NL2002029C

NL2002029C - MEMBRANE FILTER MODULE WITH COMPACT CONNECTIONS.

Info

Publication number: NL2002029C
Application number: NL2002029A
Authority: NL
Inventors: Lucas Johannes Cornelis Kouters
Original assignee: X Flow Bv
Priority date: 2008-09-26
Filing date: 2008-09-26
Publication date: 2010-03-29
Also published as: DE202009011061U1

Description

Membraanfiltermodule met compacte aansluitingenMembrane filter module with compact connections

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een membraanf iltermodule omvattende een behuizing met aansluitingen voor ten minste voeding, afvoer en filtraat.The present invention relates to a membrane filter module comprising a housing with connections for at least feed, drain and filtrate.

In de praktijk zijn membraanfiltermodules bekend welke 5 zijn voorzien van aansluitingen voor voeding, afvoer en filtraat. Membraanfiltermodules, in het bijzonder voor de filtratie van vloeistoffen, zijn veelal uitgevoerd als een buisvormige behuizing waarin zich uitstrekkende capillair membranen bevinden. Deze capillair membranen strekken zich uit door de gehele behui-10 zing en zijn met hun respectievelijke uiteinden gepot in een hars. Deze potting bevindt zich aan de beide uiteinden van de behuizing en sluit de behuizing geheel af. De behuizing is aan de beide uiteinden voorzien van eindkappen. De te filtreren vloeistof wordt in een buiten de eerste potting gelegen ruimte 15 gevoerd, die wordt gevormd door de op de behuizing geplaatste eindkap, waarna de te filtreren voeding door de capillair membranen wordt gevoerd. In geval van cross flow-filtratie wordt een deel van de voeding met daarin de verontreinigingen naar de andere ruimte, aan het andere uiteinde van de membraanfilter-20 behuizing gevoerd, waar eveneens een, een ruimte verschaffende eindkap is geplaatst. Deze afvoerstroom, ook wel aangeduid met retentaat, wordt via een afvoeraansluiting weggevoerd. Ten minste een deel van de voeding wordt door de in de wanden van de membranen aanwezige poriën gevoerd en vormt het filtraat. Dit 25 filtraat wordt uit de behuizing weggevoerd door middel van een in de wand van de behuizing te voorziene filtraataansluiting. In geval van dead end-filtratie wordt daarentegen de gehele vloeistof stroom die als voeding wordt toegevoerd, door de membranen heen geleid en vormt het filtraat.In practice, membrane filter modules are known which are provided with connections for feed, drain and filtrate. Membrane filter modules, in particular for the filtration of liquids, are often designed as a tubular housing in which there are extending capillary membranes. These capillary membranes extend through the entire housing and are potted with their respective ends in a resin. This potting is located at both ends of the housing and completely closes the housing. The housing is equipped with end caps at both ends. The liquid to be filtered is fed into a space 15 located outside the first potting, which is formed by the end cap placed on the housing, whereafter the feed to be filtered is passed through the capillary membranes. In the case of cross-flow filtration, a part of the feed with the contaminants therein is passed to the other space, at the other end of the membrane filter housing, where also a space-providing end cap is placed. This drain flow, also referred to as retentate, is carried away via a drain connection. At least a portion of the feed is passed through the pores present in the walls of the membranes and forms the filtrate. This filtrate is carried away from the housing by means of a filtrate connection to be provided in the wall of the housing. In the case of dead-end filtration, on the other hand, the entire liquid stream supplied as feed is passed through the membranes and forms the filtrate.

30 Vanwege deze opbouw van bekende membraanfiltermodules zijn de betreffende aansluitingen voor voeding, afvoer en filtraat op grote afstanden van elkaar gelegen. De voedingaanslui-ting is veelal voorzien nabij of aan de eerste eindkap. De afvoeraansluiting is veelal voorzien nabij of aan de tweede eind-35 kap. De filtraataansluiting is veelal voorzien op een positie in de zijwand van de behuizing.Because of this construction of known membrane filter modules, the relevant connections for feed, drain and filtrate are situated at large distances from each other. The power supply connection is often provided near or at the first end cap. The drain connection is often provided near or at the second end cap. The filtrate connection is often provided at a position in the side wall of the housing.

