[實用新型]一種雙向錯流過濾系統

有效

• 申請號: 201721091828.8
• 申請日: 2017-08-29
• 公開（公告）號: CN207137463U
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 鄭琳;曹煊;張述偉;趙玉慧;袁媛;吳寧;褚東志;馬然;馬海寬;張天鵬;王小紅;張麗;劉軍禮
• 申請（專利權）人: 國家海洋局北海環境監測中心
• 主分類號: B01D29/31
• 分類號: B01D29/31;B01D29/60;B01D29/66;G01N1/34
• 代理公司: 青島高曉專利事務所(普通合伙)37104
• 代理人: 孫佳

技術領域：

本實用新型屬于海洋環境監測領域，涉及一種雙向錯流過濾系統，過濾后的海水供海水營養鹽分析儀使用，也能夠用于任何監測領域中需要在線過濾的場合，還適用于浮標、海上平臺等對儀器免維護時間有嚴格要求的場合。

背景技術：

海水營養鹽是海洋初級生產力必須的基礎營養要素，一般情況下包括硝酸鹽、亞硝酸鹽、銨鹽、磷酸鹽和硅酸鹽等五個參數，傳統分析方法是將海水經過0.45μm或0.7μm的濾膜，去除海水中的顆粒物質，雖有采用一系列濕化學反應，最終采用分光光度法測定營養鹽含量。該方法操作繁雜，消耗大量人力物力，數據時效性差，無法獲取長期連續數據。為獲得高時間分辨率連續的海水營養鹽數據，近年來出現了許多基于濕化學分析原理的海水營養鹽在線分析儀或原位傳感器，這些儀器利用不同的流體分析技術，實現了營養鹽的無人干預的自動化在線分析，但不論傳統方法或儀器分析方法均需要對海水進行過濾。海水在線過濾傳統方式一般采用囊式過濾器，其中囊式過濾器過濾精度高，但無法維護，使用時間短，屬于消耗品，一般1周左右即需要人工更換；現有技術中，中國專利CN 201643839 U公開了一種錯流式精細過濾器，其包括一殼體，該殼體由上封頭、筒體和下封頭構成，所述殼體的下封頭設有進水口，殼體的上封頭設有第一排水口，所述殼體的筒體側壁一端設有第二排水口，筒體側壁的另一端設有反洗進口，所述殼體內部通過上、下孔板分隔成上集液腔、過濾腔和下集液腔，所述過濾腔中分布有多支過濾管，過濾管的兩端分別密封固定在上、下孔板的孔內，雖然可以長期過濾，但必需額外水源或氣源進行反沖洗，體系結構復雜且功耗大，維護頻次高，均不利于海水營養鹽長期原位監測；

發明內容：

本實用新型的目的在于克服現有技術存在的缺點，尋求設計一種基于雙向錯流的在線過濾系統，解決在線過濾系統在位運行時間短，維護頻次高，結構復雜的難題，能夠有效延長海水營養鹽分析儀在位運行時間，效率高，延長濾芯使用壽命，降低維護頻率。

為了實現上述目的，本實用新型涉及的雙向錯流過濾系統的主體結構包括進樣泵、第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥、第四電磁閥、在線壓力計、電動球閥、在線流量計、雙向錯流過濾柱、營養鹽分析儀、PLC控制系統、進液管、出液管、第一輸送管、第二輸送管、第三輸送管、第四輸送管、第五輸送管、第六輸送管、第七輸送管，其中，雙向錯流過濾柱包含第一封蓋、第二封蓋、過濾柱外殼、濾芯、第一O型密封圈、第二O型密封圈、第一出液口、第二出液口、進樣口和出樣口，水平設置的柱狀過濾柱外殼的兩端分別設有第一封蓋和第二封蓋，第一封蓋和第二封蓋與過濾柱外殼之間均通過一道以上尺寸結構相同豎直設置的第一O型密封圈進行密封，過濾柱外殼內部設有中空柱形濾芯，安裝時，濾芯兩端分別嵌入第一封蓋和第二封蓋的底部內表面凹槽內，所述底部凹槽內均設有尺寸結構相同的第二O型密封圈，通過第二O型密封圈使得第一封蓋和第二封蓋與濾芯之間實現水密；柱狀過濾柱外殼的頂部分別設有第一出液口和第二出液口，第一出液口和第二出液口分別與第七輸送管的一端相連通，第七輸送管的另一端與營養鹽分析儀相連，第七輸送管上設有用于測量過濾后海水流量的在線流量計；第一封蓋和第二封蓋的中心處分別設有用于過濾前海水進出的進樣口和出樣口，進樣口與第五輸送管的一端相通，第五輸送管上設有用于測量雙向錯流過濾柱過濾壓力的在線壓力計，出樣口與第六輸送管的一端相通，第六輸送管上設有電動球閥，第五輸送管的另一端分別與第一輸送管的輸出端和第三輸送管的輸入端相連通，第六輸送管的另一端分別與第二輸送管的輸出端和第四輸送管的輸入端相連通，第一輸送管和第三輸送管上分別設有第一電磁閥和第三電磁閥，第二輸送管和第四輸送管上分別設有第二電磁閥和第四電磁閥，第一輸送管和第二輸送管的輸入端分別與進液管輸出端相連通，進液管輸入端上設有進樣泵，第三輸送管和第四輸送管的輸出端均與出液管相連通，其中，進樣泵、第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥、第四電磁閥、在線壓力計、電動球閥和在線流量計分別與PLC控制系統電信息連接，PLC主控單元控制在線壓力計、在線流量計、電動球閥和進樣泵四個元器件協同工作。

所述第一封蓋、第二封蓋和過濾柱外殼均為特氟龍、PEEK、高密度PVC、PE中任意一種聚合物材料，在保證其承壓性的基礎上，防止生物附著或待測物質富集；

所述第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥、第四電磁閥和電動球閥的閥體均為惰性材料，惰性材料為特氟龍、PEEK、PFA中任意一種；