JP2024517650A - FILTER BOX AND RETRIEVABLE SUBSEA FILTER MODULE COMPRISING FILTER BOX - Patent application - Google Patents
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Abstract
本発明は、縦型圧力容器の少なくとも1つのグループを形成する複数の圧力容器1を備えた海中フィルタボックスに関するものである。第1の支持プレート7および第2の支持プレート8は、複数の固定形状部20を含み、各々が圧力容器端部セクション17、6を支持する。複数の圧力容器の各々は、第1の支持プレート上の固定具と第2の支持プレート上の固定具との間に延在する。圧力容器の各々のグループは、少なくとも1つの入口圧力容器と、中間圧力容器16に隣接して液体接続されている1つの端部圧力容器14と、第1の支持プレート7および第2の支持プレート8を複数の圧力容器にクランプするフィルタボックスフレームとを含む。少なくとも1つのフィルタボックスを備えたフィルタモジュールも開示される。The present invention relates to a subsea filter box comprising a plurality of pressure vessels 1 forming at least one group of vertical pressure vessels. A first support plate 7 and a second support plate 8 include a plurality of fastening features 20, each supporting a pressure vessel end section 17, 6. Each of the plurality of pressure vessels extends between a fixture on the first support plate and a fixture on the second support plate. Each group of pressure vessels includes at least one inlet pressure vessel, one end pressure vessel 14 adjacent and in fluid connection with an intermediate pressure vessel 16, and a filter box frame clamping the first support plate 7 and the second support plate 8 to the plurality of pressure vessels. A filter module comprising at least one filter box is also disclosed.
Description
本発明は、海中フィルタボックス、およびその海中フィルタボックスを備えた回収可能な海中フィルタモジュールに関するものである。特に、海中フィルタモジュールは、その海中フィルタモジュール専用のゾーンを備えた海中テンプレートと共に使用するように適合されている。 The present invention relates to a subsea filter box and a recoverable subsea filter module comprising the subsea filter box. In particular, the subsea filter module is adapted for use with a subsea template having a zone dedicated to the subsea filter module.
海中フィルタボックスと回収可能な海中フィルタモジュールは、RO膜と静水圧を使用してRO膜を通して海水を完全または部分的に加圧する淡水化に関連して使用することを特に目的としている。 The subsea filter boxes and recoverable subsea filter modules are particularly intended for use in connection with desalination using RO membranes and hydrostatic pressure to fully or partially pressurize seawater through the RO membranes.
膜を備えた圧力容器を海中で使用すると、圧力容器の内側と外側の圧力差が減少するため、圧力容器に必要な圧力定格も減少する。 When a pressure vessel with a membrane is used undersea, the pressure difference between the inside and outside of the vessel is reduced, and therefore the required pressure rating of the vessel is also reduced.
濾過では、スペースが問題となる可能性があり、本発明の目的は、従来の解決策よりも、膜を備えた圧力容器のよりコンパクトな積み重ねを提供することである。コンパクトな積み重ねは、膜を備えた圧力容器を海中のモジュールで使用する場合に特に役立ち、これは、スペースが限られている可能性があり、大型のテンプレートおよびモジュールを設置または回収するには通常大型の支持容器が必要となるため、高いスペース要件が生産と設置の両方でコストを増大させるためである。 In filtration, space can be an issue and it is an object of the present invention to provide a more compact stack of pressure vessels with membranes than conventional solutions. Compact stacking is particularly useful when pressure vessels with membranes are used in subsea modules, where space can be limited and large support vessels are typically required to install or retrieve large templates and modules, with high space requirements increasing costs in both production and installation.
逆浸透(RO)膜は、浸透圧(π)よりも大きな静水圧を与える水深で海水中に配置できる。πよりも大きい静水圧を淡水化プロセスで利用すると、追加の圧力を必要とせずにRO膜を通して水分子を押し出すことができる。海中淡水化は、RO膜を通過する流れを提供するポンプをRO膜の下流に配置でき、したがって海水の全流ではなく淡水化された水の流れのみを圧送することができるため、有利である。 Reverse osmosis (RO) membranes can be placed in seawater at depths that provide a hydrostatic pressure greater than the osmotic pressure (π). A hydrostatic pressure greater than π can be utilized in the desalination process to push water molecules through the RO membrane without the need for additional pressure. Subsea desalination is advantageous because the pump that provides the flow through the RO membrane can be placed downstream of the RO membrane, thus pumping only the desalinated water flow and not the entire seawater flow.
