用于脉冲通气的气化装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种用于脉冲通气的气化装置，所述气化装置包含外套筒，所述外套筒限定主室，其中所述主室具有开放的下端、在其顶端中具有开口、并且与通气装置流体连接；管，所述管在所述主室内延伸，使得所述管的下端高于所述外套筒的下端，其中所述管穿过所述开口；桶，其中所述桶的上开放端位于所述主室内并且高于所述管的下端，并且所述桶的底部低于所述管的下端。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及用于脉冲通气的气化装置，例如在用于浸入污染水槽中的具有束封装件和脉冲通气的中空纤维膜过滤系统中的用于脉冲通气的气化装置，其用作例如有效清洁所述膜的脉冲空气提升泵。
技术介绍
广泛多样的膜过滤系统已经多年用于处理受污染的水，例如污水或废水。这样的系统在复杂度和成本方面各不相同。在使处理过程更有成本效率的努力中，已经开发了浸没式膜过滤法，其中将包含中空纤维过滤膜的膜模块浸入大型槽中，并且通过施加到中空纤维膜的滤液侧的抽吸的方式来收集滤液。这引起了悬浮物质在中空纤维膜表面的外侧上聚集，其降低了过滤性能。因此，需要从表面移除所述物质的有效方法。膜模块由多个中空纤维膜组成。因为沉积在中空纤维膜的外侧上的悬浮物质降低了过滤性能，向中空纤维膜的外侧提供适量的通气，从而移除沉积在纤维表面上的悬浮物质。这些膜系统的有效性和可行性大大取决于：具有对中空纤维膜表面进行清洁的有效方式，使得它们不变得堵塞和/或失去它们的有效性。常见的清洁方法包括使用液体渗透物和/或气体回洗、松弛(relaxing)、化学清洁、和使用气泡形式的气体的膜表面通气。在气体通气系统中，将气体引入至膜模块的底座。气泡之后向上行进以冲刷膜表面，从而移除在膜表面上形成的污垢物质。所产生的剪切力主要取决于最初的气体气泡速度、气泡尺寸、和所得到的向气泡施加的力。为了增强洗涤，需要施加更多的气体。然而，能量消耗随着气体体积增加而增加。对于其中被处理的液体具有大量的悬浮物质的应用来说，气体通气系统容易变得堵塞。降低能量消耗同时仍然得到高效的膜清洁的一种方式是循环通气(例如，小气泡分散通气)。循环通气系统循环地而不是连续地提供气泡。为了提供这种循环操作，这种系统通常需要复杂的阀装置和控制方案，其成本抵消了循环系统运行上的节约。此外，循环通气系统可能会具有有限范围的空气流量操作，限制了降低运行成本的能力。例如，当将空气流量调低至最小阈值以下时，对于循环通气系统来说可能会出现问题。这种问题可能包括，例如，膜槽内液体的不充分循环，导致沾污和淤积的不充分的膜表面冲刷，以及通气系统部件(例如，喷嘴和分配管线)的增加的堵塞的可能性。降低能量消耗的另一个可选方案是具有与Zha等人的美国专利号8,287,743(’743专利)中描述的相似的脉冲空气提升系统。根据’743专利，系统包括具有设置在膜模块的分配室下方的脉冲气体提升泵装置的膜模块。脉冲气体提升泵装置被配置成从加压源接收气体，其使脉冲气体提升装置的气体收集室内的供给液体移动直到其达到特定水平。一旦气体的体积达到特定水平，气体打破液封并且以气泡的形式通过分配室排出至膜模块的底座中。气体的排出还通过脉冲气体提升泵抽吸供给液体，产生设计为冲刷膜表面的两相气体/液体脉冲。’743专利的系统和方法可以在一些应用中提供一些益处。然而，其可能会具有某些缺点和低效率，例如，通过脉冲空气提升形成的气泡可能会当它在膜模块向上移动时变形或平移，从而降低洗涤效率。公开的实施方案可以帮助解决这些缺点和低效率以及其他问题。
技术实现思路