22

Dit leidt tot complicaties bij het monteren en installeren van de membraanfiltermodule. Vanwege veranderingen in temperatuur van de te filtreren vloeistof kunnen de afmetingen van de membraanfiltermodule, in het bijzonder de behuizing, aanzien-5 lijk variëren. De onderlinge afstanden van de aansluitingen voor voeding, afvoer en filtraat variëren daardoor ook aanzienlijk, waardoor er aanzienlijke spanningen op de module komen te staan die tot beschadiging kunnen leiden. In de praktijk is dit opgelost door flexibele slangen voor de aansluitingen te gebruiken. 10 De installatie wordt daardoor echter bemoeilijkt.This leads to complications when mounting and installing the membrane filter module. Due to changes in temperature of the liquid to be filtered, the dimensions of the membrane filter module, in particular the housing, can vary considerably. The mutual distances of the connections for power supply, discharge and filtrate therefore also vary considerably, as a result of which considerable voltages are placed on the module which can lead to damage. In practice this has been solved by using flexible hoses for the connections. 10 However, this makes installation difficult.

De uitvinding heeft hier nu tot doel een verbeterde membraanfiltermodule te verschaffen.It is an object of the invention to provide an improved membrane filter module.

In het bijzonder heeft de uitvinding tot doel een membraanfiltermodule te verschaffen waarmee de aansluitingen voor 15 voeding, afvoer en filtraat dicht bij elkaar zijn gelegen.In particular, the invention has for its object to provide a membrane filter module with which the connections for feed, drain and filtrate are close to each other.

Voorts heeft de uitvinding tot doel een filtermodule te verschaffen die eenvoudig kan worden gemonteerd aan voeding- en filtraatleidingen.A further object of the invention is to provide a filter module that can be easily mounted on feed and filtrate lines.

Ook is het een doel van de uitvinding een module te 20 verschaffen waarop temperatuurfluctuaties van de voedingstroom minder effect hebben dan het geval is bij de modules uit de hiervoor beschreven stand van de techniek.It is also an object of the invention to provide a module on which temperature fluctuations of the supply current have less effect than is the case with the modules from the above-described prior art.

Het is echter niet zonder meer mogelijk om de membraanfiltermodule zelf zodanig aan te passen dat bijvoorbeeld de eer-25 ste en tweede eindkap dicht bij elkaar zijn gelegen.However, it is not automatically possible to adjust the membrane filter module itself such that, for example, the first and second end caps are close to each other.

Volgens de uitvinding wordt ten minste één van de hiervoor genoemde doelen verkregen door middel van een membraanfiltermodule zoals in de aanhef genoemd, en waarbij de aansluitingen dicht bij elkaar zijn gepositioneerd. Een dergelijke mem-30 braanfiltermodule is nieuw. Het heeft in het bijzonder de voorkeur dat de aansluitingen in lijn zijn gelegen. Daarmee wordt het voordeel verkregen dat buiten de membraanfiltermodule gelegen leidingen eenvoudig kunnen worden geïnstalleerd, waarbij ook de betreffende externe aansluitingen eenvoudig op een stan-35 daardmaat kunnen worden voorzien.According to the invention, at least one of the aforementioned objects is achieved by means of a membrane filter module as mentioned in the preamble, and wherein the connections are positioned close to each other. Such a memo filter module is new. It is particularly preferred that the connections are in line. The advantage is thus obtained that pipes located outside the membrane filter module can be easily installed, while the relevant external connections can also be easily provided to a standard size.

Meer in het bijzonder heeft het de voorkeur dat de afstand tussen naast elkaar gelegen aansluitingen maximaal 5 maal de diameter van een aan de membraanfiltermodule voorziene aansluiting bedraagt.More in particular, it is preferred that the distance between adjacent connections is at most 5 times the diameter of a connection provided on the membrane filter module.