RO膜用の典型的な圧力容器には、入口の反対側の短辺のうちの1つの中央に透過液用の出口がある。このような場所では、圧力容器の端部にアクセスする必要があり、このアクセスには、圧力容器の積み重ねに特別な要件が課せられる。本発明の目的のうちの1つは、この制限を省き、圧力容器の積み重ねにおけるより大きな柔軟性を提供することである。さらに、本発明の海中フィルタボックスは、コンパクトな構造を提供し、これは、海中モジュール内での使用に適しており、多くの圧力容器および海中フィルタボックス構成の基礎となり得る。 A typical pressure vessel for RO membranes has an outlet for the permeate in the center of one of the short sides opposite the inlet. In such locations, access to the end of the pressure vessel is necessary, which imposes special requirements on the stacking of pressure vessels. One of the objects of the present invention is to eliminate this limitation and provide greater flexibility in stacking pressure vessels. Furthermore, the subsea filter box of the present invention provides a compact structure, which is suitable for use in subsea modules and can be the basis for many pressure vessel and subsea filter box configurations.
本発明は、縦型圧力容器の少なくとも1つのグループを形成する複数の縦型圧力容器を備えた海中フィルタボックスに関するものである。各圧力容器は、膜、第1の端部セクション、および第2の端部セクションを含む。各第1の端部セクションは、第1の側面および第1の端部セクション端面を含む。各第2の端部セクションは、第2の側面および第2の端部セクション端面を含む。第1の端部セクション端面は、第2の端部セクション端面とは反対側を向いている。
少なくとも1つの供給液入口が、第1の端部セクション側面に配置され、少なくとも1つの保持液出口および少なくとも1つの透過液/濾過液出口が、第2の端部セクション側面に配置される。海中フィルタボックスは、各々が第1の端部セクションを支持する、複数の固定形状部を備えた第1の支持プレートと、各々が第2の端部セクションを支持する複数の固定形状部を備えた第2の支持プレートとを備え、これによって、複数の圧力容器の各々は、第1の支持プレート上の固定形状部と、第2の支持プレート上の固定形状部との間に延在する。圧力容器の少なくとも1つのグループは、少なくとも、第1の端部セクション側面に少なくとも1つの供給液出口を備えた1つの入口圧力容器と、第1の端部セクション側面に少なくとも1つの供給液出口を備えた少なくとも1つの中間圧力容器と、第2端部セクション側面に少なくとも1つの透過液入口と、第2端部セクション側面に、入口圧力容器に隣接して液体接続される少なくとも1つの保持液入口とを含む。1つの端部圧力容器が、中間圧力容器に隣接して液体接続される。クランプ構造が、第1の支持プレートおよび第2の支持プレートを複数の圧力容器にクランプする。
入口圧力容器は、5ポート圧力容器とすることができ、端部圧力容器は、4ポート圧力容器とすることができ、中間圧力容器は、6ポート圧力容器とすることができる。
The present invention relates to a subsea filter box comprising a plurality of vertical pressure vessels forming at least one group of vertical pressure vessels, each pressure vessel including a membrane, a first end section, and a second end section, each first end section including a first side and a first end section end face, each second end section including a second side and a second end section end face, the first end section end face facing away from the second end section end face.
At least one feed inlet is disposed on the first end section side, and at least one retentate outlet and at least one permeate/filtrate outlet are disposed on the second end section side. The subsea filter box comprises a first support plate with a plurality of fixed features each supporting the first end section, and a second support plate with a plurality of fixed features each supporting the second end section, whereby each of the plurality of pressure vessels extends between a fixed feature on the first support plate and a fixed feature on the second support plate. At least one group of pressure vessels includes at least one inlet pressure vessel with at least one feed outlet on the first end section side, at least one intermediate pressure vessel with at least one feed outlet on the first end section side, at least one permeate inlet on the second end section side, and at least one retentate inlet on the second end section side in fluid connection adjacent to the inlet pressure vessel. One end pressure vessel is in fluid connection adjacent to the intermediate pressure vessel. A clamping structure clamps the first support plate and the second support plate to the plurality of pressure vessels.
The inlet pressure vessel may be a five port pressure vessel, the end pressure vessel may be a four port pressure vessel, and the intermediate pressure vessel may be a six port pressure vessel.
入口圧力容器は、第2の端部セクション側面に透過液/濾過液出口をさらに含むことができ、端部圧力容器は、第2の端部セクション側面に保持液入口を含むことができる。 The inlet pressure vessel may further include a permeate/filtrate outlet on the second end section side, and the end pressure vessel may include a retentate inlet on the second end section side.
圧力容器の供給液入口、保持液出口、および透過液/濾過液出口は、解放可能な液体カップリングを用いて、隣接する圧力容器の供給液出口、保持液入口、および透過液入口にそれぞれ固定することができる。 The feed inlet, retentate outlet, and permeate/filtrate outlet of a pressure vessel can be secured to the feed outlet, retentate inlet, and permeate inlet of an adjacent pressure vessel, respectively, using releasable liquid couplings.
