本發(fā)明涉及流體組分過濾、分離和提純領(lǐng)域中的過濾裝置，具體而言，涉及一種動態(tài)過濾膜支架和包括該動態(tài)過濾膜支架的過濾裝置。

背景技術(shù)：
現(xiàn)有的動態(tài)過濾膜支架，其支架本體位于液面之下，且支架本體上的過水間隙相同，由于不同液位處的水壓不同，使得不同液位處的過水間隙的過水量不同；由于各過水間隙處的錯(cuò)流速度不同，即上方過水間隙處的錯(cuò)流速度小于下方過水間隙處的錯(cuò)流速度，導(dǎo)致動態(tài)過濾膜支架外形成的動態(tài)過濾膜受到水流沖刷的作用不同，不利于動態(tài)過濾膜的形成和穩(wěn)定。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的一個(gè)方面的目的在于提供一種動態(tài)過濾膜支架，其上不同液位處的過水間隙的過水量趨于一致，有利于動態(tài)過濾膜的形成和穩(wěn)定。本發(fā)明另一個(gè)方面的目的在于，提供一種包括上述動態(tài)過濾膜支架的過濾裝置。有鑒于此，本發(fā)明一個(gè)方面的實(shí)施例提供了一種動態(tài)過濾膜支架，其包括動態(tài)過濾膜支架本體，動態(tài)過濾膜支架本體的內(nèi)部開設(shè)有上端開口的清水通道，動態(tài)過濾膜支架本體的側(cè)壁上開設(shè)有多個(gè)供流體流過的間隙，每一間隙均沿水平方向設(shè)置，并均與清水通道連通，多個(gè)間隙沿豎直方向排布，且位于上方的動態(tài)過濾膜支架本體的外側(cè)壁的周長大于位于下方的動態(tài)過濾膜支架本體的外側(cè)壁的周長，使位于上方的所述間隙的過水截面積大于位于下方的所述間隙的過水截面積。在本發(fā)明的上述實(shí)施例中，動態(tài)過濾膜支架本體上開設(shè)有清水通道和多個(gè)間隙，清水通道與間隙相連通，流體可自間隙通過，并流入清水通道內(nèi)，由于位于上方的動態(tài)過濾膜支架本體的外側(cè)壁的周長大于位于下方的濾膜支架本體的外側(cè)壁的周長，即位于上方的間隙的過水截面積(垂直于流體的流向)大于位于下方的間隙的過水截面積，再加上上方間隙處的水壓較下方間隙處的水壓小，使得上下方間隙處的過水量趨于一致，這樣，由流體中的大分子物質(zhì)、顆粒等形成的動態(tài)過濾膜時(shí)，由于流經(jīng)上下間隙的流體的量相同，即形成動態(tài)過濾膜的大分子物質(zhì)、顆粒等的量一致，使得在動態(tài)過濾膜支架的上下方能夠同時(shí)形成動態(tài)過濾膜，且過濾膜受到的水流沖刷的作用相同，有利于保持動態(tài)過濾膜的穩(wěn)定。綜上，通過設(shè)置上方的動態(tài)過濾膜支架本體的外側(cè)壁的周長大于下方的動態(tài)過濾膜支架本體的外側(cè)壁的周長，使得水壓大處的間隙的過水截面積小，水壓小處的間隙的過水截面積大，保證各間隙處的過水量一致，有利于流體中的大分子物質(zhì)、顆粒等形成動態(tài)過濾膜，并保持動態(tài)過濾膜的穩(wěn)定。另外，本發(fā)明提供的上述實(shí)施例中的動態(tài)過濾膜支架還可以具有如下附加技術(shù)特征：根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，間隙為沿著動態(tài)過濾膜支架本體的側(cè)壁的周向設(shè)置的環(huán)形間隙。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，沿豎直向上的方向，動態(tài)過濾膜支架本體的外側(cè)壁的周長從下向上逐漸增大。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，動態(tài)過濾膜支架本體包括多個(gè)子本體，每一子本體上均設(shè)有多個(gè)間隙，且沿豎直向上的方向，不同子本體的外側(cè)壁的周長從下向上逐漸增大。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，位于上方的間隙的高度大于位于下方的間隙的高度。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，動態(tài)過濾膜支架本體包括：多個(gè)依次疊放的疊片，疊片的內(nèi)部設(shè)置有通孔，多個(gè)疊片的通孔連接構(gòu)成清水通道，相鄰疊片之間設(shè)置有支撐件，以使相鄰疊片之間形成供流體流過的間隙，且位于上方的疊片的外側(cè)壁的周長大于位于下方的疊片的外側(cè)壁的周長；密封板，密封板位于動態(tài)過濾膜支架本體的下端，并密封清水通道的下端；和連接件，連接件將多個(gè)疊片和密封板連接在一起構(gòu)成動態(tài)過濾膜支架本體。