33

In het bijzonder heeft het de voorkeur dat deze afstand maximaal 4 keer, met voorkeur maximaal 3 keer, en met meer voorkeur maximaal 2 keer bedraagt.In particular, it is preferred that this distance is a maximum of 4 times, preferably a maximum of 3 times, and more preferably a maximum of 2 times.

Het heeft volgens een verdere uitvoeringsvorm van de 5 uitvinding de voorkeur dat de aansluitingen van de membraanfil-termodule nabij een uiteinde van de behuizing zijn voorzien. Dat heeft het voordeel dat de afstand van ten minste één van de aansluitingen tot de eerste potting of de tweede potting gering zal zijn. Het heeft hierbij in het bijzonder de voorkeur dat de aan-10 sluiting voor de afvoer in hoofdzaak aanliggend aan de tweede eindkap is voorzien, indien het afgevoerde retentaat vanuit de door de tweede eindkap gedefinieerde ruimte uit de membraanfil-termodule wordt verwijderd. Daarbij kan de aansluiting voor het afvoeren van filtraat naast de afvoeraansluiting zijn gelegen en 15 kan de aansluiting voor de voeding naast de aansluiting voor filtraat zijn gepositioneerd. De aansluiting voor voeding is dan via een door de behuizing van een membraanfiltermodule heen te voeren leiding te verbinden met de door de eerste eindkap gedefinieerde ruimte. Deze leiding zal dan door de eerste potting 20 heen voeren. Vanuit die ruimte, die door de eerste eindkap wordt gedefinieerd, wordt de voeding dan in de capillair membranen geleid.According to a further embodiment of the invention, it is preferred that the connections of the membrane filter module are provided near one end of the housing. This has the advantage that the distance from at least one of the connections to the first potting or the second potting will be small. It is particularly preferred here that the connection for the discharge is provided substantially adjacent to the second end cap, if the discharged retentate is removed from the space defined by the second end cap from the membrane filter module. The connection for discharging filtrate can be located next to the discharge connection and the connection for the power supply can be positioned next to the connection for filtrate. The connection for power supply can then be connected via a line to be passed through the housing of a membrane filter module to the space defined by the first end cap. This pipe will then lead through the first potting. From that space, which is defined by the first end cap, the feed is then guided into the capillary membranes.

Daartoe heeft de uitvinding betrekking op een membraan-filtermodule zoals hiervoor genoemd, waarbij deze in een eerste 25 potting geplaatste membranen omvat, waarbij de eerste potting aan een eerste uiteinde van de behuizing is voorzien en de membranen zich van daaruit uitstrekken naar het tweede uiteinde van de behuizing in een aan het tweede uiteinde voorziene tweede potting, waarbij de voeding vanuit de voedingaansluiting door 30 een in de behuizing voorziene leiding door de eerste potting wordt gevoerd en waarbij de afvoer door een in de behuizing voorziene leiding door de tweede potting naar de afvoeraansluiting wordt gevoerd.To this end the invention relates to a membrane filter module as mentioned above, wherein it comprises membranes placed in a first potting, the first potting being provided at a first end of the housing and the membranes extending therefrom to the second end of the housing in a second potting provided at the second end, wherein the feed from the supply connection is passed through a conduit provided in the housing through the first potting and wherein the discharge through a conduit provided in the housing through the second potting to the discharge connection being fed.