解放可能な液体カップリングは、強固な接続を提供する機械的接合部を提供し、縦型圧力容器のグループ内で圧力容器を互いに機械的に固定することができる。 Releasable liquid couplings provide a mechanical joint that provides a strong connection and can mechanically secure pressure vessels to one another within a group of vertical pressure vessels.
各圧力容器は、圧力容器の透過液側をシールする透過液端部キャップを含むことができる。透過液端部キャップは、透過液端部キャップは、透過液チャネルを含むことができ、透過液チャネルは、透過液/濾過液出口チューブにねじ込まれた雌ねじと、側部にポートとを備えたチューブとして形成された端部キャップ取り付けブラケットを用いて、圧力容器の透過液/濾過液出口チューブのねじ部に固定されて、透過液がチューブから流出できるようにし、端部キャップを透過液/濾過液出口チューブに保持する。 Each pressure vessel may include a permeate end cap that seals the permeate side of the pressure vessel. The permeate end cap may include a permeate channel that is secured to the threads of the permeate/filtrate outlet tube of the pressure vessel using an end cap mounting bracket formed as a tube with internal threads that thread into the permeate/filtrate outlet tube and a port on the side to allow permeate to exit the tube and to hold the end cap to the permeate/filtrate outlet tube.
第1の端部セクション端面は、第2の端部セクション端面と平行とすることができる。 The first end section end face may be parallel to the second end section end face.
膜は、逆浸透(RO)膜とすることができ、海中フィルタボックスは、海中淡水化に使用されるように適合することができ、これにより供給液が海水であり、保持液がブラインであり、透過液が淡水である。 The membrane may be a reverse osmosis (RO) membrane and the subsea filter box may be adapted for use in subsea desalination, whereby the feed is seawater, the retentate is brine and the permeate is freshwater.
さらに、本発明は、各入口圧力容器の各供給液入口と液体接続された供給液入口ヘッダをさらに含む縦型圧力容器の複数のグループを含む、上記の少なくとも1つのフィルタボックスを備えた回収可能な海中フィルタモジュールに関するものである。保持液ヘッダは、各入口圧力容器または各端部圧力容器のうちの1つの各保持液出口と液体接続されている。透過液ヘッダは、各入口圧力容器または各端部圧力容器のうちの1つの各透過液/濾過液出口と液体接続されている。 The present invention further relates to a recoverable subsea filter module with at least one filter box as described above, comprising a plurality of groups of vertical pressure vessels further comprising a feed inlet header in fluid communication with each feed inlet of each inlet pressure vessel. The retentate header is in fluid communication with each retentate outlet of each inlet pressure vessel or one of each end pressure vessel. The permeate header is in fluid communication with each permeate/filtrate outlet of each inlet pressure vessel or one of each end pressure vessel.
海中フィルタモジュールは、2つのフィルタボックスを含むことができ、2つのフィルタボックスのうちの第1のフィルタボックスが、2つのフィルタボックスのうちの第2のフィルタボックスの上に配置され、これにより、第1のフィルタボックスの各圧力容器の縦方向の中心線が、第2のフィルタボックスの圧力容器の縦方向の中心線と一致する。 The subsea filter module may include two filter boxes, a first of the two filter boxes being positioned above a second of the two filter boxes such that the longitudinal centerline of each pressure vessel of the first filter box coincides with the longitudinal centerline of the pressure vessel of the second filter box.
回収可能な海中フィルタモジュールは、回収可能な海中フィルタモジュールゾーンを備えた海中淡水化テンプレートと、淡水化モジュールから延在する保持液出口パイプと、淡水化テンプレートから透過液受け入れ設備まで延在する透過液・サービスラインとをさらに含むことができる。 The recoverable subsea filter module may further include a subsea desalination template with a recoverable subsea filter module zone, a retentate outlet pipe extending from the desalination module, and a permeate service line extending from the desalination template to a permeate receiving facility.
さらに、本発明は、膜を備えた縦型圧力容器に関するものである。第1の端部セクションは、第1の側面および第1の端部セクション端面を含む。第2の端部セクションは、第2の側面および第2の端部セクション端面を含む。第1の端部セクション端面は、第2の端部セクション端面とは反対側を向いている。少なくとも1つの供給液入口が、第1の端部セクション側面に配置される。少なくとも1つの保持液出口および少なくとも1つの透過液/濾過液出口が、第2の端部セクション側面に配置される。供給液出口のうちの少なくとも1つが、第1の端部セクション側面に配置され、保持液入口が、第2の端部セクション側面に配置され、透過液入口が、第2の端部セクション側面に配置される。 The present invention further relates to a vertical pressure vessel with a membrane. The first end section includes a first side and a first end section end face. The second end section includes a second side and a second end section end face. The first end section end face faces away from the second end section end face. At least one feed inlet is disposed on the first end section side. At least one retentate outlet and at least one permeate/filtrate outlet are disposed on the second end section side. At least one of the feed outlets is disposed on the first end section side, the retentate inlet is disposed on the second end section side, and the permeate inlet is disposed on the second end section side.
