螺旋錯流過濾器制造技術

本公開描述了一種螺旋錯流過濾器滲透管以及包含該滲透管的螺旋錯流過濾器。滲透管包括：阻塞的中間部分；中空入口部分，其包括由入口部分的圓柱形壁的穿孔徑向偏移部形成的歧管；以及中空出口部分。中空出口部分可選擇地包括由出口部分的圓柱形壁的穿孔徑向偏移部形成的歧管。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】【專利說明】螺旋錯流過濾器相關申請的交叉引用本專利申請根據專利合作條約條款8要求2013年5月17日提交的美國專利申請號13/896370的優先權，其通過引用并入本文。
本公開涉及改進的螺旋錯流過濾器以及關于螺旋錯流過濾器的方法。
技術介紹
錯流過濾是一種膜過濾，其可以在流體承載可插入“死端”過濾器的一定量固體材料時使用。錯流過濾不同于死端過濾。在死端過濾中，進給穿過膜或床，將滯留物捕獲在該膜或床上，且通過膜或床釋放濾液。通常在死端過濾中，用于進給流體退出過濾器的唯一方法是通過膜。然而，在錯流過濾中，進給在一定的壓力、濃度、或進給與膜另一側上的濾液之間的其它差異下穿過過濾膜(切向于過濾膜)。比膜孔徑尺寸更小的材料穿過作為濾液的膜。一些進給被捕獲在膜中或其上作為滯留物，而剩下的進給流穿過進給側上的過濾器，而沒有穿過膜或被捕獲在膜中或其上。離開過濾器的未過濾的進給流與濾液保持分離，并且可以通過過濾器再循環回來。這種操作模式可用于具有引起“致盲”風險的固體的進給。致盲是滯留物在膜上的積累，其阻礙和/或減少過濾器的效率。采用死端過濾，固體材料可以迅速致盲過濾表面，且進給流可能不再穿過膜，致使過濾器失效。采用錯流過濾，整個膜上的大部分流體的切向運動促使過濾表面上的被捕獲的粒子由切向進給流除去。這意味著錯流過濾器可以在相比于死端過濾器的相對較高的固體負荷下具有減少致盲地連續操作。錯流過濾裝置可以采取許多形狀，包括板、中空纖維、管和螺旋形。螺旋錯流過濾裝置可以包括過濾介質，其在“果凍卷”型的設計中纏繞著滲透管。當觀察“螺旋”過濾器的端部時，過濾器元件的各個葉片的端部邊緣使平面曲線由盤繞中心軸線但距其越來越大距離的點跟蹤。每個“葉片”實際上是中空的，像由過濾介質做出來的“外殼”。在螺旋錯流過濾器中，進給流體平行于滲透管流動。進給流穿過過濾介質進入葉片“外殼”之一。過濾后的流體或滲透物穿過介質以及葉片“外殼”內部的介質之間的螺旋并進入滲透管。滲透物通過滲透管離開過濾器，并且與單獨離開過濾器的剩余進給流保持分離。錯流膜過濾技術已廣泛應用于工業全局。例如，錯流過濾還可以用于微濾、超濾、納濾和反滲透。然而，還需要改進的錯流過濾裝置。
技術實現思路
本公開中描述的實施例包括一種螺旋錯流過濾器，包括:外殼體和在所述外殼體內同軸對準并沿徑向從其偏移的滲透圓柱管。所述過濾器還可以包括設置在外殼體與滲透管之間的環形內的環形褶狀過濾器元件。過濾器元件可以包括復合過濾材料，該復合過濾材料包括:鄰近所述外殼體的膜材料第一層，和鄰近所述滲透管的滲透間隔件材料第二層。所述過濾器元件的褶皺可以限定多個沿周向間隔開的葉片，每個在其近端邊緣至滲透管包括連接件。多個葉片可以在“螺旋”配置中纏繞著所述滲透管。應當理解的是，所公開的專利技術并不局限于在該說明內容中所述的實施例。本專利技術旨在包括在如由權利要求書單獨限定的本專利技術范圍內的修改及其他主題?！靖綀D說明】參照下面的附圖，可以對所公開的非限制性實施例的各個特性和特征進行更好地理解，其中:圖1是根據本專利技術的螺旋錯流過濾器的實施例的示意性分解透視圖；圖2是構成如圖1所示的錯流過濾器的復合過濾器元件的膜和滲透間隔件材料的示意圖；圖3是圖2中所示的材料的復合夾層的示意圖，示出了部分褶狀構造。