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金属管转子流量计在反渗透膜处理设备设计方案中的探讨
发布日期：2017-08-24 来源： 作者： 浏览次数：
【导读】：本文主要概述了膜设备设计准则，并从泵、阀门、金属管转子流量计、电控、管路膜组件等膜配件的选用以及膜设备设计方法和生产工艺进行了探讨。......
摘 要：工业制膜工艺具有操作简单、成本低、脱盐率高、占地面积小等优势，因此在工业、化学、医学等各个领域应用十分广泛。本文主要概述了膜设备设计准则，并从泵、阀门、金属管转子流量计、电控、管路膜组件等膜配件的选用以及膜设备设计方法和生产工艺进行了探讨。
渗透膜指高分子材料制成具有选择性的半渗透性薄膜，这种膜在压力作用下，能够将溶液中的水和其他盐类、微生物、有机物等进行过滤，从而达到分离、纯化的目的。渗透膜具有耗能低、工艺简单、操作方便、耗能低等优点，因此广泛应用。近年来，膜产业在我国发展迅速，已经渗透到环境�；�、工业生产、新能源开发、水资源、医学等多个领域，对传统工业改造节能减排具有重要意义。
1 膜设备设计准则
1． 1 设备需满足客户处理要求
不同行业对膜的要求也不同，所以膜设备在设计的时候，要根据膜的用途和类型进行设计金属管转子流量计，让膜设备能够满足工业生产需求。
1． 2 占地面积非常优化
膜设备一般用来处理工业废水，要经过污水池、格栅、调节池、清水池等，在设计的时候，一定要结合工厂实际情况，降低膜设备的占地面积，提高设备的运行效率。
1． 3 主要配件的合理性选择
膜系统的承压设备受到主体部件的影响，承压设备壁厚受到轴向应力、环向压力等影响，在选择的时候，根据用户生产产品的类型、生产工艺、处理流量等要求，选择合理的配件。
1． 4 节能
工业膜设计的时候，不仅要满足用户需求、优化占地面积、选择合适的配件，而且还要具备节能优势。在设计的时候，提高设备的渗透性能。根据反渗透处理设备性能指标，膜处理设备的脱盐率≥95%，原水回收率见表 1。
1. 5 外型大气美观
设备设计要合理，外观结构要美观、大气，设备主机架安装牢固、接缝处平整，水平和垂直方向的公差符合国家相关的技术标准，金属管转子流量计外层要保持均匀、美观、牢固、没有划痕。
2 膜设备配件选用
工业膜系统由渗透膜、反应器、水泵、膜组件等多个元件构成，在设计工业膜系统时，要根据工业膜的生产工艺、除盐率等要求，合理配置系统各个配件，才能有效的提供膜系统工作效率。
2． 1 水泵
非常好，工业膜选择水泵的性能必须满足装置流量、压力、温度、吸程、扬程等工艺参数要求。第二，要满足介质特性的要求。第三，机械方面可靠性、噪声低、振动小。按照计量要求，选择计量泵;扬程要求比较高，如果流量小且没有合适的小流量扬程离心泵，则选择复合泵;如果扬程要求比较低，流量比较小，则选择轴流泵和混流泵;如果介质大于 650—1000m ㎡/s 时，则可以选择转子泵和螺杆泵;介质含气量在75%左右，则可以选择旋涡泵。
2． 2 阀门
工业生产过程中，被调节的介质不同，有的压力比较大、有的流量大、有的具有腐蚀性，因此必须根据介质的类型、流量大小、生产工艺条件和控制要求选择调节阀门。如果是大口径、大流量、浓浊浆或者悬浮颗粒的介质，则选择气动薄膜调节阀门;如果介质为高粘度、含有悬浮颗粒的介质，并且需要直角进行连接时，则选择流路简单、阻力小、易冲洗的气动薄膜角型调节阀;如果介质中含有低浓度的盐酸，对金属管转子流量计设备具有一定的腐蚀性，则选择专用球阀，可以延长设备的使用时间。
2． 3 管路
膜设备各个部件的连接管路应该保持平滑、平整、严密、不渗透，管道安装走向合理、平直，符合生产工艺的要求，接缝处没有渗漏，塑料管道、阀门连接处、金属管道的安装和焊接都应该符合 HG2050 安装规定。
2． 4 电控
电控系统设备必须符合国家工业生产标准，便于安装和操作。电控装置比较灵敏，如果系统遇到故障立即停止，并且立即启动安全�；ぷ爸�。所有配备的仪器、仪表精度必须符合膜处理设备的生产需求，操作盘、电控柜、泵等设备必须设置一定的安全措施，确保电气安全。