膜は、RO膜とすることができ、圧力容器は、淡水化圧力容器とすることができる。 The membrane may be an RO membrane and the pressure vessel may be a desalination pressure vessel.
本発明の実施形態の詳細な説明は、まず添付の図を参照する。 For a detailed description of the embodiments of the present invention, please first refer to the attached figures.
図1は、本発明に係るフィルタボックスの斜視図である。フィルタボックスは、多数の圧力容器1を含む。圧力容器1は、6つの行で示されており、各々の行は、10個の圧力容器1であり、合計60個の圧力容器1を有し、各々が6個の圧力容器1の10列を生成する。各々の圧力容器は、圧力容器の第1のセクションまたは圧力容器上部セクション17に液体入口2と、圧力容器の第2のセクション/底部セクション6に保持液出口3および透過液/濾過液出口4とを含む。圧力容器中央セクション5は、圧力容器底部セクション6と圧力容器上部セクション17とを接続し、RO膜を保持する。
Figure 1 is a perspective view of a filter box according to the present invention. The filter box includes a number of
10列の各々は、4つの6ポート中間圧力容器16、第1の列の端部に1つの4ポート端部圧力容器14、および第2の列の端部に1つの5ポート入口圧力容器15を含む。5ポート入口圧力容器15は、液体用の入口ポートを提供している。1つの列内の圧力容器1は、互いに液体接続されており、圧力容器1間の液体の流れを可能にすると共に、圧力容器を機械的に結合して各々の列内の圧力容器1を共に保持する。供給液は通常、海水、透過液(淡水化された水)、およびブライン(高塩分濃度の海水)である。上に列挙した3つのポートに加えて、4ポート圧力容器14は、保持液入口を含む。
上に列挙した3つのポートに加えて、5ポート圧力容器15は、液体出口および透過液入口を含む。
上に列挙した3つのポートに加えて、6ポート圧力容器16は、保持液入口、液体出口、および透過液入口を含む。
Each of the ten rows includes four six-port
In addition to the three ports listed above, the five-
In addition to the three ports listed above, the six-
圧力容器1は、第1の支持プレート/上部支持プレート7と第2の支持プレート/底部支持プレート8との間の所定の位置に保持され、両方とも、各々の圧力容器1用の固定形状部を形成する円形の凹部を備えている。第1の支持プレート/上部支持プレート7と第2の支持プレート/底部支持プレート8は、クランプ構造体によって互いにクランプされる。クランプ構造体は、上部支持プレート7を支持する上部フレーム部分9と、底部支持プレート8を支持する下部フレーム部分10とを含むことができる。上部フレーム部分9および下部フレーム部分10の各々は、4つのフレーム接合部12において2つの中央フレーム部分11に接続され、これらの部品を互いにクランプするクランプ構造の一部も形成する。圧力容器支持クランプ13は、圧力容器を外側のラインに(4ポート圧力容器14を一方の中央フレーム部分11に、5ポート圧力容器15を他方の中央フレーム部分11に)保持する。圧力容器支持クランプ13は、典型的には、圧力容器を取り囲むクランプである。圧力容器のうちのいくつかは、圧力容器間で液体を連通させるための保持液入口33および透過液入口34を含む。
The
図1に示される実施形態は、硫酸塩除去などの他のシステムにも適用可能であり、入口2に入る供給流が、圧力容器1の内部に配置された任意のタイプのフィルタカートリッジによって濾過され、出口4での濾過液流および出口3での保持液流となる。
The embodiment shown in FIG. 1 is also applicable to other systems, such as sulfate removal, where a feed stream entering at
図2は、これもまた図1に示される上部支持フレーム7と同様である底部支持プレート8の斜視図である。底部支持プレート8は、支持プレートが保持するように意図された圧力容器ごとに1つの円形凹部または固定形状部20を含み、この場合、6行10列の固定形状部を備えたパターンで60個の固定形状部20を含む。固定形状部は互いに一致している。
Figure 2 is a perspective view of a
固定形状部20は、圧力容器の横方向および縦方向の変位を防止する形状部である。固定形状部は、圧力容器の端部の形状とサイズに適合される。
The fixed
図3および図4には、支持プレートのサイズの大きさのオーダーを示すためにおおよその寸法が含まれている。 Approximate dimensions are included in Figures 3 and 4 to indicate the order of magnitude of the size of the support plates.