圖4是在圖1中所示的錯流過濾器的示意性局部剖視圖，示出了連接到滲透管的過濾器元件的褶狀復合夾層的邊緣；圖5是在圖1中所示的錯流過濾器的示意性局部透視圖，示出了連接到滲透管的過濾器元件的褶狀復合夾層的邊緣；圖6是在圖1中所示的錯流過濾器的示意性局部透視圖，示出了連接到滲透管并且具有進給間隔件的過濾器元件的褶狀復合夾層的邊緣；圖7是在圖1中所示的錯流過濾器的端蓋的示意性端視圖；圖8是沿著圖7中的線“A-A”截取的示意性剖視圖，示出了連接到螺旋形過濾器的端蓋；圖9是滲透管的示意性橫截面側視圖，包括形成朝向滲透管的入口和出口端設置的環形歧管的受阻中間部分和徑向偏移穿孔部分；圖10是在圖9中所示的滲透管的示意性局部透視圖；圖11A是在圖9中所示的滲透管的入口端的示意性局部橫截面側視圖；圖11B是在圖9中所示的滲透管的出口端的示意性局部橫截面側視圖；圖12是在圖9中所示的滲透管的示意性局部透視圖，其中褶狀過濾器元件包括連接到鄰近環形歧管的滲透管外圓柱形表面的多個沿軸向間隔開的葉片；圖13A是過濾器入口部分的示意性橫截面端視圖，包括在圖9中所示的與外圓柱形殼體同軸對準并沿徑向從其偏移的滲透管，并且包括含有多個連接到滲透管外圓柱形表面的沿周向間隔開的葉片的環形褶狀過濾器元件；圖13B是過濾器出口部分的示意性橫截面端視圖，包括在圖9中所示的與外圓柱形殼體同軸對準并沿徑向從其偏移的滲透管，并且包括含有多個連接到滲透管外圓柱形表面的沿周向間隔開的葉片的環形褶狀過濾器元件；圖14A是在圖9和13A中所示的滲透管及過濾器元件組件的入口部分的示意性局部橫截面軸向視圖，示出了沿周向間隔開的葉片連接到滲透管；圖14B是在圖9和13B中所示的滲透管及過濾器元件組件的出口部分的示意性局部橫截面軸向視圖，示出了沿周向間隔開的葉片連接到滲透管；圖15是在圖9和13A中所示的滲透管及過濾器元件組件的入口部分的示意性局部橫截面側視圖，示出了通過周向間隔的葉片的切向流；以及圖16是在圖9中所示的滲透管及過濾器元件組件的示意性側視圖，示出了通過周向間隔的葉片的切向流?！揪唧w實施方式】應當理解的是，本文公開的實施例的各種描述已被簡化，以僅示出對清楚理解所公開實施例相關的這些元件、特征和方面，同時為了清楚起見消除了其他元件、特征和方面。考慮到所公開實施例的本描述，本領域普通技術人員要認識到的是，其他元件和/或特征也可用于所公開實施例的特定實施或應用。然而，因為考慮到所公開實施例的本描述，這樣的其它元件和/或特征可以由本領域普通技術人員很容易地確定和實施，且因此對所公開實施例的完整理解沒有必要，所以本文未提供這樣的元件和/或特征的描述。因此，要理解的是，本文所闡述的描述僅是示范和說明所公開的實施例，并無旨在限制如由權利要求單獨限定的本專利技術的范圍。在本公開中，除非另有說明，表示數量或特性的所有數字都應該被理解為在所有情況下由術語“約”開始和修改。因此，除非有相反的指示，在下面描述中闡述的任何數值參數可以取決于在根據本專利技術的實施例中所尋求獲得的所需性能而有所不同。最起碼，以及并非試圖限制等同于權利要求范圍的教導的應用，在本說明書中描述的每個數字參數應當至少根據所公布的顯著數字的數目并且通過應用普通的四舍五入技術得到解釋。此外，本文所列舉的任何數值范圍旨在包括包含在其中的所有子范圍。例如，范圍“1至10”旨在包括所列舉的最小值1和所列舉的最大值10之間(并且包括它們)的所有子范圍，即具有的最小值等于或大于1和最大值等于或小于10。本文中所列舉的任何最大數值限度旨在包括包含在其中的所有更低數值限度，本文中所列舉的任何最小數值限度旨在包括包含在其中的所有更高數值限度。因此，申請人保留修改本公開包括權利要求書的權利，以明確列出在本文中明確列舉的范圍內的任何子范圍。所有這樣的范圍旨在在本文中被固有地公開，使得修改明確列出任何這樣的子范圍將充分符合說明書要求。如本文所用，語法冠詞“本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種螺旋錯流過濾器，包括：外殼體；在所述外殼體內同軸對準的并沿徑向從其偏移的滲透管，其中，所述滲透管包括由滲透管的圓柱形壁的穿孔徑向偏移部形成的至少一個歧管；以及褶狀過濾器元件，其位于所述外殼體與滲透管之間的環形內，所述過濾器元件包括復合過濾材料，該復合過濾材料包括：鄰近所述外殼體的膜材料第一層，和鄰近所述滲透管的滲透間隔件材料第二層，所述過濾器元件的褶皺限定多個沿周向間隔開的葉片，其中，多個葉片沿均勻的方向纏繞著所述滲透管；其中，所述滲透管的中間部分被阻塞并且配置成引導流體從滲透管出來，進入所述多個葉片，以及返回到滲透管的阻塞的中間部分下游的滲透管中。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：斯科特P耶格爾，
申請(專利權)人：斯科特P耶格爾，
類型：發明
國別省市：美國;US