CN203728608U - 螺旋流水处理装置 - Google Patents

Abstract

一种螺旋流水处理装置，其包括：具有第一部分和第二部分的中心收集件；沿中心收集件螺旋缠绕的隔离件；沿中心收集件螺旋缠绕并与隔离件交替的分离件；位于分离件外的第一螺旋流道，其与第一部分相连，且容积自远离到接近中心收集件而缩小；以及，位于分离件内的第二螺旋流道，其与第一螺旋流道流体相通，且与第二部分相连。

Description

螺旋流水处理装置

技术领域

本实用新型涉及螺旋流水处理装置。

背景技术

现在业界应用的螺旋流水处理装置的进水流道的容积从头至尾是一样大小的。但是，进水在流道中经过时，产生的产品水与之分离，导致进水流道中的水量越来越小，在流道容积一定的情况下，流速越来越慢，而且残留水中物质的浓度越来越高，从而极易在流道中结垢，造成不良后果。

因此，有必要改进螺旋流水处理装置以预防或减少其结垢。

实用新型内容

本实用新型涉及一种螺旋流水处理装置，其包括：具有第一部分和第二部分的中心收集件；沿中心收集件螺旋缠绕的隔离件；沿中心收集件螺旋缠绕并与隔离件交替的分离件；位于分离件外的第一螺旋流道，其与第一部分相连，且容积自远离到接近中心收集件而缩小；以及，位于分离件内的第二螺旋流道，其与第一螺旋流道流体相通，且与第二部分相连。

附图说明

通过结合附图对于本实用新型的实施例进行描述，可以更好地理解本实用新型，在附图中：

图1所示为本实用新型的一些实施例的螺旋流水处理装置的局部立体示意图。

图2所示为图1中的螺旋流水处理装置的剖面示意图。

具体实施方式

以下将对本实用新型的具体实施方式进行详细描述。为了避免过多不必要的细节，在以下内容中将不会对已知的结构或功能进行详细的描述。

除非本实用新型中清楚另行定义，用到的科学和技术术语的含义为本实用新型所属技术领域的技术人员所通常理解的含义。本实用新型中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来彼此区分。本实用新型中使用的“包括”、“具有”、“包含”、或“含有”以及类似的词语是指除了列于其后的项目及其等同物外，其他的项目也可在范围以内。

在说明书和权利要求中，除非清楚地另外指出，所有项目的单复数不加以限制。除非上下文另外清楚地说明，术语“或”、“或者”并不意味着排他，而是指存在提及项目（例如成分）中的至少一个，并且包括提及项目的组合可以存在的情况。

本实用新型所提及的“可”和“可能”表示在一定环境下发生的可能性；具有指定的性质，特征或者功能的可能性；和/或通过显示一个或者多个能力、性能而适合于另一种动作，或者与该适合的动作相关的可能性。因此，用于“可”、和“可能”表示修饰的术语显然适合、能够或者适于所表示的能力，功能，或者用途，同时考虑在一些情况下，所修饰的术语可能有时不适合、不能或者不合适。例如，在一些情况下，事件或者能力可能是所期望的，而在其它情况下，该事件或者能力不能发生。这些情形通过术语“可”和“可能”描述。

本实用新型说明书中提及“一些实施例”等等，表示所述与本实用新型相关的一种特定要素（例如特征、结构和/或特点）被包含在本说明书所述的至少一个实施例中，可能或不可能出现于其他实施例中。另外，需要理解的是，所述要素可以任何适合的方式结合。

如图1和图2所示，根据本实用新型的一些实施例的螺旋流水处理装置10包括中心收集件20、隔离件30、分离件40、第一螺旋流道50、以及第二螺旋流道60。中心收集件20具有第一部分21和第二部分22。隔离件30沿中心收集件20螺旋缠绕。分离件40沿中心收集件20螺旋缠绕并与隔离件30交替。第一螺旋流道50位于分离件40外，其与第一部分21相连，且容积自远离到接近中心收集件20而缩小。第二螺旋流道60位于分离件40内，其与第一螺旋流道50流体相通，且与第二部分22相连。

中心收集件20可以为管状或者其他任何适宜的形状和构造。在一些实施例中，中心收集件20为延伸于整个水处理装置长度的管子。所述管子可以是沿一长度方向延伸的具有任意形状横截面的结构。在一些实施例中，所述中心收集件是圆形管。

中心收集件20可由任何适合的材料制备。适合用作本实用新型所述的螺旋流水处理装置的中心收集件的管子包括金属管、塑料管、陶瓷管或类似的其它管。在一些实施例中，中心收集件用热塑性塑料，如聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯制备。

本实用新型所涉及的螺旋流水处理装置的中心收集件可通过各种不同制备方式获得，比如注射成型法、吹塑法、吸塑注射成型、覆盖成型、或气体辅助成型等。

中心收集件可以是穿孔或开槽的管子，也可以是虽没有穿孔或开槽，但其本身具有足够的渗透性可让与其接触的螺旋流道中的流体流入管内。在一些实施例中，所述中心收集件包括一段用来与螺旋流道连通的多孔管段，和一段不与螺旋流道接触的非多孔管段。

根据需要，第一部分21与第二部分22的材质、形状和构造可以相同、也可以不同。在一些实施例中，如图1和图2所示，第一部分21与第二部分22是分开的。在一些实施例中，第一部分与第二部分是一体的。

隔离件30可为由任何材料制备的任何适当的形状和构造，其包括第一隔离件表面31和与之相反的第二隔离件表面32。一些实施例中，隔离件的厚度d从远离至靠近中心收集件而减小。一些实施例中，所述隔离件30可包括一种防止水溶液中溶质过量堆积的结构或手段（未图示）。

在一些实施例中，适合用来制造隔离件30的材料包括可让水溶液从其中通过的软片状材料。在一些实施例中，所述隔离件30包括穿孔塑料片、穿孔金属片、多孔复合材料、塑性织物、塑性网状物、自然材料如木质物、或者其任意组合。对于包括多个隔离件的螺旋流水处理装置，各隔离件可以用相同的材料制成，也可用不同的材料制成。比如，可以一个隔离件由塑性织物制成而另一个隔离件则由自然材料如木质物制成。此外，单个隔离件也可在沿水溶液在其中的流动方向上的不同位置由不同的材料制成。在一些实施例中，比如，隔离件一部分由聚乙烯制成，另一部分由聚丙烯制成。

分离件40可为由任何材料制备的任何适当的形状和构造，其包括与第一隔离件表面31相对的第一分离件表面41和与之相反的与第二隔离件表面32相对的第二分离件表面42。第一螺旋流道50位于第一分离件表面41和第二分离件表面42之间。

在一些实施例中，分离件40包括折叠膜组件，其含有具有第一分隔件表面41的第一膜层43、具有第二分隔件表面42的第二膜层44、以及位于第一和第二膜层之间的隔离层45。在一些实施例中，分离件40包括反渗透装置。

本实用新型的分离件可由任何适合的水处理材料制得。比如，专利号为4,277,344的美国专利描述了一种通过芳香聚胺（aromatic polyamine）与聚酰卤化物（polyacyl halide）反应生成的半渗透膜，其用作分离件时，能有效阻挡钠、镁、钙的阳离子和氯、硫酸盐及碳酸盐的阴离子。又比如，专利号为4,277,344的美国专利描述了一种通过芳香聚酰卤化物（aromatic polyacylhalide）与双功能芳族胺（bifunctional aromatic amine）反应生成的一种聚合材料膜，其用作分离件时，能有效阻挡某些盐类，如硝酸盐。许多参考资料中描述的各种适合用作渗透膜层的膜和材料都可用作包括本实用新型螺旋流水处理装置的分离件的膜层。此外，适用于各实施例中分离件的膜也可以通过商业购买获得。

适合用作隔离层45的材料包括可让产品水从其中通过的软片状材料。所述隔离层45所用的材料可以和隔离件30所用的相同也可以不同。在一些实施例中，所述隔离层45包括穿孔塑料片、穿孔金属片、多孔复合材料、塑性织物、塑性网状物、自然材料如木质物、或者其任意组合。对于包括多个隔离层的，各隔离层可用相同的材料制成，也可用不同的材料制成，比如，可以一个隔离层由塑性织物制成而另一个隔离层则由自然材料如木质物制成。此外，单个隔离层也可在沿产品水在其中的流动方向上的不同位置由不同的材料制成。在一些实施例中，比如，隔离层一部分由聚乙烯制成，另一部分由聚丙烯制成。

在一些实施例中，螺旋流水处理装置10包括用于防止第一、第二螺旋流道之间直接流体相通的密封件70。所述密封件70是一条线形的密封剂（一般为固化胶），用来将隔离层45的最外端密封粘接到其相邻两侧的渗透膜层43、44上，该密封线延伸于螺旋流水处理装置10的整个长度。许多粘性密封剂，比如，胶水、双面胶，都可以用作密封件的材料。

通过以下步骤可形成本实用新型的一个实施例的螺旋流水处理装置：将隔离件30从第一部分21开始螺旋缠绕；将分离件40从第二部分22开始螺旋缠绕；隔离件30与分离件40交替。分离件40外表面41、42之间形成由隔离件30定义的第一螺旋流道50、并在其内表面46、47之间形成由隔离层45定义的第二螺旋流道60。

