具有非对称或间断液体通路的模块化流系统技术方案

本发明专利技术涉及一种具有多个框架元件(101、102)的模块化流系统，多个框架元件(101、102)配置成组合在一起以形成叠堆以用于形成功能构件，例如特别是膜蒸馏阶段件、蒸气发生器、冷凝器、热交换器、过滤器和/或渗透蒸发阶段件，其中框架元件(101、102)每个包括：外部框架(39)和内部框架(43)，内部框架(43)包封中央内部区域(40)并且由外部框架(39)围绕，至少一个第一通路开口(13至16)，至少一个第一通路开口(13至16)布置于外部框架(39)和内部框架(43)之间并且通过框架壁与中央内部区域(40)分离，框架壁处于内部框架(43)的第一和/或相对第二框架侧上，和至少一个液体通路(45、46)，至少一个液体通路(45、46)由框架壁来提供并且配置成将液体从第一通路开口(13)分布至进给区域(40’)和/或将液体从进给区域(40’)收集至第一通路开口(16a、16b)，进给区域(40’)与中央内部区域(40)对准但处于内部框架(43)的外侧和/或前方，其中液体通路沿着第一和/或第二框架侧非对称地和/或间断地延伸。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有非对称或间断液体通路的模块化流系统
本公开涉及一种模块化流系统，该模块化流系统包括多个框架元件，特别是形成多阶段膜蒸馏设备以用于制备蒸馏物(例如，无菌水)。
技术介绍
包括多个框架元件的模块化流系统例如根据EP2427263(A1)(或同族的US2012038069(A1))为已知的。多个框架元件可通过焊接腹板结构组合成各种叠堆，该叠堆在各种情况下包括至少两个(特别地至少十个)框架元件以形成不同功能单元，诸如特别地为，膜蒸馏阶段件、蒸汽发生器、冷凝器、热交换器、过滤器和/或渗透蒸发阶段件。框架元件在各种情况下包括外部框架，该外部框架提供有通路开口和蒸气和/或液体通道以及由外部框架所围绕的中央内部区域。当组合在一起以形成模块化流系统时，蒸气和/或液体通道布置于相应框架元件的左侧和右侧上。此外，每个框架元件设置于具有焊接腹板结构的两侧上，该焊接腹板结构在一方面界定了包括通路开口和中央内部区域的区域并且在另一方面界定了各自包括蒸气和/或液体通道的至少两个区域。在框架元件中，如例如EP2427263(A1)所描述，内部区域和内部区域前方的进给区域(在框架元件的前视图中)可用作有效区域，特别地以用于膜蒸馏。所述内部区域和进给区域可即由蒸气可透过膜来分隔。因此，由内部区域和进给区域之间的膜所限定的边界可用于传输蒸气和阻塞液体(即，进料)。然而，专利技术人已发现，EP2427263(A1)所描述的模块化流系统的效率远远不是理论可能最佳值。特别地，已发现，框架元件的所描述配置，即框架设计不允许效率的显著增加。
技术实现思路
目前，持续期望的是提供一种具有增加效率的模块化流系统。因此，本公开涉及一种具有多个框架元件的模块化系统，该多个框架元件配置成组合在一起以形成叠堆以用于形成功能构件，诸如特别地，膜蒸馏阶段件、蒸气发生器、冷凝器、热交换器、过滤器和/或渗透蒸发阶段件；其中框架元件各自包括：外部框架和内部框架、至少一个第一通路开口和至少一个液体通路，该内部框架包封中央内部区域并且由外部框架围绕，该至少一个第一通路开口布置于外部框架和内部框架之间并且通过内部框架的第一框架侧和/或相对第二框架侧上的框架壁与中央内部区域分离，该至少一个液体通路由框架壁来提供并且配置成将液体从第一通路开口分布至进给区域和/或将液体从进给区域收集至第一通路开口，该进给区域与中央内部区域对准但处于内部框架的外侧和/或前方，其中液体通路沿着第一框架侧和/或第二框架侧非对称地和/或间断地延伸。框架元件可每个包括液体通路，该液体通路由内部框架的框架壁来提供并且配置成将液体从第一通路开口分布至进给区域或将液体从进给区域收集至第一通路开口。进给区域可与中央内部区域对准，但可处于内部框架和中央内部区域的边界的前方。液体通路沿着第一框架侧和/或第二框架侧非对称地和/或间断地延伸。框架壁期望地为内部框架在其第一框架侧和/或第二框架侧上的壁。进给区域可处于内部框架的前方，或可处于中央内部区域的前方，期望地在框架元件的前视图中。换句话讲，进给区域可与中央内部区域对准，但可处于内部框架和中央内部区域的边界的前方。内部区域和进给区域在框架的前视图中可为相邻的，和/或可重叠。内部区域和进给区域可通过壁构件彼此分离。所述壁构件可为例如薄膜、箔(或其它热传输以及气和液密材料)，或可为蒸气可透过膜。根据本公开，其中未提供液体通路的框架壁的部段可用于其它功能(例如，用于向所述部段提供构成框架壁中的通孔的蒸气和/或液体通道开口)。因此，不干涉液体通路和其它功能。因此，框架壁的厚度(特别地，在框架构件的前视图中)可减小，并且因此期望地，完整框架元件的厚度减小。因此，更多框架元件可用于模块化流系统中，并且热传递可由于减小厚度而增加。这导致流系统的更高效率和增加的输出。所堆叠第一框架元件和相邻第二框架元件的液体通路可一起形成延伸横穿分别面向框架壁的完整第一框架侧和/或第二框架侧(即，进给区域的上侧或下侧)的液体通路。因此，进料通过液体通路的有效分布和收集可通过适当地布置相邻框架元件而以任何方式实现(不论液体通路的间断或非对称形式)，这些相邻框架元件一起可提供液体通路，该液体通路延伸横穿相应完整框架壁(即，在其完全长度上)。