Bij een dergelijke membraanfiltermodule heeft het de 35 voorkeur dat de aansluitingen in de behuizingswand zijn voorzien, op een positie tussen de eerste en tweede potting in. Zoals hiervoor reeds aangeduid, heeft het in het bijzonder de voorkeur dat de aansluitingen op een positie nabij de tweede potting zijn voorzien. De hiervoor genoemde doelen en voordelen 4 worden daarmee verkregen. Deze doelen en voordelen worden ook verkregen met een module waarbij de aansluitingen zijn gelegen op een positie ongeveer in het midden tussen de beide uiteinden. In dat geval zal een eerste leiding vanaf de voedingaansluiting 5 naar en door de eerste potting heen leiden en zal een tweede leiding door en vanaf de tweede potting naar de afvoeraanslui-ting leiden. Bijvoorbeeld wordt dan het voordeel verkregen dat de montage vergemakkelijkt wordt, omdat de aansluitingen op afstand van de uiteinden zijn gelegen. De uiteinden kunnen dan 10 eenvoudig worden ondersteund, waarbij daarvoor toe te passen on-dersteuningsmiddelen geen hinder opleveren bij het monteren van de aansluitingen aan de respectievelijke leidingen.With such a membrane filter module it is preferred that the connections are provided in the housing wall at a position between the first and second potting. As already indicated above, it is particularly preferred that the connections are provided at a position near the second potting. The aforementioned goals and benefits 4 are thus achieved. These goals and advantages are also obtained with a module in which the connections are located at a position approximately in the middle between the two ends. In that case, a first line will lead from the power supply connection 5 to and through the first potting and a second line will lead through and from the second potting to the discharge connection. For example, the advantage is obtained that the assembly is facilitated because the connections are spaced from the ends. The ends can then be supported in simple manner, wherein supporting means to be used therefor do not cause any hindrance when mounting the connections to the respective pipes.

De uitvinding verschaft verdere voordelen die een deskundige in de techniek zal kunnen herkennen na het lezen van de 15 hiervoor gegeven algemene beschrijving en de hierna gegeven beschrijving van een aantal voorkeursuitvoeringsvormen zoals die in figuren nader zijn verduidelijkt.The invention provides further advantages which a person skilled in the art will be able to recognize after reading the general description given above and the description given below of a number of preferred embodiments as further elucidated in figures.

Figuur 1 toont een schematisch aanzicht van een mem-braanfiltermodule volgens de uitvinding.Figure 1 shows a schematic view of a membrane filter module according to the invention.

20 Figuur 2 toont een doorsnede in de richting van de pij len A-A uit figuur 1.Figure 2 shows a section in the direction of the arrows A-A from Figure 1.

Figuur 3 toont een detailaanzicht van de aansluitingen van de membraanfiltermodule volgens figuur 2.Figure 3 shows a detailed view of the connections of the membrane filter module according to Figure 2.

Dezelfde onderdelen in de verschillende figuren zijn 25 door middel van dezelfde verwijzingscijfers aangeduid. Echter, niet in alle figuren worden alle verwijzingscijfers weergegeven ten behoeve van de eenvoud van de beschrijving.The same parts in the different figures are indicated by the same reference numerals. However, not all figures show all reference numerals for the sake of simplicity of the description.

In figuur 1 wordt op schematische wijze een membraan-30 filtermodule 1 getoond. Deze omvat aan een eerste uiteinde 2 een eerste eindkap 3. Aan het tweede uiteinde 4 omvat deze membraan-filtermodule een tweede eindkap 5.Figure 1 schematically shows a membrane filter module 1. It comprises a first end cap 3 at a first end 2. At the second end 4 this membrane filter module comprises a second end cap 5.

Nabij het tweede uiteinde 4 zijn de aansluitingen voor voeding, filtraat en afvoer voorzien. Deze aansluitingen zijn in 35 de getoonde uitvoeringsvorm voorzien in een aansluitingenmodule 6.Near the second end 4 the connections for feed, filtrate and discharge are provided. In the embodiment shown, these connections are provided in a connection module 6.

Een doorsnede van de schematische weergegeven membraan-filtermodule uit figuur 1 is getoond in figuur 2. Deze doorsnede vindt plaats in de richting van de pijlen A-A uit figuur 1.A cross-section of the schematically shown membrane filter module of figure 1 is shown in figure 2. This cross-section takes place in the direction of the arrows A-A of figure 1.

5 in de weergave volgens figuur 2 omvat de membraanfil-termodule 1 een behuizing 7. Aan een eerste uiteinde 2 van deze behuizing 7 is een eerste potting 8 voorzien, waarin uiteinden van capillair membranen zijn gepot. De andere uiteinden van deze 5 capillair membranen zijn gepot in een tweede potting 9 welke aan het andere uiteinde 4 van de behuizing 7 is voorzien.5 in the representation according to figure 2, the membrane filter module 1 comprises a housing 7. At a first end 2 of this housing 7 a first potting 8 is provided, in which ends of capillary membranes are potted. The other ends of these capillary membranes are potted in a second potting 9 which is provided on the other end 4 of the housing 7.