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，相鄰疊片的側(cè)壁的外壁面不平齊，和/或，相鄰疊片的側(cè)壁的內(nèi)壁面不平齊。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，動態(tài)過濾膜支架本體為空心的柱體，柱體的空心構(gòu)成清水通道，柱體側(cè)壁上開設(shè)有多個(gè)貫穿柱體側(cè)壁的間隙。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，柱體側(cè)壁的外壁面不平齊，和/或，柱體側(cè)壁的內(nèi)壁面不平齊。本發(fā)明另一方面的實(shí)施例提供了一種過濾裝置，包括罐體和上述任一實(shí)施例的動態(tài)過濾膜支架，動態(tài)過濾膜支架設(shè)置在罐體內(nèi)。附圖說明本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的動態(tài)過濾膜支架的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的A部結(jié)構(gòu)的一種實(shí)施例的放大示意圖；圖3是圖1中A部結(jié)構(gòu)的另一種實(shí)施例的放大示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述的過濾裝置的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。其中，圖1至圖4中附圖標(biāo)記與部件名稱之間的對應(yīng)關(guān)系為：1動態(tài)過濾膜支架，10動態(tài)過濾膜支架本體，100下子本體，101上子本體，102疊片，1020支撐件，1021通孔，103清水通道，104間隙，105密封板，106柱體，2罐體。具體實(shí)施方式為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是，本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來實(shí)施，因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。下面參照圖1至圖4描述根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例提供的動態(tài)過濾膜支架和過濾裝置。如圖1所示，本發(fā)明提供的動態(tài)過濾膜支架1，包括動態(tài)過濾膜支架本體10，動態(tài)過濾膜支架本體10的內(nèi)部開設(shè)有上端開口的清水通道103，動態(tài)過濾膜支架本體的側(cè)壁上開設(shè)有多個(gè)供流體流過的間隙104，每一間隙104均沿水平方向設(shè)置，并均與清水通道103連通，多個(gè)間隙沿豎直方向排布，且位于上方的動態(tài)過濾膜支架本體10的外側(cè)壁的周長大于位于下方的動態(tài)過濾膜支架本體10的外側(cè)壁的周長，使位于上方的所述間隙104的過水截面積大于位于下方的所述間隙104的過水截面積，其中動態(tài)過濾膜支架本體10的外側(cè)壁由平面或凸曲面圍成。進(jìn)一步，間隙104為沿著動態(tài)過濾膜支架本體10的側(cè)壁的周向設(shè)置的環(huán)形間隙。在本發(fā)明的上述實(shí)施例中，動態(tài)過濾膜支架本體上開設(shè)有清水通道和多個(gè)間隙，清水通道與間隙相連通，流體可自間隙通過，并流入清水通道內(nèi)，由于位于上方的動態(tài)過濾膜支架本體的外側(cè)壁的周長大于位于下方的濾膜支架本體的外側(cè)壁的周長，且間隙為沿著動態(tài)過濾膜支架本體的側(cè)壁的周向設(shè)置的環(huán)形間隙，動態(tài)過濾膜支架本體的外側(cè)壁由平面或凸曲面圍成，使得位于上方的間隙的過水截面積(垂直于流體的流向)大于位于下方的間隙的過水截面積，再加上上方間隙處的水壓較下方間隙處的水壓小，使得上下方間隙處的過水量趨于一致，這樣，由流體中的大分子物質(zhì)、顆粒等形成的動態(tài)過濾膜時(shí)，由于流經(jīng)上下間隙的流體的量相同，即形成動態(tài)過濾膜的大分子物質(zhì)、顆粒等的量一致，使得在動態(tài)過濾膜支架的上下方能夠同時(shí)形成動態(tài)過濾膜，且過濾膜受到的水流沖刷的作用相同，有利于保持動態(tài)過濾膜的穩(wěn)定。