本实用新型所涉及的螺旋流水处理装置可用于处理各种水，例如市政用水和工业用水。一些实施例中，螺旋流水处理装置用于进行盐水分离，比如，从海水或盐水中将盐分离出来。一般地，所述螺旋流水处理装置可收容于一个柱状外壳（未图示）内，该外壳可让溶液（如盐水）沿第一螺旋流道从螺旋流水处理装置的外部向内部中心收集件的方向流。

密封件70用以防止所述溶液直接进入第二螺旋流道。在溶液流动的过程中，溶液中持续有部分液体（渗透液，产品水）穿过第一和第二分离件表面进入第二螺旋流道，而第一螺旋流道中剩余的溶液最终以浓缩液（有时也称为浓水）进入中心收集件的第一部分。

由于分离件的第一和第二分离件表面的阻挡作用，溶质不能随渗透液穿过分离件的第一和第二分离件表面进入第二螺旋流道，而渗透液也不会返回第一螺旋流道。因此，在溶液，比如海水，沿箭头80所示的方向，从进入第一螺旋流道的开始到向第一部分流动的过程中，溶液中溶质，如盐，的浓度不断提高，因此，到达第一部分的是溶质含量高于最初的溶液的浓缩液，比如，是盐含量比最初进入第一螺旋流道的海水高的盐浓缩液。相应的，由于阻盐渗透膜层的作用，进入第二螺旋流道的渗透液与溶液成分是不同的，其盐含量相对溶液有所降低。

在溶液沿第一螺旋流道流动的过程中，其总量会由于渗透液的离开而减少。根据本实用新型的实施例的第一螺旋流道的容积沿着从远离到靠近中心收集件的方向而缩小。溶液在第一螺旋流道的流速因此能维持在较高的水平，从而降低或消除流道内结垢的可能性。

由于浓缩液和渗透液是分别沿第一、第二螺旋流道定义的螺旋线路流向中心收集件的第一和第二部分的，其在螺旋流道中的流动可称为“螺旋流”。

在图1和2中，所述螺旋流水处理装置10的各层之间还存在一些间隙90。此处应说明的是，图1和2中所示的间隙是进行一定夸张或放大后的效果，以便更清晰地显示或说明螺旋流水处理装置的结构，这些间隙的实际尺寸可能比图所显示的尺寸小，而且在部分实施例中这些间隙也可能并不存在。此外，螺旋流水处理装置内的所有间隙都可以用密封剂来填充以将该间隙消除，用来消除间隙的密封剂可包括固化密封剂、粘性密封剂或类似的其他密封剂。

本领域技术人员通过阅读本申请可知，本实用新型的实施例提供的螺旋流水处理装置在溶液流向中心收集件的过程中，借由第一螺旋流道容积的变化，不会因为与渗透液的分离而造成的总量的减少而速度显著减慢，维持较快的流速，从而可以有效消除、降低螺旋流水处理装置结垢的可能性。

虽然结合特定的实施例对本实用新型进行了说明，但本领域的技术人员可以理解，对本实用新型可以作出许多修改和变型。因此，要认识到，权利要求书的意图在于覆盖在本实用新型真正构思和范围内的所有这些修改和变型。

Claims (10)

1.一种螺旋流水处理装置，其包括：

具有第一部分和第二部分的中心收集件；

沿中心收集件螺旋缠绕的隔离件；

沿中心收集件螺旋缠绕并与隔离件交替的分离件；

位于分离件外的第一螺旋流道，其与第一部分相连，且容积自远离到接近中心收集件而缩小；以及，

位于分离件内的第二螺旋流道，其与第一螺旋流道流体相通，且与第二部分相连。

2.如权利要求1所述的螺旋流水处理装置，其中所述隔离件包括第一隔离件表面和与之相反的第二隔离件表面。

3.如权利要求2所述的螺旋流水处理装置，其中所述分离件包括与第一隔离件表面相对的第一分离件表面和与之相反且与第二隔离件表面相对的第二分离件表面。

4.如权利要求3所述的螺旋流水处理装置，其中所述第一螺旋流道位于第一分离件表面和第二分离件表面之间。

5.如权利要求1所述的螺旋流水处理装置，其中所述分离件包括折叠膜组件，其具有含有第一分离件表面的第一膜层，含有第二分离件表面的第二膜层，以及位于第一和第二膜层之间的隔离层。

6.如权利要求1所述的螺旋流水处理装置，其包括用于防止第一、第二螺旋流道之间直接流体相通的密封件。

7.如权利要求1所述的螺旋流水处理装置，其中所述分离件包括反渗透装置。

8.如权利要求1所述的螺旋流水处理装置，其中所述第一部分与第二部分是一体的。

9.如权利要求1所述的螺旋流水处理装置，其中所述第一部分与第二部分是分开的。

10.如权利要求1至9中任一项所述的螺旋流水处理装置，其中隔离件的厚度从远离至靠近中心收集件而减小。