De eindkappen 3 respectievelijk 5 zijn zodanig gevormd dat een ruimte 10 respectievelijk 11 bij de pottingen wordt verschaft. In de eerste ruimte 10 bij de eerste potting 8 mondt te-10 vens een leiding 12 uit die met het andere uiteinde is gekoppeld aan een aansluiting 13 voor voeding. Te filtreren vloeistof wordt via de aansluiting 13 voor voeding door de voedingsleiding 12 naar de ruimte 10 bij de eerste eindkap gevoerd van waaruit het vervolgens door de capillair membranen in de richting van de 15 ruimte 11 bij de tweede eindkap wordt gevoerd, alwaar het via een verbindingsleiding 16 voor afvoer naar de aansluiting 15 wordt gevoerd. Ten minste een deel van de te filtreren voeding wordt door in de capillair membranen aanwezige poriën in de, de capillaire membranen omgevende ruimte 17 verplaatst, en zal ver-20 volgens via de aansluiting 14 voor filtraat de membraanfiltermo-dule verlaten.The end caps 3 and 5 are formed in such a way that a space 10 and 11 is provided at the potting. A conduit 12 also opens into the first space 10 at the first potting 8, which line is coupled with the other end to a connection 13 for feeding. Liquid to be filtered is fed via the feed connection 13 through the feed line 12 to the space 10 at the first end cap from which it is then passed through the capillary membranes in the direction of the space 11 at the second end cap, where it is passed through a connecting line 16 for discharge to the connection 15 is fed. At least a part of the feed to be filtered is displaced through pores present in the capillary membranes in the space 17 surrounding the capillary membranes, and will then leave the membrane filter module via the filtrate connection 14.

In figuur 3 is een detailaanzicht van een deel van de membraanfiltermodule 1 uit figuur 2 getoond.Figure 3 shows a detailed view of a part of the membrane filter module 1 of Figure 2.

Zoals in figuur 3 te zien is, zijn de aansluitingen 13, 25 14, 15 uit één deel gevormd, en vormen een aansluitingenmodule 6. De wand van de behuizing 7 is voorzien van drie openingen waar de drie aansluitingen, van binnen uit de behuizing 7, door worden gestoken. De drie aansluitingen 13, 14, 15 steken derhalve naar buiten toe uit de wand van de behuizing 7. Vervolgens 30 wordt een zadeldeel 18 op de drie aansluitingen 13, 14, 15 geplaatst. Tussen het zadeldeel en de behuizing worden ter plekke van de aansluitingen telkens O-ringen geplaatst (niet getoond) ten behoeve van een afdichting, zoals in de techniek bekend is. Daaropvolgend worden op de aansluitingen 13, 14, 15 moeren ge-35 plaatst, bij voorkeur door middel van samenwerkend schroefdraad op de buitenzijde van de aansluitingen en de binnenzijde van de moeren, om de aansluitingenmodule 6 stevig tegen de binnenzijde van de wand van de behuizing 7, en het zadeldeel 18 stevig tegen de buitenzijde van de wand van de behuizing 7 te drukken. Hier- 6 door wordt een afsluitende verbinding van de aansluitingenmodule 6 in de membraanfiltermodulebehuizing verkregen.As can be seen in figure 3, the connections 13, 14, 15 are formed in one piece, and form a connection module 6. The wall of the housing 7 is provided with three openings where the three connections, from the inside of the housing 7 , are stung by. The three connections 13, 14, 15 therefore project outwards from the wall of the housing 7. Next, a saddle part 18 is placed on the three connections 13, 14, 15. O-rings (not shown) are placed between the saddle part and the housing at the location of the connections for a seal, as is known in the art. Subsequently nuts are placed on the connections 13, 14, 15, preferably by means of co-operating screw thread on the outside of the connections and the inside of the nuts, around the connection module 6 firmly against the inside of the wall of the housing 7, and pressing the saddle member 18 firmly against the outside of the wall of the housing 7. As a result, a terminating connection of the connection module 6 in the membrane filter module housing is obtained.

