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CN114645979A - 管组件、压力交换器和反渗透系统 - Google Patents

管组件、压力交换器和反渗透系统 Download PDF

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CN114645979A CN202111557945.XA CN202111557945A CN114645979A CN 114645979 A CN114645979 A CN 114645979A CN 202111557945 A CN202111557945 A CN 202111557945A CN 114645979 A CN114645979 A CN 114645979A
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Abstract

一种管组件(12)包括：具有外螺纹(15)的内管(13)、具有接合外螺纹(15)的内螺纹(16)的外管(14)、以及用于固定内管(13)和外管(14)之间的角度位置的装置。这种管组件应该便于反渗透系统的安装和维护。为此，内管(13)包括在其外表面上的至少一个凹槽(17)，并且外管(14)包括在其内表面上的凹部(18)，其中，在由凹部(18)和凹槽(17)形成的空间中布置有与凹槽(17)和凹部(18)呈重叠关系的阻塞元件。

Description

管组件、压力交换器和反渗透系统
技术领域
本发明涉及一种管组件，该管组件包括具有外螺纹的内管、具有接合外螺纹的内螺纹的外管以及用于固定内管和外管之间的角度位置的装置。
此外，本发明涉及压力交换器和包括这种压力交换器的反渗透系统。
背景技术
本发明参照反渗透系统进行描述，该系统例如用于盐水的脱盐或用于废水处理。为此目的，高压下的液体被泵入到反渗透系统的由膜限制的高压室。部分液体穿透过该膜并进入低压室，在低压室中可以获得脱盐的或纯化的液体。高压室中具有较高的盐分浓度的液体从高压室中输出。然而，为了不浪费产生较高压力所必需的能量，将高压液体供应到压力交换器，该压力交换器将高压转移到待脱盐或处理的新鲜液体。
在反渗透系统中，存在一个或多个压力交换器。每个压力交换器必须连接到歧管系统上的四个接头，即两个低压歧管和两个高压歧管。在高压歧管中，压强通常在60bar左右。
歧管和压力交换器的端口之间的连接可以通过管组件建立。然而，为了具有压力密封连接，管组件的长度必须精确适应反渗透系统的歧管和压力交换器之间的距离。使用带凹槽的管道是事实上的行业标准，这些管道由接合在凹槽(即带凹槽的接头)中的夹具组装。用于连接的管道的长度必须足够精确，以便可以将夹具牢固地接合到管道上的凹槽中，此外，当这些带凹槽的接头被加压到高压时，它们会以较大的力伸展，直到夹具与管道中的凹槽的侧面接合。用于扩展带凹槽的接头的较大的力可能会使所连接的设备离开原来位置或损坏。这就是必须精确调整管组件的长度的原因。
由于特别是反渗透系统的大歧管的制造公差，从压力交换器到反渗透系统的歧管上的安装连接件的距离略有不同。然而，每个管组件的长度必须根据非常小(即在十分之一毫米的数量级上)的公差进行调整。如果压力交换器已经为了维修的目的而被拆卸，这同样适用。通常，这种调整是通过将管件制成单独的长度来实现的。然而，很难对所有这些管件进行记录，并且在这样的安装中进行这些连接通常需要大量时间。
发明内容
本发明的目的是促进反渗透系统的安装和维护。
通过如开头所描述的管组件来实现该目的，其中，内管包括在其外表面上的至少一个凹槽并且外管包括在其内表面上的凹部，其中，在由凹部和凹槽形成的空间中布置有与凹槽和凹部呈重叠关系的阻塞元件。
外管中的内螺纹和外管处的外凹部的使用允许调节管组件的长度。一旦调整了合适的长度，阻塞元件就可以安装成与凹槽和凹部呈重叠关系，从而不再可能使两个管相对于彼此旋转。
在本发明的实施例中，凹部呈朝向外管的前面开口的内凹槽的形式。这样，一旦外凹槽和内管已经处于完全重叠的关系，就可以从外管的前面插入阻塞元件。为了区分外管中的内凹槽和内管的外部的凹槽，内管的外部的凹槽称为“外凹槽”。
在本发明的实施例中，阻塞元件呈螺母的形式，其中，穿透外管的螺钉被拧入螺母中。当螺钉被拧入螺母中时，螺母被固定以防止从外凹槽和凹部中移出。螺钉穿透外管，即螺钉可以从外部进行操作。
在本发明的实施例中，外管包括开口，螺钉穿过该开口被拧入螺母中。只要螺钉被拧入螺母中，螺钉就不会丢失，因为螺钉的整个圆周都被外管环绕。
在本发明的实施例中，阻塞元件包括在管的圆周方向上的宽度，该宽度对应于内凹部在圆周方向上的宽度和外凹槽在圆周方向上的宽度。一旦阻塞元件被插入到由内凹部和外凹槽形成的空间中，管就不再可能相对于彼此旋转。
在本发明的实施例中，凹槽中的至少一个凹槽是轴向凹槽。这有利于阻塞元件的插入。
在本发明的实施例中，外凹槽具有位于外螺纹一侧的端部，其中，该端部和外螺纹彼此之间具有预定距离。这是确保两个管之间的重叠关系不低于最小重叠的简单方法。当两个管之间的重叠太小时，螺钉无法再到达螺母，这清楚地表明外管已经穿入地太远，工人可以立即修正管组件的长度。