綜上，通過設(shè)置上方的動態(tài)過濾膜支架本體的外側(cè)壁的周長大于下方的動態(tài)過濾膜支架本體的外側(cè)壁的周長，使得水壓大處的間隙的過水截面積小，水壓小處的間隙的過水截面積大，保證各間隙處的過水量一致，有利于流體中的大分子物質(zhì)、顆粒等形成動態(tài)過濾膜，并保持動態(tài)過濾膜的穩(wěn)定。優(yōu)選地，位于上方的間隙104的高度大于位于下方的間隙104的高度，可保證上方間隙的過水截面積大于下方間隙的過水截面積，再加上水壓的作用，使得上下方間隙的過水量相同。在本發(fā)明的第一個(gè)具體實(shí)施例中，沿豎直向上的方向，動態(tài)過濾膜支架本體10的外側(cè)壁的周長從下向上逐漸增大，且間隙104的高度逐漸增大，使得沿豎直向上的方向，間隙104的過水截面積增大，與水壓的逐漸減小相配合，使得流經(jīng)各間隙104的流體的通量一致。在本發(fā)明的第二個(gè)具體實(shí)施例中，動態(tài)過濾膜支架本體10包括多個(gè)子本體，每一子本體上均設(shè)有多個(gè)間隙104，且沿豎直向上的方向，同一子本體的外側(cè)壁的周長相同，不同子本體的外側(cè)壁的周長從下向上逐漸增大，且同一子本體上的多個(gè)間隙104的高度相同，不同子本體上的間隙104的高度從下向上逐漸增大。進(jìn)一步，如圖1所示，動態(tài)過濾膜支架本體10包括下子本體100和上子本體101，上子本體101的外側(cè)壁的周長相同，下子本體100的外側(cè)壁的周長相同，所下子本體100的外側(cè)壁的周長大于上子本體101的外側(cè)壁的周長；且如圖2所示，下子本體100上的多個(gè)間隙104的高度D相同，上子本體101上的多個(gè)間隙104的高度也相同(圖中未示出)，所下子本體100上間隙104的高度大于上子本體101上間隙104的高度。在本發(fā)明的第三個(gè)具體實(shí)施例中，動態(tài)過濾膜支架本體10包括多個(gè)子本體，每一子本體上均設(shè)有多個(gè)間隙104，且沿豎直向上的方向，同一子本體的外側(cè)壁的周長逐漸增大，不同子本體的外側(cè)壁的周長逐漸增大，即整體上，動態(tài)過濾膜支架本體10的外側(cè)壁的周長逐漸增大，并且同一子本體上的多個(gè)間隙104的高度相同，不同子本體上的間隙104的高度逐漸增大?？紤]到每一個(gè)子本體上的高度差較小，為了便于制造及安裝，將動態(tài)過濾膜支架上每一子本體上的間隙設(shè)計(jì)為相同高度，將不同子本體上的間隙設(shè)計(jì)為不同的高度，并保持從下向上，間隙的高度逐漸增大，同時(shí)整體上保證動態(tài)過濾膜支架本體的外側(cè)壁的周長逐漸增大，同一子本體的外側(cè)壁的周長可以相同，也可以逐漸增大。在本發(fā)明的一具體示例中，動態(tài)過濾膜支架本體10包括：至少三個(gè)依次疊放的疊片102、密封板105和連接件。其中，疊片102的內(nèi)部設(shè)置有通孔1021，多個(gè)疊片102的通孔1021連接構(gòu)成清水通道103，相鄰疊片102之間設(shè)置有支撐件1020，以使相鄰疊片102之間具有供流體流過的間隙104，且位于上方的疊片102的外側(cè)壁的周長大于位于下方的疊片104的外側(cè)壁的周長；密封板105位于動態(tài)過濾膜支架本體10的下端，并密封清水通道103的下端；連接件將多個(gè)疊片102和密封板105連接在一起構(gòu)成動態(tài)過濾膜支架本體10。進(jìn)一步，如圖2所示，相鄰疊片102的側(cè)壁的外壁面不平齊，相鄰疊片102的側(cè)壁的內(nèi)壁面不平齊。本發(fā)明提供的動態(tài)過濾膜支架，相鄰疊片的側(cè)壁的外壁面不平齊，使動態(tài)過濾膜支架的外壁面處形成溝槽。當(dāng)流體由動態(tài)過濾膜支架的外壁面經(jīng)由疊片間的間隙流入清水通道時(shí)，就會撞擊疊片，并在溝槽處形成湍流。湍流對流體中的粒子施加與主體流體方向相反的作用力，使得粒子進(jìn)行小幅度的往復(fù)運(yùn)動并停留在支架表面附近。這樣，粒子在溝槽中的湍流和主體流體流動的共同作用下，停留在距離支架本體外壁面的設(shè)定距離處，隨著粒子逐漸聚集在動態(tài)過濾膜支架外壁面外的設(shè)定距離處，它們直接與流體中外加的絮凝劑或者表面活性劑等試劑共同作用，在支架外壁面設(shè)定的距離處形成動態(tài)過濾膜，或者使粒子直接在基膜(由支架外壁面支撐的)上形成次生膜。此外，溝槽中的湍流使得支架表面附近的動態(tài)過濾膜或者基膜上的次生膜產(chǎn)生小幅度的不規(guī)則往復(fù)運(yùn)動，及時(shí)地對動態(tài)過濾膜或者次生膜進(jìn)行了清潔，實(shí)時(shí)地控制了膜的污染，避免膜被污物污染。