容器擁有8個(gè)滲透元件。在這種情況下，海水在中心供應(yīng)，并且如圖所示向左和向右流動(dòng)，在到達(dá)出口之前與所需數(shù)量的滲透元件相互作用。
[0055]中心滲透管31可以根據(jù)需要具有任何合適的橫截面和任何適當(dāng)布置的縱向隔板，且可替代的變型示于圖1Oa到1i中。圖1Oa至1d顯示了正方形的、三角形的、并列圓形的通道，且為了比較，具有來(lái)自圖2的圓形管的橢圓形管的橫截面示于1e處。中心管可以具有多于2個(gè)的通道，例如如圖1Of和1g所示的三個(gè)或四個(gè)。在包含兩個(gè)以上通道的實(shí)施方案中，任何單一的通道可以起通道31a的作用，其供應(yīng)給膜元件40低鹽度水，或著起通道31b的作用，其排空膜元件40。膜元件40可通過(guò)其相應(yīng)的部分41附接到中心管31，這樣將單個(gè)滲透元件中的多個(gè)膜元件40中的任何單個(gè)膜元件40與特定的通道相關(guān)聯(lián)，以?xún)?yōu)化壓力和流量分布并最大化滲透效果。通道可以根據(jù)每個(gè)通道所需或預(yù)期的水流具有不同的橫截面面積，如圖1Oh到1j所示。無(wú)論中心滲透管31的橫截面什么樣，明顯的是，連接相鄰的滲透管31的連接器70必須具有與滲透管相同的內(nèi)部橫截面，以保持沿著滲透裝置的長(zhǎng)度恒定的橫截面。
[0056]通道不必是直的。圖11示出了一種可替代的中心管30’，其中中心隔板33’是螺旋形，使得通道31’a、31’b包括一對(duì)相互嚙合的螺旋形通道。如圖12所示，中心管31’可以與具有多個(gè)交替的膠粘線(xiàn)45’a、45’b的膜元件40’ 一起使用，以創(chuàng)建曲徑。膠線(xiàn)粘45’a、45’b的間距被選擇為中心屏障33’的螺旋高度的一小部分或倍數(shù)。在該實(shí)施例中，通過(guò)多個(gè)膠粘線(xiàn)45’ a、45’ b、45’ c、45’ d等引導(dǎo)的曲徑式流動(dòng)路徑，可以在膜元件40內(nèi)創(chuàng)造具有波形的流動(dòng)模式。波形流的特點(diǎn)是遠(yuǎn)離中心管30’的像“極小值”的U形彎和接近中心管30’的像“極大值”的U形彎。多個(gè)孔的陣列可以使兩個(gè)通道31’a和31’b以及膜元件中的接近“極大值”中的至少一個(gè)的區(qū)域周?chē)牟ㄐ瘟髦g連通，以進(jìn)一步供水給膜元件或?qū)哪ぴ懦龅乃诺较鄳?yīng)的通道，以進(jìn)一步增強(qiáng)和優(yōu)化滲透過(guò)程的整體效果。
[0057]考慮到在鄰近中心管31或膜43的膜元件40中的水的增加或更容易的流動(dòng)，每個(gè)滲透隔片可以具有可變的厚度。示例性隔片在圖13示出為80。隔片80具有大致楔形的構(gòu)造，從面部分81到尖端部分82逐漸變細(xì)。等同于屏障45的屏障83在隔片內(nèi)從尖端部分82朝向面部分81延伸。類(lèi)似于膜元件40的膜元件可以由多個(gè)滲透隔片80形成。在滲透隔片內(nèi)需要具有盡可能大的體積，但當(dāng)膜元件被纏繞在適當(dāng)?shù)奈恢脮r(shí)，靠近中心滲透管31的相對(duì)有限的可用空間限制了滲透隔片的實(shí)際厚度。如圖13所示，通過(guò)提供可變厚度的滲透隔片，厚度可以朝向周邊最大化。
[0058]一種包括滲透元件30的設(shè)備可以包括大量這樣的元件，以提供發(fā)生滲透所需的表面面積。例如，每個(gè)膜元件可以具有172m2的面積，且一組壓力容器或“長(zhǎng)列”可能具有50個(gè)壓力容器，每個(gè)壓力容器包含8個(gè)滲透元件。因此，每個(gè)長(zhǎng)列具有約68，SOOm2的膜面積，且設(shè)備可以使用多個(gè)這樣的長(zhǎng)列。
[0059]因此，本文所描述的滲透元件和裝置可以用在如圖1所示的設(shè)備中以供應(yīng)動(dòng)力。因此，圖1的滲透元件15可包括一長(zhǎng)列如上所述的滲透容器。通過(guò)供應(yīng)低鹽度水或淡水到滲透元件的中心滲透管31、以及高鹽度的水或海水到壓力容器50，可以在壓力容器的出口處產(chǎn)生合適的壓力增加，使得一定比例的來(lái)自出口的較高濃度的溶液可被供應(yīng)給產(chǎn)生裝置如渦輪機(jī)17。
