设置有第一阀门21，第一阀门21位于储液罐10和输气管路50与进液管路20的连接点A之间。

通过上述设置，能够实现进液管路20与储液罐10之间的通断状态的切换。

如图1所示，本实用新型的一个实施例中，进液管路20上还设置有泵体22，泵体22位于储液罐10和第一阀门21之间。

在本实施例中，当第一阀门21打开时，储液罐10内的液体进入进液管路20内，并通过泵体22输送至膜包的进口。

在一个实施例中，第一阀门21为球阀或截止阀。

如图1所示，本实用新型的一个实施例中，进液管路20上还设置有第二阀门24，第二阀门24位于储液罐10和泵体22之间。

在本实施例中，关闭第二阀门24，储液罐10内的液体无法流入进液管路20，方便对泵体22进行更换或者维修。

如图1所示，本实用新型的一个实施例中，输气管路50上设置有第三阀门51和调压模块52，第三阀门51用于控制输气管路50与进液管路20的通断状态，调压模块52用于调节输出气体的压力。

在本实施例中，进液管路20与储液罐10可选择地连通，第三阀门51用于控制输气管路50与进液管路20的通断状态，当需要对膜包进行完整性测试时，使进液管路20与储液罐10不连通，打开第三阀门51，使得输气管路50与进液管路20连通，调压模块52将气体压力调节至预设值，然后气体从输气管路50进入进液管路20，再从进液管路20进入进口。

在一个实施例中，调压模块52包括调压阀和气动定值器54，压力调节阀53和气动定值器54均安装在输气管路50上，气动定值器54位于压力调节阀53和第三阀门51之间，压力调节阀53和定值器管路采用气源管连接。

在一个实施例中，第三阀门51为球阀或截止阀。

如图1所示，本实用新型的一个实施例中，膜包测试运行系统还包括回流管路40，膜包还包括回流口，回流管路40的一端被构造为能够与回流口可选择地连通，回流管路40的另一端与储液罐10连通。

在本实施例中，膜包还包括回流口，膜包具有多片格网和多片滤膜，多片格网和多片滤膜交替堆叠排列，格网作为料液通道，滤膜表面有微孔，滤膜起过滤分离作用，溶液中超过微孔孔径的物质无法通过过滤滤膜，该部分液体可通过回流口进入回流管路40，再从回流管路40排至储液罐10内，可进行下一次过滤，通过上述设置，能够使得溶液过滤的更加彻底。

本实用新型的一个实施例中，回流管路40上设置有第四阀门41，第四阀门41用于控制回流管路40与储液罐10的通断状态。

通过上述设置，能够实现回流管路40与储液罐10通断状态的切换。

在一个实施例中，第四阀门41为球阀，回流管路40上还设置有第一压力表42，一方面，用于显示回流管路40内的压力，使操作人员能够了解和掌握回流管路40内的压力情况，另一方面，通过第一压力表42的显示，操作人员可以通过球阀合理地控制回流管路40内的压力，防止回流管路40内部压力过高或过低，造成安全事故。

如图1所示，本实用新型的一个实施例中，膜包测试运行系统还包括集液罐70，透过液管路30的出液端与集液罐70连通，透过液管路30上设置有第五阀门31，第五阀门31用于控制透过液管路30的通断状态。

在本实施例中，进行通量截留测试时，溶液内小于膜包滤膜微孔孔径的物质能够通过过滤滤膜，将这些液体简称为透过液，透过液通过透过液管路30排至集液罐70内。第五阀门31的设置能够实现透过液管路30的通断状态的切换。

在一个实施例中，第五阀门31为球阀或者截止阀。

如图1所示，本实用新型的一个实施例中，出气管路60上设置有第六阀门62，第六阀门62位于膜包和气体流量监测装置61之间，第六阀门62用于控制出气管路60的通断状态。

在本实施例中，能够实现出气管路60通断状态的切换，进行膜包完整性测试时，打开第六阀门62，出气管路60与第二出口连通，输气管路50与进口连通，此时，气体流量监测装置61能够测量出气管路60内的气体流量，以判断膜包完整性是否良好。