2． 5 温控、压力控制
温控器选择的时候首先考虑到温控器的输出功率，温控器的输出功率，就是输出电压乘以输出电流�？悸堑娇刂粕璞傅脑诵泄β�，温控器的运行功率必须大于设备运行的功率，否则会造成温控器温度升高，引起起火。一般来说被控设备的功率占温控器输出功率的 90%，不能满额运行。比如温控器的输出电压为 220V，输出电流 10A，那么温控器的输出功率就是 2200W，那么被控设备的功率要≤2200W。
2． 6 膜组件
膜组件就是在一定技术要求下，将膜组件组装在一起的组合构件。常见的膜组件形式为:管式膜和板式膜。膜组件设备可以直接放置在处理池中，有利于原厂或者新厂的改建和扩建，并经过精确的计算和设计，降低膜污染并延长膜使用时间。后期可以根据客户的需求，对膜组件机进行扩建，降低企业初期建设成本。同时通过膜组件的优化，让用户随时可以调节水量，这种膜组件的安装方式简单、施工周期短。能非常大限度节约资金。
2． 7 清洗系统
膜处理设备通过 PCL 控制系统可以实现线上清洗，并结合膜材料的特性，通过气水反冲洗技术和错流技术，延长 ＲO、NF 等的清洗周期，这种清洗方式将清洗周期从传统的 3 个月，延长到 3 年以上，大大提高了清洗效率，延长了设备的使用时间，而且这种线上清洗系统占地面积小。
3 膜设备设计方法
工业膜设备设计要根据工厂每天生产量、需要处理的污水量、平均流量、控温方式、压力等各项数值，设计工业膜的面积。
3． 1 设计依据
膜设备设计依据是根据工厂每天的处理量(m 3 /d)，平均流通量(L·m－2 ·h －1 )，PH 值，处理温度、控温方式、浓缩倍数、清洗方法和时间以及压力和压差设计。
3． 2 产能计算
计算工业生产所需膜的总面积公式为:A 总 = W/T·J·K;其中:W 表示产量(m 3 /d)，T 代表工作时间(h/d)，J 代表膜通量(m 3 /h·㎡)，k 表示系数(K =0. 7—0. 8)。假如设计产量为 10m 3 /d，生产时间为 16 小时，膜通量为 0. 15，那么所需膜的总面积则为 10/16 × 0. 15 ×0. 8 =5. 2m 3 。
4 反渗透膜处理废水工业设备设计方案
4． 1 反渗透膜的选择
反渗透膜的基本性能要满足单位面积膜透水的速度、除盐率;膜的强度大、耐密压;膜的化学稳定性好，不容易受到微生物的污染、耐酸碱能力强、使用寿命长等要求。
4． 2 反渗透膜的性能
反渗透膜材料中有 PA 膜、CA 膜、TFC 膜等膜，不同的膜其脱盐率和特性也不同。PA 膜脱盐率是 95%，不容易被微生物侵蚀，但是设备功率大，耗电量大，电费比较高;CA 膜脱盐率在 95%，但是随着使用时间的延长，脱盐率也在逐年下降，且很容易受到微生物的侵蚀，膜的寿命只有三年，耗电量高;TFC 膜脱盐率比 PA 膜、CA 膜脱盐率都高，其脱盐率达到了 98%，膜的脱盐率不会随着时间的推移而不断降低，在 PH值为 4—12 之间都可以运行，不容易被水解，产水量不会随着时间的变化改变，设备压力低，而且耗电量低，使用时间一般在 5 年以上，但是设备价格高。综合考虑经济性、节能型使用 TFC 膜。
4． 3 反渗透膜处理废水设备
浓料槽、产品槽、高压泵、泄压回流、反渗透膜、金属管转子流量计。
4． 4 反渗透膜废水处理设备的效能
从上述表格，可以看出该工艺设备装置的平均脱盐率达到了94%，其中 73%接近了理论值的 95%，所以该工业膜处理设备设计方案经济性、节能型符合生产要求。
5 结束语
由于膜设备不同的生产环节和施工工艺，它的设备种类和工艺参数也不同，在选择的时候，要结合具体的生产工艺和生产厂家需求，选择合适的泵、阀门、金属管转子流量计、膜组件和清洗系统，经过科学的分析、严谨的计算，并考虑到各方面的因素，尽可能延长设备的使用寿命。
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