本技术提供了以下技术方案：[1]一种用于脉冲通气的气化装置，所述气化装置包含外套筒，所述外套筒限定主室，其中所述主室具有开放的下端、在其顶端中具有开口、并且与通气装置流体连接；管，所述管在所述主室内延伸，使得所述管的下端高于所述外套筒的下端，其中所述管穿过所述开口；桶，其中所述桶的上开放端位于所述主室内并且高于所述管的下端，并且所述桶的底部低于所述管的下端。[2]根据[1]所述的气化装置，其中所述通气装置是在所述外套筒上方的通气室，并且所述主室经由在其顶端中的通道与所述通气室流体连接。[3]根据[2]所述的气化装置，其中在所述通道中设置节流阀。[4]根据[2]所述的气化装置，其中所述气化装置具有在所述主室的顶端上的喷嘴，所述喷嘴容纳所述管，并且所述通道围绕所述管且在所述喷嘴内。[5]根据[1]所述的气化装置，其中所述气化装置设置为可释放地且可旋转地偶联至一个需要向其脉冲通气的装置。[6]根据[1]所述的气化装置，其中所述通气装置是下通气管。[7]根据[6]所述的气化装置，其中所述下通气管行进穿过所述外套筒，并且在主室中具有孔，允许气体从所述下通气管进入所述主室。[8]根据[7]所述的气化装置，其中所述孔从所述下通气管的底部90度偏置。[9]根据[6]所述的气化装置，其中所述下通气管是可释放的并且配置为滑动且锁定就位。[10]根据[1]所述的气化装置，其中所述气化装置与一个需要向其脉冲通气的装置配置为一个整体部件。在一个方面中，本公开涉及被配置成在环境压力下处理槽中含有的液体的膜过滤器模块。所述模块可以包括集管和含有多个基本上竖直的中空纤维膜的束，其中每个中空纤维膜的下端固定在集管中。所述模块还可以包括适用于周期性生成气泡并且被配置成在束内释放气泡的气化装置。所述模块还可以包括从膜束的下部区域延伸到上部区域束的基本包围膜束的封装件，其中所述封装件被配置成维持被引入至封装件中的液体以使液体包围膜束。气泡可以具有与封装件的横截面积对应的横截面积，以使在其沿着束流动时气泡的横截面积基本上占据封装件的整个横截面积。在另一个方面中，本公开涉及被配置成处理在环境压力下槽中含有的液体的膜过滤器模块。所述模块可以包括集管和含有多个基本上竖直的中空纤维膜的束，其中每个中空膜的下端固定在集管中。所述模块还可以包括适用于周期性生成气泡并且被配置成释放气泡的气化装置。所述模块还可以包括从膜束的下部区域延伸到上部区域束的基本包围膜束的封装件。封装件可以被配置成维持被引入至封装件中的液体以使液体包围膜束，并且维持被引入至封装件中的气泡以使气泡保持与束沿着束的整个长度接触。在另一个方面中，本公开涉及操作具有浸入槽中的液体中的以基本上竖直的取向排列的中空纤维膜的膜过滤器模块的方法。所述方法可以包括操作浸入液体中的模块。所述模块可以包括集管和含有多个中空纤维膜的束，其中每个中空纤维膜的下端固定在集管中。所述模块还可以包括适用于周期性生成气泡并且被配置成释放束内的气泡的气化装置。所述模块还可以包括从膜束的下部区域延伸到上部区域束的基本包围膜束的封装件，其中所述封装件被配置成维持被引入至封装件中的液体以使液体包围膜束。所述方法还可以包括向与中空纤维膜流体连通的渗透物收集室施加小于槽的环境压力的压力，其中施加压力被配置成使得一部分液体作为进入渗透物收集室的渗透物通过中空纤维膜。所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于脉冲通气的气化装置，所述气化装置包含外套筒，所述外套筒限定主室，其中所述主室具有开放的下端、在其顶端中具有开口、并且与通气装置流体连接；管，所述管在所述主室内延伸，使得所述管的下端高于所述外套筒的下端，其中所述管穿过所述开口；桶，其中所述桶的上开放端位于所述主室内并且高于所述管的下端，并且所述桶的底部低于所述管的下端。

【技术特征摘要】
2014.10.22 US 62/067,127;2015.08.10 US PCT/US2015/1.一种用于脉冲通气的气化装置，所述气化装置包含
外套筒，所述外套筒限定主室，其中所述主室具有开放的下端、在其顶端中具有开口、
并且与通气装置流体连接；
管，所述管在所述主室内延伸，使得所述管的下端高于所述外套筒的下端，其中所述管
穿过所述开口；
桶，其中所述桶的上开放端位于所述主室内并且高于所述管的下端，并且所述桶的底
部低于所述管的下端。
2.根据权利要求1所述的气化装置，其中所述通气装置是在所述外套筒上方的通气室，
并且所述主室经由在其顶端中的通道与所述通气室流体连接。
3.根据权利要求2所述的气化装置，其中在所述通道中设置节流阀。...

【专利技术属性】
技术研发人员：泰勒·约翰逊，戴维·科尔比，曼温德·辛格，
申请(专利权)人：科氏滤膜系统公司，
类型：新型
国别省市：美国;US