De aansluiting 13 voor voeding wordt vervolgens voorzien van een leiding 12 welke zich uitstrekt tot het eerste uit-5 einde 2 van de membraanfiltermodule 1.The connection 13 for power supply is then provided with a conduit 12 which extends to the first end 2 of the membrane filter module 1.

Vervolgens worden de membranen en de potting in de behuizing 7 voorzien.The membranes and the potting in the housing 7 are then provided.

Daarna worden de eindkappen 3, 5 op de respectievelijke uiteinden 2, 4 geplaatst, waardoor de membraanfiltermodule 1 ge-10 reed voor gebruik is.The end caps 3, 5 are then placed on the respective ends 2, 4, whereby the membrane filter module 1 is ready for use.

Volgens de uitvinding wordt een zeer eenvoudige doch doelmatige membraanfiltermodule verschaft. Deze membraanfiltermodule volgens de uitvinding kan op zeer eenvoudige wijze op een gestandaardiseerde koppelingsmodule (niet getoond) worden aange-15 sloten waarbij dimensionele veranderingen van de membraanfiltermodule ten gevolge van variërende temperaturen van te filtreren voeding geen spanningen op de verschillende aansluitingen veroorzaken. Een probleem uit de stand van de techniek wordt hiermede op adequate wijze opgeheven.According to the invention, a very simple yet efficient membrane filter module is provided. This membrane filter module according to the invention can be connected in a very simple manner to a standardized coupling module (not shown) in which dimensional changes of the membrane filter module as a result of varying temperatures of feed to be filtered do not cause stresses on the different connections. A problem from the prior art is hereby adequately eliminated.

2020

Verwijzingscij ferlij st: 1 Membraanfiltermodule 2 Eerste uiteinde 3 Eerste eindkap 25 4 Tweede uiteinde 5 Tweede eindkap 6 Aansluitingenmodule 7 Behuizing 8 Eerste potting 30 9 Tweede potting 10 Ruimte eerste eindkap 11 Ruimte tweede eindkap 12 Voedingsleiding 13 Aansluiting voor voeding 35 14 Aansluiting filtraat 15 Aansluiting afvoer 16 Verbindingsleiding voor afvoer 17 Filtraatruimte in module 18 Zadeldeel 40 19 MoerenReference number: 1 Membrane filter module 2 First end 3 First end cap 25 4 Second end 5 Second end cap 6 Connection module 7 Housing 8 First potting 30 9 Second potting 10 Room first end cap 11 Room second end cap 12 Supply line 13 Connection for power supply 35 14 Filtrate connection 15 Connection drain 16 Connection pipe for drain 17 Filtrate space in module 18 Saddle part 40 19 Nuts

Claims

A membrane filter module comprising a housing with connections for at least feed, drain and fitrate, characterized in that the connections are positioned close to each other.

Membrane filter module according to claim 1, characterized in that the connections are in line.

Membrane filter module according to claim 1-2, characterized in that the distance between adjacent connections is a maximum of 5 x the diameter of a connection.

A membrane filter module according to claim 3, characterized in that the distance is at most 4x, preferably at most 3 x, more preferably at most 2x.

5. Membrane filter module according to claims 1-4, characterized in that the connections are provided near one end of the housing.

A membrane filter module according to claims 1-4, characterized in that the connections are provided at a position substantially in the middle between the ends of the housing.

7. A membrane filter module as claimed in claim 1, characterized in that it comprises membranes placed in a first potting, the first potting being provided at a first end of the housing and the membranes extending therefrom to the second end of the housing in a second potting provided at the second end, wherein the feed 25 is passed through a first pipe provided in the housing through the first potting and wherein the discharge is fed through a pipe provided in the housing through the second potting to the discharge connection lined.

8. A membrane filter module according to claim 7, characterized in that the connections are provided in the housing wall, at a position between the first and second potting.

A membrane filter module according to claim 7 or 8, characterized in that the connections are provided at a position near the second potting.