在本发明的实施例中，内管包括布置在外管中的内端部，其中，密封圈布置在内端部和外螺纹之间。这具有的技术效果是：螺纹不会暴露于流经管组件的介质，因此螺纹不会腐蚀。
在本发明的实施例中，密封圈被固定在外管中。这意味着密封圈与外管一起相对于内管移动。
在本发明的实施例中，密封圈为第一密封圈，其中，外管包括排水孔，并且第二密封圈布置在排水孔的与第一密封圈相反的一侧。两个密封圈在二者之间有一个排水孔，使得如果第二密封圈失效，排水孔使得第二密封圈可见，同时第一密封圈确保对螺纹的密封性。
在本发明的实施例中，内管包括多于一个的外凹槽。因此，不限于内管和外管相对于彼此的完整旋转的微调是可能的。
在本发明的实施例中，螺纹具有每转2mm或更小的螺距。换句话说，该螺纹是细螺纹。当内管和外管旋转一圈时，管组件的长度变化2mm或更小。例如，当在内管上设置六个外凹槽时，可以进行2/6mm或1/3mm的大小的调整。当螺纹具有更细或更小的螺距或设置更多的外凹槽时，可以进一步提高分辨率。
本发明还涉及一种压力交换器，该压力交换器包括高压输入端口、低压输出端口、低压输入端口和高压输出端口，其中，这些端口中的至少一个端口连接到如上所述的管组件。
此外，本发明涉及一种包括这种压力交换器的反渗透系统。
附图说明
现在将参考附图更详细地描述本发明的实施例，其中：
图1示意性地示出了反渗透系统的一部分，
图2示意性地示出了反渗透系统的一部分的剖视图，
图3示出了管组件的剖视图，
图4示出了管组件的透视图，
图5示出了内管的透视图，
图6示出了阻塞装置的放大图，并且
图7示出了管组件的外管的透视图。
具体实施方式
图1示意性地示出了具有低压歧管2、3和高压歧管4、5的反渗透系统的部件1。此外，部件1包括两个压力交换器6、7。每个压力交换器6、7都包括高压输入8、高压输出9、低压输入10和低压输出11。通过一个或多个管组件12实现压力交换器6和歧管2-5中的至少一个之间的连接，在图3至图7中更详细地示出了其中一个管组件。
在优选的实施例中，压力交换器6、7与歧管2-5之间的所有连接件都包括这样的管组件12。然而，这不是绝对要求。
管组件12包括内管13和外管14。内管13包括外螺纹15。外管14包括内螺纹16。外管14利用其内螺纹16拧到具有外螺纹15的内管13上。
当外管14相对于内管13旋转时，管组件12的长度相对于螺纹15、16的螺距而发生变化。螺纹15、16是具有每转2mm或更少的螺距的细螺纹。这意味着，对于外管14相对于内管13的每一转，管组件12的长度变化2mm或更小。
然而，不仅需要调整管组件12的长度，进一步的需求是在调整之后的经调整的长度不改变。
为了在调整长度之后阻塞管组件12以防止长度的进一步变化，内管13包括在其外表面上的至少一个外凹槽17。外凹槽17优选地是平行于内管13和外管14的轴线延伸的轴向凹槽。
外凹槽17在外螺纹15之前的一段距离处终止。
尤其是在图4至图6中可以看出，在内管13的外表面上有许多外凹槽17。例如，可以在内管13的外表面上提供六个外凹槽17。
外管包括在外管14的内侧的内凹部18。内凹部18也可以呈凹槽的形式。该内凹部18朝向外管14的前表面19开口。
外管14包括在内凹部18的位置处的开口20。如在图6中可以看到的，螺钉21被放入到开口20中。
呈螺母22形式的阻塞元件被布置在外凹槽17中，然后通过前表面19被推入到内凹部18中。当螺母22已经到达期望的位置时，可以将螺钉21拧入螺母22中。当外凹槽17和内凹部18彼此重叠时，这是可能的。
螺母22(或任何其他阻塞元件)在圆周方向上的宽度对应于外凹槽17在圆周方向上的宽度和内凹部18在圆周方向上的宽度。因此，当螺母22插入到由外凹槽17和内凹部18形成的空间中时，外管14不再可能相对于内管13旋转运动。
螺钉21将螺母22固定以防止其移出该空间。
由于外凹槽17终止于距外螺纹15一定距离的位置，所以外凹槽17同时形成了一种安全装置，用于确保内管13和外管14之间的重叠不会低于预定长度。当外管被拧得太远时，螺母22不能再以与开口20重叠的关系移动，以至于螺钉21不能被拧入螺母22中。这对于安装管组件12的人来说是重叠太小的明确指示。
此外，在螺钉21的头部和外管14之间布置有垫圈23。垫圈的类型可以选择为防止螺钉因振动而松动的类型。
例如呈O形圈形式的第一密封圈24被布置在外管14内部的周向凹槽25中。第一密封圈24位于内螺纹16的与开口20相反的一侧。此外，外管14包括布置在第二周向凹槽27中的第二密封圈26。排水孔28位于这两个密封圈24、26之间。
两个密封圈24、26形成用于流过管组件12的介质的密封件，使得该介质不能到达螺纹15、16并且因此螺纹15、16不会腐蚀。此外，如果第二密封圈26失效，则排水孔28使其可见。在这种情况下，第一密封圈24确保对螺纹15、16的密封性。
内管具有在其端部处的第一周向凹槽29，并且外管14具有在该端部附近的第二周向凹槽30。然而，另一种解决方案是可能的，例如在一端安装法兰而在另一端具有周向凹槽或在两端处均安装法兰。
所描述的管组件的一部分可以是例如压力交换器的端口的集成部分。