[0060]盡管本發(fā)明已經(jīng)參照在用于動(dòng)力產(chǎn)生的PRO設(shè)備中的使用進(jìn)行描述，明顯的是，如本文所述的滲透元件和膜元件可用于包括海水淡化、水處理和工業(yè)脫水和濃縮過(guò)程的任何合適的目的。
[0061]在上文的描述中，實(shí)施方案是本發(fā)明的實(shí)施例或?qū)嵤！耙粋€(gè)實(shí)施方案”、“實(shí)施方案”或“一些實(shí)施方案”的不同的出現(xiàn)未必全部指相同的實(shí)施方案。
[0062]雖然可以在單個(gè)實(shí)施方案的情形下描述本發(fā)明的多個(gè)特征，但還可以分開(kāi)地或以任何合適的組合提供這些特征。相反，盡管為了清楚起見(jiàn)本發(fā)明可在本文中不同實(shí)施方案的上下文中描述，但本發(fā)明也可以在單個(gè)實(shí)施方案中實(shí)現(xiàn)。
[0063]此外，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明可以以多種方式進(jìn)行或?qū)嵺`并且本發(fā)明可以在除了在上文描述中概括的實(shí)施方案之外的實(shí)施方案中實(shí)施。
[0064]除非另有定義，否則本文使用的技術(shù)術(shù)語(yǔ)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)的含義將如由本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常地理解。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種滲透元件，包括中心滲透管和膜元件， 所述膜具有第一部分和第二部分，所述第一部分具有用于鄰近所述中心管定位的頂部邊緣，所述第二部分設(shè)置在相對(duì)的邊緣，所述第一部分包括允許水從中流過(guò)的材料，所述第二部分包括從所述第一部分延伸的至少兩個(gè)相鄰的滲透隔片，以允許水從中流過(guò)，所述滲透隔片具有附接到所述兩個(gè)相鄰的滲透隔片的相對(duì)的面的半透膜，所述第一部分包括從所述頂部邊緣附近延伸的屏障， 所述中心管包括外壁和縱向延伸的內(nèi)隔板，所述內(nèi)隔板界定了至少一個(gè)第一通道和至少一個(gè)第二通道，所述至少一個(gè)第一通道和所述至少一個(gè)第二通道每個(gè)沿所述中心滲透管的縱向延伸，至少一個(gè)第一孔從所述至少一個(gè)第一通道延伸通過(guò)所述外壁，且至少一個(gè)第二孔從所述至少一個(gè)第二通道延伸通過(guò)所述外壁。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滲透元件，其中所述膜元件繞所述中心滲透管纏繞，使得水能夠在所述至少一個(gè)第一通道和所述膜元件之間以及所述至少一個(gè)第二通道和所述膜元件之間通過(guò)，并且所述屏障被設(shè)置成防止水流在所述至少一個(gè)第一孔和所述至少一個(gè)第二孔之間通過(guò)所述第一部分。3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的滲透元件，其中所述屏障包括膠粘線(xiàn)。4.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的滲透元件，其中每個(gè)滲透隔片通過(guò)繞所述滲透隔片和相鄰的半透膜的共同邊緣延伸的膠粘線(xiàn)附接到相鄰的半透膜。5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的滲透元件，包括供給隔片，所述供給隔片位于附接到相鄰的滲透隔片的所述半透膜之間。6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的滲透元件，其中所述第一部分包括多個(gè)滲透隔片。7.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的滲透元件，其中所述至少一個(gè)第一孔和所述至少一個(gè)第二孔縱向地和/或在角度上偏移。8.