在一个实施例中，第六阀门62为球阀或者截止阀。

如图1所示，本实用新型的一个实施例中，膜包测试运行系统还包括膜包夹具80，膜包安装在膜包夹具80上。

在本实施例中，膜包夹具80为现有技术的膜包夹具80。膜包安装在膜包夹具80上，起夹住膜包且密封作用，防止液体渗漏。

如图1所示，本实用新型的一个实施例中，进液管路20上还设置有第二压力表23，第一阀门21为球阀，第二压力表23位于泵体22和球阀之间。

在本实施例中，进液管路20上还设置有第二压力表23，一方面，用于显示进液管路20内的压力，使操作人员能够了解和掌握进液管路20内的压力情况，另一方面，通过第二压力表23的显示，操作人员可以通过球阀合理地控制进液管路20内的压力，防止进液管路20内部压力过高或过低，造成安全事故。

在一个实施例中，第一阀门21、第二阀门24、第三阀门51、第四阀门41、第五阀门31以及第六阀门62均为不锈钢球阀，进液管路20、透过液管路30、回流管路40、输气管路50以及出气管路60均采用不锈钢管。

本申请的膜包测试运行系统，适用于膜包基本性能的测试，如：完整性测试、通量截留测试，还可实现缓冲液冲洗膜包等操作，功能全面。具体地，在一个实施例中，利用本申请的膜包测试运行系统进行膜包完整性、通量截留测试，缓冲液冲洗膜包过程如下：先把膜包充分浸泡润湿，将供气设备与进气管路连接好，第一阀门21、第四阀门41、第五阀门31关闭，第三阀门51和第六阀门62打开，通过调压模块52调节压力，使压力保持在0.1MPa，气体压力保持稳定后，通过气体流量监测装置61，记录气体流量。若气体流量不超过允许的最大值，说明膜包的完整性良好，能够满足使用的需求，若气体流量超过允许的最大值，说明膜包的完整性有问题，此时，需要确定是密封的问题还是与膜包夹具80安装的问题。若测试说明膜包完整性良好，膜包无需拆卸。

通过切换管路，即可进行通量截留测试，通量截留测试即对物料进行过滤、浓缩分离等操作。把预先准备好的物料导入到储液罐10中，关闭第三阀门51和第六阀门62，打开第一阀门21、第二阀门24、第四阀门41以及第五阀门31，泵体22启动，然后即可进行通量截留测试。在进行通量截留测试过程中，可通过第一阀门21和第三阀门51，来调节进料压力和回流压力。

通量截留测试后，需要对膜包进行冲洗，冲洗物料可以为纯水或缓冲液。无需拆卸膜包，直接把预先准备好的纯水或者缓冲液倒入储液罐10中，重复上述通量截留测试的操作，对膜包直接进行冲洗，冲洗彻底后无需拆卸膜包，再次进行完整性测试，检测膜包使用后的状态。膜包使用后完整性的检测同起初膜包的完整性测试的操作一样，此处不再赘述。确定膜包完整性没问题后，可拆下膜包，放到保护液中保存起来。

由上述可知，以上整个流程，由最初的完整性测试到通量截留测试、膜包的冲洗、过滤分离作业，再次进行完整性测试，全流程都不需要拆卸膜包，简化了操作的流程，同时避免了因多次拆卸膜包导致膜包损坏的问题发生。本专利设计装置贯穿膜包使用全过程，实现膜包全流程连续使用，通过切换不同的阀门达到不同测试需求的目的，无需频繁拆卸膜包，极大程度避免了人为操作对膜包造成破损。

在中国专利CN108260347A公开了一种CFF/TFF单次使用流路径中的再循环回路，涉及一种自动化CFF/TFF系统装置，其提供利用系统处理溶液（如缓冲液）的系统处理和溶液（例如生物流体）的过滤的操作，该操作可连续地完成，而不必重新构造系统（如对流体导管重新布线）。该系统较为复杂，在膜包应用过程中，会增加操作的复杂程度，同时，还会增大成本。而本申请的膜包测试运行系统，使用简单的管路连接，即可贯穿膜包使用全过程（完整性测试、通量截留测试、膜包的冲洗），实现膜包全流程连续应用，简化了操作及控制，降低了设备成本，同时操作简单，易于控制，手动操作即可实现对膜包完整性测试、通量截留测试以及膜包冲洗操作之间切换，无需拆卸膜包，提高了使用效率，还能够避免膜包由于人为操作造成的损伤。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型的上述的实施例实现了如下技术效果：设置有进液管路、透过液管路、输气管路以及出气管路，通过对各管路的连通状态的切换，能够实现膜包的完整性测试、通量截留测试以及利用缓冲液对膜包进行冲洗等操作，上述过程之间的切换无需拆卸膜包，从而能够避免膜包由于频繁拆卸产生破损的问题发生。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

以上所述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)

1.一种膜包测试运行系统，膜包包括进口、第一出口以及第二出口，其特征在于，包括：

储液罐（10）；

进液管路（20），所述进液管路（20）的一端与所述储液罐（10）连通，所述进液管路（20）的另一端被构造为能够与所述进口可选择地连通；

透过液管路（30），所述透过液管路（30）被构造为能够与所述第一出口可选择地连通；

输气管路（50），所述输气管路（50）被构造为能够与所述进口可选择地连通，所述输气管路（50）用于向所述膜包内通入预设流量的气体；以及

出气管路（60），所述出气管路（60）被构造为能够与所述第二出口可选择地连通，所述出气管路（60）上设置有气体流量监测装置（61）。

2.根据权利要求1所述的膜包测试运行系统，其特征在于，所述输气管路（50）的进气端被构造为与供气设备连通，所述输气管路（50）的排气端可选择地与所述进液管路（20）连通；或，所述输气管路（50）的排气端可选择地与所述进口连通。

3.根据权利要求2所述的膜包测试运行系统，其特征在于，所述进液管路（20）上设置有第一阀门（21），所述第一阀门（21）位于所述储液罐（10）和所述输气管路（50）与所述进液管路（20）的连接点A之间。

4.根据权利要求3所述的膜包测试运行系统，其特征在于，所述进液管路（20）上还设置有泵体（22），所述泵体（22）位于所述储液罐（10）和所述第一阀门（21）之间。

5.根据权利要求4所述的膜包测试运行系统，其特征在于，所述进液管路（20）上还设置有第二阀门（24），所述第二阀门（24）位于所述储液罐（10）和所述泵体（22）之间。

6.根据权利要求1所述的膜包测试运行系统，其特征在于，所述输气管路（50）上设置有第三阀门（51）和调压模块（52），所述第三阀门（51）用于控制所述输气管路（50）与所述进液管路（20）的通断状态，所述调压模块（52）用于调节输出气体的压力。

7.根据权利要求1所述的膜包测试运行系统，其特征在于，所述膜包测试运行系统还包括回流管路（40），所述膜包还包括回流口，所述回流管路（40）的一端被构造为能够与所述回流口可选择地连通，所述回流管路（40）的另一端与所述储液罐（10）连通；和/或，所述回流管路（40）上设置有第四阀门（41），所述第四阀门（41）用于控制所述回流管路（40）与所述储液罐（10）的通断状态。

8.根据权利要求1所述的膜包测试运行系统，其特征在于，所述膜包测试运行系统还包括集液罐（70），所述透过液管路（30）的出液端与所述集液罐（70）连通，所述透过液管路（30）上设置有第五阀门（31），所述第五阀门（31）用于控制所述透过液管路（30）的通断状态。

9.根据权利要求1所述的膜包测试运行系统，其特征在于，所述出气管路（60）上设置有第六阀门（62），所述第六阀门（62）位于所述膜包和所述气体流量监测装置（61）之间，所述第六阀门（62）用于控制所述出气管路（60）的通断状态。

10.根据权利要求1所述的膜包测试运行系统，其特征在于，所述膜包测试运行系统还包括膜包夹具（80），所述膜包安装在所述膜包夹具（80）上。