螺旋纏繞的錯流過濾器制造技術

本公開涉及螺旋錯流過濾器。所述螺旋錯流過濾器包括過濾元件，該過濾元件具有由疊層過濾元件褶皺而成的葉片（７）的連續網。所述過濾元件可包括復合過濾材料，所述復合過濾材料包括鄰近外側殼體的第一層的隔膜材料（９）和鄰近滲透管（４）的第二層的滲透分隔材料（１０）。多個葉片以統一的“螺旋”構造纏繞在滲透管上，并可被供給分隔物分離。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本公開涉及改善的螺旋錯流(cross-flow)過濾器以及涉及螺旋錯流過濾器的方法。
技術介紹
錯流過濾是一種隔膜過濾，其可在流體攜帶有一定量的可能造成“死端”過濾器栓塞的固體材料時使用。錯流過濾不同于死端過濾。在死端過濾中，供給物穿過隔膜或濾床， 滯留物滯留在隔膜或濾床中，并穿過隔膜或濾床釋放濾得物。通常，在死端過濾中，供給流體離開過濾器的唯一方法是穿過隔膜。然而，在錯流過濾中，供給物在供給物與隔膜另一側的濾得物之間存在一些壓力、濃度或其它差異的狀態下穿過過濾器隔膜(沿過濾器隔膜的切線)。小于隔膜小孔尺寸的材料作為濾得物穿過隔膜。一部分供給物作為滯留物滯留在隔膜中或上，而其余供給流在不穿過隔膜或滯留在隔膜中或上的情況下在供給側通過過濾器。離開過濾器的未得到過濾的供給流保持與濾得物分離，并可穿過過濾器循環回去。該操作模式可用于具有引起“堵塞(blinding)”風險的固體粒子的供給物。堵塞是滯留物在隔膜上的累積損害和/或減小過濾器的有效性。對于死端過濾，固體材料可快速堵塞過濾表面，從而導致供給流不能夠再穿過隔膜，致使過濾器失效。對于錯流過濾，流體主體在隔膜上的切向運動使過濾表面上的滯留顆粒被切向的供給流去除。這意味著與死端過濾器相比，錯流過濾器能夠在相對較高的固體粒子載荷下以降低的堵塞率連續操作。錯流過濾裝置可呈多種形狀，包括板、中空纖維、管和螺旋。螺旋錯流過濾裝置可包括以“果凍卷”型設計纏繞在滲透管上的過濾介質。當從“螺旋”過濾器的端部觀察時， 過濾元件的各葉片的端緣形成由繞中心軸回轉但與中心軸距離逐漸增大的點描繪出的平面曲線。各“葉片”大致是中空的，如同由過濾介質做成的“封套”。在螺旋錯流過濾器中， 供給流體平行于滲透管流動。供給流經過過濾介質進入葉片“封套”中的一個。被過濾的流體或滲透物穿過介質，并在葉片“封套”內在介質之間螺旋運動，并進入滲透管。滲透物穿過滲透管離開過濾器，并與獨立離開過濾器的其余供給流保持分離。錯流隔膜過濾技術已在全球范圍內的工業中得到廣泛使用。錯流過濾可用于例如微濾、超濾、納米過濾和逆向滲透。然而，仍然存在對錯流過濾裝置進行改進的需要。
技術實現思路
本公開中所描述的實施例包括一種螺旋錯流過濾器，該螺旋錯流過濾器包括圓筒形外側殼體和同軸地布置在上述殼體內并沿徑向偏離所述殼體的圓筒形滲透管。所述過濾器還可包括設置在外側殼體與滲透管之間的環帶內的環形褶皺過濾元件。所述過濾元件可包括復合過濾材料，所述復合過濾材料包括鄰近外側殼體的第一層的隔膜材料和鄰近滲透管的第二層的滲透分隔材料。所述過濾器還可包括第一層的供給分隔物、第二層的隔膜、和第三層的滲透性分隔物。所述過濾元件的褶皺可限定出多個沿周向間隔開的放射狀葉片， 各個葉片包括位于鄰近滲透管的近端邊緣的附接部。所述多個葉片可以“螺旋”構造纏繞在滲透管上。應該理解的是，所公開的專利技術并不局限于
技術實現思路
中所描述的實施例。本專利技術旨在包含處于僅由權利要求限定出的本專利技術的范圍內的各種變型和其它主題。附圖說明通過參考附圖能夠更好地理解所公開的非限制性實施例的各種特性和特征，附圖中圖1是根據本公開的螺旋錯流過濾器的實施例的示意性分解透視圖；圖2是構成圖1所示錯流過濾器的復合過濾元件的隔膜和滲透分隔材料的示意圖；圖3是圖2所示材料的復合層狀結構(sandwich)的示意圖，以部分褶皺構造示出；圖4是圖1所示錯流過濾器的示意性局部截面圖，示出了附接至滲透管的過濾元件的褶皺復合層狀結構的邊緣；圖5是圖1所示錯流過濾器的示意性局部透視圖，示出了附接至滲透管的過濾元件的褶皺復合層狀結構的邊緣；圖6是圖1所示錯流過濾器的示意性局部透視圖，示出了附接至滲透管并具有供給分隔物的過濾元件的褶皺復合層狀結構的邊緣；圖7是圖1所示錯流過濾器的端蓋的示意性端視圖；而圖8是沿圖7中的線“A-A”所取的示意性截面圖，示出了附接至螺旋過濾器的端蓋。