因此，液体可等同地分布(和/或收集)于进给区域的完全延伸部(即，当位于模块化流系统中时，框架元件的前视图中的宽度)上。这增强了膜蒸馏过程的效率，因为有效区域中的“死区”可避免。通过沿着第一框架侧和/或第二框架侧在仅一个方向上而不向相反方向从第一框架侧和/或第二框架侧的中央部段延伸，液体通路可非对称地延伸。在该第一示例中，液体通路非对称地延伸，例如，其仅布置于框架壁的中央部段和右侧部段(当位于模块化流系统中时，在框架元件的前视图中)，或仅布置于框架壁的中央部段和左侧部段中。在该第一示例中，可能的是，模块化流系统包括框架元件，这些框架元件相对于非对称液体部段为相同的。换句话说，第二框架元件可绕着第一框架元件转动并堆叠于其上，使得所堆叠第一框架元件和相邻第二框架元件的液体通路一起形成了液体通路，该液体通路延伸横穿分别面向框架壁的完整第一和/或第二框架侧。因此，框架壁的另一方向上的部段(其中未提供液体通路)可用于其它功能(例如，用于向所述部段提供构成框架壁中的通孔的蒸气和/或液体通道开口)。液体通路可配置成使得当第一框架元件和相邻第二框架元件堆叠时，第一框架元件和第二框架元件的分别面向液体通路可彼此液体连接以用于互相地分布或收集液体。第一框架元件和第二框架元件的所连接液体通路可互相地延伸横穿完整第一框架侧和/或第二框架侧。所连接液体通路可在框架元件的前视图中部分地重叠。所连接液体通路可例如在框架壁的中央部段中部分地重叠。在这种情况下，液体通路可例如通过居中布置的第一通路开口来进给。因此，交替框架元件(其中液体通路在框架壁的第一方向和相对第二方向上交替地延伸(例如延伸至左侧和右侧))可具有均居中布置的彼此对准的第一通路开口。第一框架侧和/或第二框架侧可包括中央区域和相对周边区域(其在相对侧上与中央区域部分地重叠)，其中液体通路通过延伸横穿中央区域或延伸横穿周边区域而间断地延伸。在该第二示例中，液体通路间断地延伸，例如，其仅布置于框架壁的中央部段中(当位于模块化流系统中时，在框架元件的前视图中)，或布置于框架壁的周边左侧部段和右侧部段(这些部段部分地重叠中央部段)。第一液体通路可配置成将液体从第一通路开口分布至进给区域。第二液体通路可配置成将液体从进给区域收集至第二通路开口。第一液体通路和第二液体通路可布置于进给区域的相对侧上。因此，液体通过提供两个液体通路可进给至进给区域并且可从进给区域收集。第一通路开口可为连接至第一液体通路的进给通路开口。框架元件各自可包括至少一个第二通路开口，该至少一个第二通路开口为排放通路开口并且连接至第二液体通路。第一通路开口和第二通路开口可布置于内部框架的两个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模块化流系统，/n所述模块化流系统具有多个框架元件(101、102)，所述多个框架元件(101、102)配置成组合在一起以形成叠堆以用于形成功能构件，例如特别是膜蒸馏阶段件、蒸气发生器、冷凝器、热交换器、过滤器和/或渗透蒸发阶段件，其中/n所述框架元件(101、102)每个包括：/n外部框架(39)和内部框架(43)，所述内部框架(43)包封中央内部区域(40)并且由所述外部框架(39)围绕，/n至少一个第一通路开口(13至16)，所述至少一个第一通路开口(13至16)布置于所述外部框架(39)和所述内部框架(43)之间并且通过框架壁与所述中央内部区域(40)分离，所述框架壁处于所述内部框架(43)的第一和/或相对第二框架侧上，和/n至少一个液体通路(45、46)，所述至少一个液体通路(45、46)由所述框架壁来提供并且配置成将液体从所述第一通路开口(13)分布至进给区域(40’)和/或将液体从所述进给区域(40’)收集至所述第一通路开口(16a、16b)，所述进给区域(40’)与所述中央内部区域(40)对准但处于所述内部框架(43)的外侧和/或前方，其中/n液体通路沿着第一和/或第二框架侧非对称地和/或间断地延伸。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种模块化流系统，
所述模块化流系统具有多个框架元件(101、102)，所述多个框架元件(101、102)配置成组合在一起以形成叠堆以用于形成功能构件，例如特别是膜蒸馏阶段件、蒸气发生器、冷凝器、热交换器、过滤器和/或渗透蒸发阶段件，其中
所述框架元件(101、102)每个包括：
外部框架(39)和内部框架(43)，所述内部框架(43)包封中央内部区域(40)并且由所述外部框架(39)围绕，
至少一个第一通路开口(13至16)，所述至少一个第一通路开口(13至16)布置于所述外部框架(39)和所述内部框架(43)之间并且通过框架壁与所述中央内部区域(40)分离，所述框架壁处于所述内部框架(43)的第一和/或相对第二框架侧上，和
至少一个液体通路(45、46)，所述至少一个液体通路(45、46)由所述框架壁来提供并且配置成将液体从所述第一通路开口(13)分布至进给区域(40’)和/或将液体从所述进给区域(40’)收集至所述第一通路开口(16a、16b)，所述进给区域(40’)与所述中央内部区域(40)对准但处于所述内部框架(43)的外侧和/或前方，其中
液体通路沿着第一和/或第二框架侧非对称地和/或间断地延伸。