図3は、図2に示されるような底部支持プレート8の上面図である。円形の凹部として形成された固定形状部20の各々の間の距離cは、通常36cmである。プレートの幅wは、通常230cmであり、プレートの長さlは、通常370cmである。
Figure 3 is a top view of the
図4は、底部支持プレート8の図3に示されるようなA-A断面図であり、固定形状部20の直径Dが30cmであり、各々の凹部の中心における支持プレートを貫通する穴の直径dが3cmであることを示している。支持プレートの厚さtは13cmであり、各々の凹部の深さhは6cmである。
Figure 4 is a cross-sectional view of the
図5は、液体入口2、保持液出口3、透過液/濾過液出口4、供給液出口32、保持液入口33、および透過液入口34を備えた圧力容器の側面図である。上部プラグ35により、圧力容器の液体入口室へのアクセスが可能になる。透過液端部キャップ30は、圧力容器の透過液側をシールし、透過液チャネルを含む。圧力容器は、圧力容器の第1の端部セクション(上部)17と、圧力容器の第2の端部セクション(底部)6とを含む。
Figure 5 is a side view of a pressure vessel with a
図6は、圧力容器底部セクション6の断面図である。保持液出口3、保持液入口33、透過液/濾過液出口4、および透過液入口34が示されている。圧力容器の透過液側をシールする透過液端部キャップ30は、入口および出口からの流れを案内するために基部から穴の開いた中空チャネルとして延在する透過液チャネル31を含む。透過液端部キャップ30は、第2の/底部圧力容器端部セクション端面22と、第2の/底部圧力容器端部セクション側面24とを含む。端部セクション30は、透過液/濾過液出口チューブ38にねじ込まれた雌ねじと、側部にポートとを備えたチューブとして形成された端部キャップ取り付けブラケット36を用いて、圧力容器の透過液/濾過液出口チューブ38のねじ部に固定されて、透過液がチューブから流出できるようにする。ガスケットまたはシール37は、端部セクション30と圧力容器の端面との間をシールする。端部キャップ取り付けブラケット36は、端部キャップ30を圧力容器に保持する。端部キャップ30は、六角キー/アレンキーまたはトルクスキーを受け入れるための凹部などの工具取付部25を含む。
Figure 6 is a cross-sectional view of the pressure
図7は、圧力容器の第1のセクション/上部セクション17の断面図である。供給液入口2、供給液出口32が示されている。上部プラグ35により、圧力容器の供給液入口室へのアクセスが可能になる。第1の/上部圧力容器端部セクション端面21と、第1の/上部圧力容器端部セクションの側面23が示されている。
Figure 7 is a cross-sectional view of the first/
図1に関連して説明した4ポート圧力容器14では、供給液出口32および透過液入口34は、塞がれているか、または省かれている。
In the four-
図1に関連して説明した5ポート圧力容器15では、保持液入口33は、省かれているか、または塞がれている。
In the five-
図8a、図8b、および図8cは、6つの圧力容器1の列の概略図である。図は、わずかに異なる出口構成を備えた異なる実施形態を示す。図8aでは、圧力容器は、4つの6ポートの中間圧力容器16、第1の列の端部に4ポートの端部圧力容器14、および第2の列の端部に5ポートの入口圧力容器15を含む。1列の圧力容器1は、解放可能な液体カップリング18によって互いに液体接続され、圧力容器1間に(圧力容器が淡水化に使用される場合)、海水、透過液(淡水化された水)およびブライン(高塩分濃度の海水)の流れを可能にすると共に、圧力容器1を機械的に接合し、各々の列の圧力容器1を共に保持する。ポートには、供給液入口2の各々、保持液出口3、および透過液/濾過液出口4を含む箇所に、解放可能な液体カップリング18が設けられている。上に列挙した3つのポートに加えて、4ポート圧力容器14には、保持液入口33が含まれている。上に列挙した3つのポートに加えて、5ポート圧力容器15には、供給液出口32および透過液入口34が含まれている。上に列挙した3つのポートに加えて、6ポート圧力容器16には、保持液入口33、供給液出口32、および透過液入口34が含まれている。
8a, 8b, and 8c are schematic diagrams of a row of six
解放可能な液体カップリング18は、クランプコネクタ/接続クランプとして、ねじ付きコネクタとして形成することができる。適切なカップリングは、Victaulicカップリングとして販売されており、Victaulicは商標名である。透過液端部キャップ30は、圧力容器1の各々の底部に配置されている。
The releasable
6つの圧力容器1の唯一の違いは、ポートの数である。すべての圧力容器は、同じ寸法を有する。
The only difference between the six
図8bは、入口圧力容器15が6つのポートを含み、透過液/濾過液出口4、保持液出口3、透過液入口34、および保持液入口33を含む異なる一実施形態を示す。端部圧力容器14は、3つのポートだけを含むので、保持液入口も透過液入口も含まれない。
Figure 8b shows a different embodiment in which the
図8cは、入口圧力容器15が4つのポートを含み、供給液出口32、透過液/濾過液出口4、および保持液出口3を含むが、透過液入口または保持液入口を含まない異なる一実施形態を示す。端部圧力容器14は、5つのポートを含むので、保持液と透過液の入口(透過液入口34および保持液入口33)と出口の両方を含む。
Figure 8c shows a different embodiment in which the
図9は、図1に示されるような2つのフィルタボックス(圧力容器が10列ではなく14列)を上下に備えた本発明に係るフィルタボックスモジュールの斜視図である。圧力容器1は、6つの行で示されており、各々の行には14個の圧力容器1があり、合計168個の圧力容器1がある。14列の圧力容器1の各々には、フィルタボックスの層ごとに1つの供給液ヘッダ42と液体接続された2つの入口フィルタ40を通して供給液が供給される。図9では、2つの層のフィルタボックスがあり、したがって2つの供給液ヘッダ42がある。供給液ヘッダ42は、プレナムチューブと、圧力容器の列ごとに供給液入口2と液体接続された1つの入口チューブとを含む。
Figure 9 is a perspective view of a filter box module according to the present invention with two filter boxes (14 columns instead of 10 columns of pressure vessels) one above the other as shown in Figure 1. The
10列の圧力容器1の各々からの透過液は、フィルタボックスの層ごとに1つの透過液ヘッダ44に導かれる。図9では、2つの層のフィルタボックスがあり、したがって2つの透過液ヘッダ44がある。透過液ヘッダ44は、プレナムチューブと、圧力容器の列ごとに透過液/濾過液出口4と液体接続された1つの出口チューブとを含む。
The permeate from each of the ten rows of
10列の圧力容器1の各々からのブラインは、フィルタボックスの層ごとに1つの保持液ヘッダ43に導かれる。図9では、2つの層のフィルタボックスがあり、したがって2つの保持液ヘッダ43がある。保持液ヘッダ43は、プレナムチューブと、圧力容器の列ごとに保持液出口と液体接続された1つの入口チューブとを含む。
The brine from each of the ten rows of
圧力容器1は、第1の支持プレート/上部支持プレート7と第2の支持プレート/底部支持プレート8との間の所定の位置に保持される。上部支持プレート7および底部支持プレート8は、各々のフィルタボックスの上部フレーム部分9および下部フレーム部分10内にそれぞれ配置されている。
The
透過液テンプレート接続部45および保持液テンプレート接続部46は、それぞれ透過液ヘッダ44および保持液ヘッダ43と液体接触している。テンプレート接続部45、46は、フィルタボックスモジュールが海中淡水化テンプレートに設置されるときに、淡水化テンプレートに接続される。
The
図9に示される実施形態は、海水入口フィルタ40を通過する供給海水の流れが、圧力容器1の内部に配置された任意のタイプのフィルタカートリッジによって濾過され、濾過液の流れがテンプレート接続部45から出て、保持液が出口46から出る、他のシステムにも適用可能である。
The embodiment shown in FIG. 9 is also applicable to other systems in which the flow of feed seawater through the
図10は、図9のフィルタボックスモジュールを第1面から見た側面図であり、図11は、図9フィルタボックスモジュールを第2面から見た側面図である。フィルタボックスの各々は、上部プレート7、上部フレーム9、底部プレート8、および底部フレーム10を含む。バルブおよび液体パラメータセンサが、保持液ヘッダ43と保持液テンプレート接続部46との間の流路内に配置されている。バルブおよび液体パラメータセンサが、透過液ヘッダ44と透過液テンプレート接続部45との間の流路内に配置されている。海水ヘッダ42は、海水入口フィルタ40と液体接続されている。
10 is a side view of the filter box module of FIG. 9 from a first side, and FIG. 11 is a side view of the filter box module of FIG. 9 from a second side. Each of the filter boxes includes a
液体パラメータセンサには、温度センサ、塩分センサ、圧力センサ、質量流量センサ、汚染センサなどが含まれ得る。 Liquid parameter sensors may include temperature sensors, salinity sensors, pressure sensors, mass flow sensors, contamination sensors, etc.
図12は、回収可能な海中フィルタモジュールゾーン57内に本発明の回収可能なフィルタモジュール51を備えた海中淡水化テンプレート50の概略図である。フィルタモジュール51は、支援/サービス船55から淡水化テンプレートから設置または回収される。保持液出口パイプ53は、淡水化モジュール50から、フィルタモジュール51の供給液入口から離れた位置まで延在する。透過液・サービスライン52は、淡水化テンプレートから透過液受け入れ設備54まで延在する。制御ステーション56は、海中淡水化テンプレート50に接続することができ、海中淡水化テンプレート50に電力および制御を提供することができる。海中淡水化テンプレート50は、供給液用の1つまたはいくつかの循環ポンプを備えたシステム、透過液用の1つまたはいくつかの輸送ポンプ用のシステム、別個の入口フィルタを備えたシステム、および動作を監視するためのシステムなどの一部を形成することができる。
12 is a schematic diagram of a
海中テンプレート50は、本発明のフィルタモジュール51用の専用ゾーンを含むことができ、透過液入口、保持液入口、および供給液出口のうちの少なくとも1つのための接続部を含むことができる。
The
圧力容器は、水の淡水化用のRO圧力容器である。他の濾過圧力容器も本発明で利用することができる。 The pressure vessel is an RO pressure vessel for water desalination. Other filtration pressure vessels may also be utilized with the present invention.
上記の説明は、淡水化の目的で圧力容器内部に設置されるRO膜を念頭に置いて行われている。しかしながら、他のシステムでは、他のタイプの膜が設置される場合があり、用語が異なる場合がある。 The above description has been made with RO membranes in mind, installed inside a pressure vessel for the purpose of desalination. However, in other systems, other types of membranes may be installed and the terminology may differ.
1 圧力容器
2 供給液入口
3 保持液出口
4 透過液/濾過液出口
5 圧力容器中央セクション
6 第2の端部セクション
7 第1の支持プレート
8 第2の支持プレート
9 上部フレーム部分
10 下部フレーム部分
11 中央フレーム部分
12 フレームジョイント
13 圧力容器支持クランプ
14 4ポート端部圧力容器
15 5ポート入口圧力容器
16 6ポート中間圧力容器
17 第1の端部セクション
18 解放可能な液体カップリング
20 固定形状部/円形凹部
21 第1の端部セクション端面
22 第2の端部セクション端面
23 第1の端部セクション側面
24 第2の端部セクション側面
25 工具取付部
30 透過液端部キャップ
31 透過液チャンネル
32 供給液出口
33 保持液入口
34 透過液入口
35 上部プラグ
36 端部キャップ取り付けブラケット
37 端部キャップシール
38 透過液/濾過液出口チューブ
40 供給液入口フィルタ
42 供給液ヘッダ
43 保持液ヘッダ
44 透過液ヘッダ
45 透過液テンプレート接続
46 保持液テンプレート接続
50 淡水化テンプレート
51 フィルタモジュール
52 透過液・サービスライン
53 保持液出口パイプ
54 透過液受け入れ設備
55 支援船
56 制御ステーション
57 回収可能な海中フィルタモジュールゾーン
LIST OF
Claims (13)
各圧力容器(1)は、膜、第1の端部セクション(17)、および第2の端部セクション(6)を有し、
各第1の端部セクション(17)は、第1の側面(23)および第1の端部セクション端面(21)を有し、
各第2の端部セクション(6)は、第2の側面(24)および第2の端部セクション端面(22)を有し、
前記第1の端部セクション端面(21)は、前記第2の端部セクション端面(22)とは反対側を向いており、
各圧力容器(1)は、
前記第1の端部セクション側面(23)に少なくとも1つの供給液入口(2)と、
前記第2端部セクション側面(24)に少なくとも1つの保持液出口(3)および少なくとも1つの透過液/濾過液出口(4)と
を備え、
前記海中フィルタボックスは、
各々が第1の端部セクション(17)を支持する複数の固定形状部(20)を備えた第1の支持プレート(7)と、
各々が第2の端部セクション(6)を支持する複数の固定形状部(20)を備えた第2の支持プレート(8)と
を備え、これによって、前記複数の圧力容器の各々は、前記第1の支持プレート(7)上の固定形状部(20)と、前記第2の支持プレート(8)上の固定形状部(20)との間に延在し、
前記圧力容器の少なくとも1つのグループは、少なくとも、
前記第1の端部セクション側面(23)に少なくとも1つの供給液出口(32)を備えた1つの入口圧力容器(15)と、
前記第1の端部セクション側面(23)に少なくとも1つの供給液出口(32)を備えた少なくとも1つの中間圧力容器(16)と、
前記第2端部セクション側面(24)に少なくとも1つの透過液入口(34)と、
前記第2端部セクション側面(24)に、前記入口圧力容器(15)に隣接して液体接続される少なくとも1つの保持液入口(33)と、
前記中間圧力容器(16)に隣接して液体接続される1つの端部圧力容器(14)と、
前記第1の支持プレート(7)および前記第2の支持プレート(8)を前記複数の圧力容器(1)にクランプするクランプ構造と
を備える、海中フィルタボックス。 A subsea filter box comprising a plurality of vertical pressure vessels (1) forming at least one group of vertical pressure vessels,
Each pressure vessel (1) has a membrane, a first end section (17), and a second end section (6);
Each first end section (17) has a first side (23) and a first end section end face (21);
Each second end section (6) has a second side (24) and a second end section end face (22);
said first end section end face (21) faces away from said second end section end face (22);
Each pressure vessel (1)
at least one feed liquid inlet (2) on said first end section side (23);
at least one retentate outlet (3) and at least one permeate/filtrate outlet (4) on said second end section side (24);
The subsea filter box comprises:
a first support plate (7) having a plurality of fastening features (20) each supporting a first end section (17);