具體實施例方式應該理解的是，本文所公開的對實施例的各種描述已被簡化以只示出與清 楚理解所公開的實施例有關的那些元件、特征和方面，同時為簡明起見而省略其它元件、特征和方面。本領域的技術人員在考慮對所公開的實施例的描述后，將會意識到在所公開的實施例的特定實施方式或應用中，其它元件和/或特征可能是希望的。然而，因為這種其它元件和 /或特征在本領域的技術人員考慮了對所公開的實施例的描述后是能夠容易地了解和實施的，因此不是充分理解所公開的實施例所必需的，所以本文省略了對這種元件和/或特征的描述。因此，應了解的是本文所給出的描述僅僅是所公開的實施例的示例和說明，并非旨在限制本專利技術的范圍，本專利技術的范圍僅由權利要求限定。在本公開中，除非另有說明，所有表示數量或特性的數字均應理解為在所有情況下均被詞“約”修飾過。因此，除非有相反說明，在以下描述中給出的任意數字參數均可根據在根據本公開的實施例中尋求獲得的期望性質而變化。至少來說，并且并非試圖限制等同原則對權利要求范圍的適用，在本說明中描述的每個數字參數均應至少根據報告過的有效數字的數值并通過應用常規舍入技術來解釋。此外，本文所列舉的任意數值范圍均旨在包括包含于其中的所有子范圍。例如， “1 10”的范圍旨在包括處于所列舉的最小值1與所列舉的最大值10之間的所有子范圍 (包括端值)，即具有等于或大于1的最小值和小于或等于10的最大值。本文所列舉的任意最大數值極限旨在包括包含于其中的所有更低數值極限，而本文所列舉的任意最小數值極限旨在包括包含于其中的所有更高數值極限。因此，申請人保留修改本公開，包括權利要求，以明確列舉包含在本文所明確列舉出的范圍內的任意子范圍的權利。所有這種范圍均被意圖作為是固有地公開于本文的，以便明確列舉任意這種子范圍的修改符合美國法典 35 § 112第一段和美國法典35 § 132(a)的要求。本文所使用的冠詞“一個”、“一”、“所述”旨在包括“至少一個”或“一個或多個”，除 非另有指明。因此，在本文中使用這些冠詞來指代其一個或多個(即至少一個)賓語。例如，“一部件”指一個或多個部件，因此可能在所述實施例的實施方式中考慮且采用或使用多個部件。被敘述為通過引用整體或部分并入本文的任意專利、出版物或其它公開材料，是整體并入本文的，但是只并入達到使并入材料不與本公開中明確給出的現有定義、陳述或其它公開材料相沖突的程度。如此一來，且在必要限度內，本文給出的明確公開將取代通過引用并入本文的任意沖突材料。被敘述為通過引用并入本文但與本文給出的現有定義、陳述或其它公開材料相沖突的任意材料或其一部分，只并入達使并入材料與現有公開材料之間不發生沖突的程度。本公開包括對各種實施例的描述，包括實施例的各種不同特征、方面和特性。應了解的是本文所描述的所有實施例均為示例性的、說明性的、和非限制性的。因此，本專利技術并不受限于對各種示例性、說明性和非限制性實施例的描述。相反，本專利技術只由權利要求所限定，權利要求可被修改以列舉在本公開中明確或固有地描述的、或以其它方式得到本公開明確或固有地支持的任意特征、方面和特性。另外，本文的附圖代表的是本公開的非限制性實施例。附圖的繪制并不成比例，只是提供來幫助理解各種實施例，不應該解釋為限制本公開的范圍。本文所述實施例大體涉及用于從例如液體(例如水)或氣體(例如空氣)本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種螺旋錯流過濾器，包括：圓筒形外側殼體；同軸地布置在所述殼體內并沿徑向偏離所述殼體的圓筒形滲透管；和設置在所述外側殼體與所述滲透管之間的環帶內的、環形的被褶皺的過濾元件，所述過濾元件包括復合的過濾材料，所述復合的過濾材料包括鄰近所述外側殼體的第一層的隔膜材料、和鄰近所述滲透管的第二層的滲透分隔材料，所述過濾元件的褶皺限定出多個沿周向間隔開的放射狀葉片，其中所述多個葉片沿統一的方向纏繞在所述滲透管上。

【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：US