2.根据权利要求1所述的模块化流系统，其中
通过沿着第一和/或第二框架侧在仅一个方向上从第一和/或第二框架侧的中央部段延伸而无需在相对方向上延伸，所述液体通路(45)非对称地延伸。


3.根据权利要求1或2所述的模块化流系统，其中
第一和/或第二框架侧包括中央区域和相对周边区域，所述周边区域在相对侧上部分地重叠所述中央区域，其中所述液体通路(46)通过延伸横穿所述中央区域或横穿所述周边区域而间断地延伸。


4.根据前述权利要求所述的模块化流系统，其中
堆叠框架元件(101、102)包括：
第一框架元件(101)，其中所述液体通路(46a)仅延伸横穿所述中央区域，和
相邻第二框架元件(102)，其中所述液体通路(46b、46c)仅延伸横穿所述周边区域。


5.根据前述权利要求所述的模块化流系统，其中
在所述第一框架元件(101)中，所述中央内部区域(40)通过冷凝物通道开口(22b)连接至至少一个冷凝物收集通路(19a、19b)，所述冷凝物通道开口(22b)在其中液体通路未延伸的所述周边区域的至少一者中构成所述内部框架中的通孔，和/或
在所述第二框架元件(102)中，所述中央内部区域(40)通过排放通道开口(22c)连接至至少一个排放通路(20)，所述排放通道开口(22c)在其中液体通路未延伸的所述中央区域中构成所述内部框架中的通孔。


6.根据前述权利要求中任一项所述的模块化流系统，其中
堆叠第一和相邻第二框架元件(101、102)的所述液体通路一起形成了延伸横穿分别面向框架壁的完整第一和/或第二框架侧的液体通路。


7.根据前述权利要求中任一项所述的模块化流系统，其中
所述液体通路配置成使得当第一和相邻第二框架元件(101、102)进行堆叠时，第一和第二框架元件(101、102)的分别面向液体通路彼此液体连接以用于互相地分布或收集所述液体。


8.根据前述权利要求中任一项所述的模块化流系统，其中
第一框架元件和第二框架元件的连接液体通路互相地延伸横穿完整第一和/或第二框架侧，和/或
连接液体通路在所述框架元件(101、102)的前视图中部分地重叠。


9.根据前述权利要求中任一项所述的模块化流系统，其中
所述液体通路为设置于所述框架壁的正侧上的凹口或设置于所述框架壁内侧的通道。


10.根据前述权利要求中任一项所述的模块化流系统，其中
所述液体通路特别地通过连接凹口(47)或连接通道而连接至第一通路开口(13)，所述连接凹口(47)设置于所述框架壁的正侧上，所述连接通道设置于所述框架壁内侧。


11.根据前述权利要求中任一项所述的模块化流系统，其中
所述液体通路配置成将所述液体分布至所述进给区域(40’)或沿着第一和/或第二框架侧在其整个或至少一部分的延伸部上从所述进给区域(40’)收集所述液体。


12.根据前述权利要求中任一项所述的模块化流系统，其中
在所述框架元件(101、102)中，当组合在一起以形成所述模块化流系统时，配置成分布液体的第一液体通路(45)布置于所述进给区域(40’)上方的第一框架侧上，并且配置成收集所述液体的第二液体通路(46)布置于所述进给区域(40’)下方的第二框架侧上。


13.根据前述权利要求所述的模块化流系统，其中
所述第一通路开口(13)为连接至所述第一液体通路(45)的进给通路开口(13)，其中
所述框架元件(101、102)每个包括至少一个第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·温泽尔，N·博格曼，W·海恩茨尔，
申请(专利权)人：伊弗科恩有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE