[發明專利]包括集成的壓差監測的螺旋卷式膜模塊

有效

• 申請號: 201880055762.8
• 申請日: 2018-06-20
• 公開（公告）號: CN111356521B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: S·D·瓊斯;L·富蘭克林;I·A·湯姆林森
• 申請（專利權）人: 美國DDP特種電子材料公司
• 主分類號: B01D63/10
• 分類號: B01D63/10;C02F1/44
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 徐鑫;陳哲鋒

一種螺旋卷式膜模塊包括專門的端蓋組件，所述端蓋組件包括：連接導管，所述連接導管限定從其外周邊徑向向內延伸的通路；以及壓差傳感器，所述壓差傳感器連接到所述連接導管的所述通路。

技術領域

本發明總體上涉及用于進行流體分離的螺旋卷式膜模塊和相關組件。

背景技術

螺旋卷式膜模塊在各種各樣的流體分離中使用。在傳統實施例中，一個或多個螺旋卷式反滲透(RO)或納濾(NF)膜模塊(“元件”)串聯連接在共用的壓力容器內。大型水處理設施典型地包括多連串和/或多級容器，每個容器包括6至8個螺旋卷式膜模塊。在操作之后，單獨模塊的淤積和結垢導致不希望的壓力減少以及因此降低的分離性能。例如，引導(上游)模塊經常容易發生生物淤積，而末端(下游)模塊經常更容易發生結垢。對組件中的各個點的壓力的監測有助于識別壓力損失并且允許操作者采取適當措施，例如，選擇性地更換模塊、增加對進料流體的預處理、更積極地清潔模塊等。但考慮到模塊被密封在壓力容器內，難以監測壓力損失。然而，已經開發了各種技術，參見例如：US 2014/0180610、US8808539、US 8617397、US 8568596、US 8519559、US 8272251、US 8210042、US 7886582、US2011/10114561、WO 2012/117669以及JP 2016/019932。也已經對其他類型的過濾裝置使用類似技術，例如，US 6936160、US 7048775和US 8221522。期望不太復雜的監測系統，包括提供以下一項或多項的那些監測系統：i)很少修改現有的模塊和壓力容器、ii)使用較少或較簡單的傳感器、以及iii)避免可縮回的探針。

發明內容

本發明包括螺旋卷式膜模塊和包括壓力容器的相關組件、它們的制造和使用方法、以及此類組件的組合。在優選實施例中，主題螺旋卷式膜模塊包括：至少一個包膜，所述至少一個包膜圍繞沿著軸線在相反的第一模塊端與第二模塊端之間延伸的滲透物收集管卷繞；以及端蓋組件，所述端蓋組件位于所述相反模塊端中的至少一者上。所述端蓋組件包括固定到所述滲透物收集管的內轂以及限定所述端蓋組件的外周邊的同心外環。所述外環通過多個徑向延伸的支撐件連接到所述內轂，所述支撐件被向所述模塊提供流體進出通路的孔口隔開。所述端蓋組件還包括：連接導管，所述連接導管限定從位于所述外環的所述外周邊的第一導管端徑向向內延伸到位于所述外環內的第二導管端的流體通路；以及壓差傳感器，所述壓差傳感器連接到所述連接導管的所述流體通路。

在另一個實施例中，本發明包括一種組件，所述組件包括多個螺旋卷式膜模塊，所述多個螺旋卷式膜模塊在壓力容器的腔室內以串聯安排軸向對齊，其中第一或“引導”模塊與第一容器端相鄰定位并且第二或“末端”模塊與第二容器端相鄰定位。在優選實施例中，所述第一模塊或所述第二模塊或者所述壓力容器內的第一模塊和第二模塊兩者包括主題端蓋組件和壓差傳感器。這種方法準許及早檢測典型地首先在第一(最上游)模塊中發生的淤積以及典型地首先在第二(最下游)模塊中發生的結垢。替代性地，組件內的其他模塊或者組件的所有模塊都可以包括主題端蓋組件和壓差傳感器。描述了許多附加實施例。

附圖說明

附圖未按比例繪制并且包括理想化視圖以方便描述。在可能的情況下，在所有附圖和書面描述中使用了相似的附圖標記來表示相同或類似的特征。

圖1是部分組裝的螺旋卷式膜模塊的局部剖切透視圖。

圖2是螺旋卷式膜模塊組件的局部剖切透視圖，示出了包括位于壓力容器內的端蓋組件的螺旋卷式膜模塊。

圖3是從圖2局部剖切的螺旋卷式膜模塊組件的截面圖，展示了進料/濃縮物流動路徑(A)以及連接導管和壓力傳感器。

圖4a是示出端蓋組件的另一個實施例的截面圖，示出了包括可拉伸薄膜的壓力傳感器的另一個實施例，所述可拉伸薄膜防止流過連接導管并且包括電阻應變儀。

圖4b是示出適用于本主題壓力傳感器的電路的示意圖。