Claims (14)

1.一种管组件(12)，所述管组件包括：
内管(13)，其具有外螺纹(15)；
外管(14)，其具有接合所述外螺纹(15)的内螺纹(16)；以及
用于固定所述内管(13)与所述外管(14)之间的角度位置的装置，
其特征在于，所述内管(13)包括在其外表面上的至少一个凹槽(17)，并且
所述外管(14)包括在其内表面上的凹部(18)，
其中，在由所述凹部(18)和所述凹槽(17)形成的空间中布置有与所述凹槽(17)和所述凹部(18)呈重叠关系的阻塞元件。
2.根据权利要求1所述的管组件，其特征在于，所述凹部(18)呈朝向所述外管(14)的前表面(19)开放的内凹槽的形式。
3.根据权利要求1或2所述的管组件，其特征在于，所述阻塞元件呈螺母(22)的形式，其中，穿透所述外管(14)的螺钉(21)被拧入所述螺母(22)中。
4.根据权利要求3所述的管组件，其特征在于，所述外管(14)包括开口(20)，所述螺钉(21)穿过所述开口被拧入所述螺母(22)中。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的管组件，其特征在于，所述阻塞元件包括在所述管(13、14)的圆周方向上的宽度，所述宽度对应于所述凹部(18)在圆周方向上的宽度和所述凹槽(17)在圆周方向上的宽度。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的管组件，其特征在于，所述凹槽中的至少一个是轴向凹槽。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的管组件，其特征在于，所述凹槽(17)具有位于所述外螺纹(15)一侧的端部，其中，所述端部与所述外螺纹(15)彼此之间具有预定距离。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的管组件，其特征在于，所述内管(13)包括布置在所述外管(14)中的内端部，其中，密封圈(24)布置在所述内端部和所述外螺纹(15)之间。
9.根据权利要求8所述的管组件，其特征在于，所述密封圈(24)被固定在所述外管(14)中。
10.根据权利要求8或9所述的管组件，其特征在于，所述密封圈(24)为第一密封圈，其中，所述外管(14)包括排水孔(28)，并且第二密封圈(26)布置在所述排水孔(28)的与所述第一密封圈(24)相反的一侧。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的管组件，其特征在于，所述内管(13)包括多于一个的凹槽(17)。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的管组件，其特征在于，所述螺纹(15、16)具有每转2mm或更小的螺距。
13.一种压力交换器(6、7)，包括高压输入端口(8)、低压输出端口(9)、低压输入端口(11)和高压输出端口(10)，其特征在于，所述端口(8-11)中的至少一个连接到根据权利要求1至12中的任一项所述的管组件(12)。
14.一种反渗透系统，包括根据权利要求13所述的压力交换器(6、7)。
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