[發明專利]用于熱質傳遞的板、框及螺旋纏繞式膜模塊

有效

• 申請號: 201280046985.0
• 申請日: 2012-08-08
• 公開（公告）號: CN103874537B
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 羅伯特·麥金尼斯;阿倫·曼德爾;理查德·斯托弗
• 申請（專利權）人: OASYS水有限公司
• 主分類號: B01D63/08
• 分類號: B01D63/08;B01D63/10;B01D65/00;B01D61/36
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司11290
• 代理人: 洪俊梅,張淑珍

技術領域

本發明整體涉及膜模塊，并且更具體地講涉及膜模塊的制造和布置及其用途。

背景技術

基于膜的流體隔離系統（例如，滲透和全蒸發）是現有技術中眾所周知的。通常，這些系統包括多個通過管件連接在一起的組件，它們會增加系統的復雜性和總體尺寸。另外，需要將各種組件通過管件連接在一起導致需要更多的組件（例如，閥、配件等）并使此類系統產生另外的缺點（例如，額外的組件成本和管件泄漏）。

此外，這些常規系統往往被布置成供單一應用（例如，單次通過或單一工藝類型）。因此，在需要執行多個工藝和/或單一工藝類型的附加階段是所需的時，將需要另外的部件和管件連接，這將再次增加系統的復雜性和尺寸。具體地講，需要將多個模塊以串聯和/或并行方式通過管件連接在一起以適合特定的應用，并且一旦構造好后，就不能容易地修改以例如適應系統要求的變化或修復缺陷。

發明內容

因此，可能有利的是將多個基于膜的工藝整合到單一模塊中以減少系統的管件連接和總體尺寸。本發明的各種膜模塊允許將多個基于膜的系統制造并布置成單一、簡化的模塊，這些模塊易于組裝、最大程度減少管件連接并產生更小的總體占有面積。這些膜模塊的模塊化性質還允許膜和/或膜組合件的可交換性，從而有利于模塊的維護、維修和/或定制。

在一個方面，本發明涉及一種膜模塊，包括多個第一膜板、多個第二膜板、多個膜片以及第一和第二蓋板。每個膜板包括圍繞其周邊的至少一部分設置并限定入口、出口及其之間的流路的聯鎖機構以及限定在其中形成的開口的平坦表面。至少一個膜片設置在第一和第二膜板的每一個的平坦表面上并對應于其中形成的開口。所述多個第一和第二膜板通過它們的聯鎖機構彼此固定并以交替模式布置。第一蓋板設置在組裝好的膜板之下并固定到膜板中的至少一個并且第二蓋板設置在組裝好的膜板之上并固定到膜板中的至少一個。

在另一個方面，本發明涉及一種膜模塊，包括多個膜板、多個膜片以及第一和第二蓋板。每個膜板包括細長主體，所述細長主體具有第一端、第二端以及限定大致居中開口的基本上平坦的表面；第一入口，所述第一入口在基本上平坦的表面中形成并鄰近細長主體的第一端設置；第一出口，所述第一出口在基本上平坦的表面中形成并鄰近細長主體的第二端設置；第二入口，所述第二入口在基本上平坦的表面中形成；第二出口，所述第二出口在基本上平坦的表面中形成；第一聯鎖機構，所述第一聯鎖機構圍繞細長主體的第一側的周邊的至少一部分設置并在第一入口與第一出口之間限定第一流路；以及第二聯鎖機構，所述第二聯鎖機構圍繞細長主體的第二側的周邊的至少一部分設置并在第二入口與第二出口之間限定第二流路。至少一個膜片設置在膜板的每一個上并對應于由其平坦表面限定的開口。所述多個膜板通過聯鎖機構彼此固定并以交替模式180°異相布置，使得交替的第一入口和第一出口流體連通以及交替的第二入口和第二出口流體連通并且第一和第二流路相繼地交替。第一蓋板設置在組裝好的膜板之下并固定到膜板中的至少一個并且第二蓋板設置在組裝好的膜板之上并固定到膜板中的至少一個。在一個實施方案中，第二入口鄰近細長主體的第一端設置并且第二出口鄰近細長主體的第二端設置。在另一個實施方案中，第二入口鄰近細長主體的第二端設置并且第二出口鄰近細長主體的第一端設置。

在前述方面的多種實施方案中，膜模塊包括至少一個歧管組合件，所述歧管組合件固定到組裝好的膜板以將至少兩個工藝流通過第一和第二入口及出口導入導出膜模塊。在一些實施方案中，所述至少一個歧管組合件包括設置在蓋板的至少一個上并與膜板的第一和第二入口流體連通的第一歧管組合件以及設置在蓋板的至少一個上并與膜板的第一和第二出口流體連通的第二歧管組合件。膜模塊可包括另外的入口和出口以適應多個工藝流，并且可將任何數量的歧管組合件用于適應多個工藝流。

作為另外一種選擇或除此之外，膜模塊組合件可包括具有第一和第二入口以及第一和第二出口的殼體，其中膜模塊設置在殼體內使得殼體的第一入口和第一出口與第一膜板入口和第一膜板出口流體連通并且殼體的第二入口和第二出口與第二膜板入口和第二膜板出口流體連通。在一個或多個實施方案中，殼體可由柔性或者說是可膨脹材料制成。柔性殼體在其中將膜模塊浸沒并且流體可通過模塊“鼓泡”的應用中可能是有利的。膜模塊還可以包括多個網片，其中至少一個網片設置在相鄰的膜板之間，例如，第一和第二膜板對之間。第一和第二蓋板可通過機械緊固件彼此固定，從而夾持第一和第二膜板的組合件。在一些實施方案中，第一和第二膜板可具有頂部表面和底部表面并且聯鎖機構設置在各膜板的頂部表面和底部表面兩者上。