相鄰疊片的側(cè)壁的內(nèi)壁面不平齊，即清水通道的直徑不一致、產(chǎn)生變化，則過濾后的流體在支架本體內(nèi)的清水通道內(nèi)流動時(shí)，當(dāng)通道突然由大直徑變?yōu)樾≈睆綍r(shí)，由于流體壓力差的瞬時(shí)變化等，部分流體會沿著疊片間的間隙回流，產(chǎn)生回流作用力，進(jìn)一步強(qiáng)化溝槽處的湍流，從而進(jìn)一步對動態(tài)過濾膜或者基膜上的次生膜形成支撐和清潔作用。相鄰疊片之間設(shè)置有支撐件，使相鄰疊片之間具有足夠的間隙，也同時(shí)保證了溝槽的寬度，進(jìn)而保證了在溝槽處能夠產(chǎn)生較強(qiáng)的湍流，使得動態(tài)過濾膜或者次生膜能夠保持在距離支架外壁面附近的設(shè)定距離；位于上方的疊片的外側(cè)壁的周長大于位于下方的疊片的外側(cè)壁的周長，且上方的水壓小于下方的水壓，保證了流經(jīng)各環(huán)形間隙的流體的通量相同，進(jìn)而使得支架表面附近的動態(tài)過濾膜或者基膜上的次生膜保持一致，使得過濾膜上下方的過濾效果一致。需要說明的是，在過濾膜的厚度和密實(shí)度未達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，過濾膜不能對污染的流體進(jìn)行有效地過濾，此時(shí)流經(jīng)疊片表面的流體為污染的流體；當(dāng)過濾膜的厚度和密實(shí)度達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，能夠?qū)ξ廴镜牧黧w進(jìn)行有效地過濾，此時(shí)流經(jīng)疊片表面的流體為過濾后的潔凈的流體。在本發(fā)明的另一具體示例中，如圖3所示，動態(tài)過濾膜支架本體1為空心的柱體106，柱體106的空心構(gòu)成清水通道103，柱體側(cè)壁上開設(shè)有多個(gè)貫穿柱體側(cè)壁的間隙104，且位于上方的柱體的外側(cè)壁的周長大于位于下方的過柱體外側(cè)壁的周長，有利于在上下方的不同水壓的作用下，各間隙保持通水量一致。進(jìn)一步，如圖3所示，柱體的側(cè)壁的外壁面不平齊，柱體側(cè)壁的內(nèi)壁面不平齊。柱體側(cè)壁的外壁面不平齊，使動態(tài)過濾膜支架的外壁面處形成溝槽，流體流經(jīng)溝槽時(shí)會在溝槽處形成湍流，流體中的粒子在溝槽中的湍流和主體流體流動的共同作用下，停留在距離支架本體外壁面的設(shè)定距離處，形成動態(tài)過濾膜，或者使粒子直接在基膜(由支架外壁面支撐的)上形成次生膜，且湍流使動態(tài)過濾膜或者基膜上的次生膜產(chǎn)生小幅度的不規(guī)則往復(fù)運(yùn)動，對動態(tài)過濾膜或者次生膜進(jìn)行了清潔，避免膜被污物污染；柱體側(cè)壁的內(nèi)壁面不平齊，則過濾后的流體在支架本體內(nèi)的清水通道內(nèi)流動時(shí)，流體會沿著疊片間的間隙回流，強(qiáng)化溝槽處的湍流，從而進(jìn)一步對動態(tài)過濾膜或者基膜上的次生膜形成支撐和清潔作用。本發(fā)明另一方面的實(shí)施例提供了一種過濾裝置，如圖4所示，包括罐體2和上述任一實(shí)施例中的動態(tài)過濾膜支架1，動態(tài)過濾膜支架1設(shè)置在罐體2內(nèi)，并具有上述任一實(shí)施例中的動態(tài)過濾膜支架的全部有益效果。綜上，本發(fā)明提供的動態(tài)過濾膜支架，通過設(shè)置位于上方的動態(tài)過濾膜支架的外側(cè)壁的周長大于位于下方的動態(tài)過濾膜支架的外側(cè)壁的周長，即設(shè)置下方水壓大處的間隙的過水截面積小，上方水壓小處的間隙的過水截面積大，使得在水壓和過水截面積的共同作用下，動態(tài)過濾膜支架上各間隙處的過水量一致，有利于流體中的大分子物質(zhì)、顆粒等形成動態(tài)過濾膜，并保持動態(tài)過濾膜的穩(wěn)定。在本發(fā)明中，術(shù)語“多個(gè)”是指兩個(gè)或兩個(gè)以上。本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“上”、“下”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系。在本說明書的描述中，術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“具體實(shí)施例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或?qū)嵗?。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。