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的滲透元件，包括以下中的至少一項(xiàng):多個(gè)第一孔和多個(gè)第二孔。9.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的滲透元件，其中所述縱向隔板設(shè)置成使得所述至少一個(gè)第一通道和所述至少一個(gè)第二通道之間沒(méi)有流動(dòng)連通。10.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的滲透元件，其中所述至少一個(gè)第一通道和所述至少一個(gè)第二通道沿著所述中心管的長(zhǎng)度具有基本上恒定的橫截面。11.一種滲透裝置，包括多個(gè)根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的滲透元件。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的滲透裝置，其中相鄰的滲透元件的所述中心滲透管通過(guò)連接器流動(dòng)連通，所述連接器具有至少一個(gè)第一連接器通道和至少一個(gè)第二連接器通道，所述至少一個(gè)第一連接器通道和所述至少一個(gè)第二連接器通道具有與所述至少一個(gè)第一通道和所述至少一個(gè)第二通道相同的橫截面。13.根據(jù)權(quán)利要求11或權(quán)利要求12所述的滲透裝置，其中所述滲透元件位于壓力容器中。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的滲透裝置，包括將較高濃度的溶液供應(yīng)到所述壓力容器的至少一個(gè)第一入口和將較低濃度的水供應(yīng)到所述滲透元件的至少一個(gè)第二入口。15.一種滲透設(shè)備，包括根據(jù)權(quán)利要求11至14中任一項(xiàng)所述的滲透裝置。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的滲透設(shè)備，包括動(dòng)力設(shè)備。17.一種使用滲透設(shè)備產(chǎn)生動(dòng)力的方法，所述滲透設(shè)備包括多個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的滲透元件，所述滲透元件位于壓力容器內(nèi)，所述壓力容器包括連接到所述壓力容器的至少一個(gè)第一入口和連接到所述滲透元件的至少一個(gè)第二入口，以及所述壓力容器中的出口， 所述方法包括將較高濃度的溶液供應(yīng)到所述第一入口， 將較低濃度的水供應(yīng)到所述第二入口，以引起所述出口處壓力的增加，以及 將一比例的較高濃度的溶液從所述出口供應(yīng)到產(chǎn)生裝置。
【專(zhuān)利摘要】一種滲透元件，包括中心滲透管和膜元件，膜具有第一部分和第二部分，第一部分具有用于鄰近中心管定位的頂部邊緣，第二部分設(shè)置在相對(duì)的邊緣，第一部分包括允許水從中流過(guò)的材料，第二部分包括從第一部分延伸的至少兩個(gè)相鄰的滲透隔片，以允許水從中流過(guò)，滲透隔片具有附接到兩個(gè)相鄰的滲透隔片的相對(duì)的面的半透膜，第一部分包括從頂部邊緣附近延伸的屏障，中心管包括外壁和縱向延伸的內(nèi)隔板，該內(nèi)隔板界定了第一通道和第二通道，每個(gè)第一通道和第二通道沿中心滲透管的縱向延伸，至少一個(gè)第一孔從第一通道延伸通過(guò)外壁，且至少一個(gè)第二孔從第二通道延伸通過(guò)外壁。
【IPC分類(lèi)】B01D63/10, F03G7/00, B01D61/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105121846
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201480022310
【發(fā)明人】鮑里斯·利伯曼
【申請(qǐng)人】I.D.E.技術(shù)有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2014年4月14日
【公告號(hào)】WO2014170816A1