a second support plate (8) having a plurality of fixed features (20) each supporting a second end section (6), whereby each of the plurality of pressure vessels extends between a fixed feature (20) on the first support plate (7) and a fixed feature (20) on the second support plate (8);
At least one group of pressure vessels comprises at least
an inlet pressure vessel (15) having at least one feed liquid outlet (32) on said first end section side (23);
at least one intermediate pressure vessel (16) having at least one feed liquid outlet (32) on said first end section side (23);
at least one permeate inlet (34) on said second end section side (24);
at least one retentate inlet (33) in said second end section side (24) adjacent and in fluid connection with said inlet pressure vessel (15);
an end pressure vessel (14) adjacent and in fluid communication with the intermediate pressure vessel (16);
and a clamping structure for clamping the first support plate (7) and the second support plate (8) to the plurality of pressure vessels (1).
各入口圧力容器(15)の各液体入口(2)と液体接続された液体入口ヘッダ(42)と、
各入口圧力容器(15)または各端部圧力容器(14)のうちの1つの各保持液出口(3)と液体接続された保持液ヘッダ(43)と、
各入口圧力容器(15)または各端部圧力容器(14)のうちの1つの各透過液/濾過液出口(4)と液体接続された透過液ヘッダ(44)と
をさらに備える、回収可能な海中フィルタモジュール。 A recoverable subsea filter module comprising at least one subsea filter box according to any one of claims 1 to 8, comprising a plurality of groups of vertical pressure vessels (1),
a liquid inlet header (42) in liquid communication with each liquid inlet (2) of each inlet pressure vessel (15);
a retentate header (43) in fluid communication with each retentate outlet (3) of one of the inlet pressure vessels (15) or each end pressure vessel (14);
The recoverable subsea filter module further comprises a permeate header (44) in fluid communication with each of the inlet pressure vessels (15) or each of the permeate/filtrate outlets (4) of one of the end pressure vessels (14).
前記淡水化モジュール(50)から延在する保持液出口パイプ(53)と、
前記淡水化テンプレートから透過液受け入れ設備(54)まで延在する透過液・サービスライン(52)と
をさらに備える、請求項9または10に記載の回収可能な海中フィルタモジュール。 a subsea desalination template (50) with a recoverable subsea filter module zone (57);
a retentate outlet pipe (53) extending from the desalination module (50);
11. The recoverable subsea filter module of claim 9 or 10, further comprising a permeate and service line (52) extending from the desalination template to a permeate receiving facility (54).
第1の側面(23)および第1の端部セクション端面(21)を有する第1の端部セクション(17)と、
第2の側面(24)および第2の端部セクション端面(22)を有する第2の端部セクション(6)であって、前記第1の端部セクション端面(21)は、前記第2の端部セクション端面(22)とは反対側を向いている、前記第2の端部セクション(6)と、
前記第1の端部セクション側面(23)の少なくとも1つの供給液入口(2)と、
前記第2端部セクション側面(24)の少なくとも1つの保持液出口(3)および少なくとも1つの透過液/濾過液出口(4)と、
前記第1の端部セクション側面(23)の供給液出口(32)、前記第2の端部セクション側面(24)の保持液入口(33)、および前記第2の端部セクション側面(24)の透過液入口(34)のうちの少なくとも1つと
を備える、縦型圧力容器(1)。 A membrane,
a first end section (17) having a first side (23) and a first end section end face (21);
a second end section (6) having a second side (24) and a second end section end face (22), said first end section end face (21) facing away from said second end section end face (22);
at least one feed inlet (2) on said first end section side (23);
at least one retentate outlet (3) and at least one permeate/filtrate outlet (4) on said second end section side (24);
a feed outlet (32) on said first end section side (23), a retentate inlet (33) on said second end section side (24), and at least one of a permeate inlet (34) on said second end section side (24).
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