一種耐高壓分離過濾膜柱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于膜過濾技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及耐高壓分離過濾膜柱。
【背景技術(shù)】
[0002]碟管膜組件(圖1)是平板膜組件技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的一大進(jìn)步。該膜組件是一種利用納濾或者反滲透來對液體進(jìn)行過濾和分離的裝置。由于該裝置內(nèi)有流體力學(xué)性能優(yōu)異的導(dǎo)流元件，流體在其內(nèi)流動(dòng)時(shí)，具有流道寬，流程短，全湍流的特點(diǎn)。這些特點(diǎn)都使得碟管膜組件相比其他膜組件具有阻力小、高抗污染的特性。在反滲透濁度和污泥密度指數(shù)(SDI)增加的情況下，它也能經(jīng)濟(jì)有效地運(yùn)行。在國外已經(jīng)將其成功地運(yùn)用到垃圾滲濾液的處理過程中。該裝置主要有包括玻璃鋼圓管承壓外殼，位于承壓外殼軸線上的兩端帶有螺紋的內(nèi)拉桿、導(dǎo)流盤和膜片交替套在中心拉桿上，膜片夾在兩導(dǎo)流盤中間。膜片為兩張類似光碟形狀的半滲透膜，中間夾一塊產(chǎn)水隔網(wǎng)層，周邊通過超聲焊接密封而成。套在中心拉桿上的導(dǎo)流盤和膜片組成的膜堆，由底部法蘭、終端連接法拉和螺母共同作用緊固壓緊。壓力容器內(nèi)的流體(圖1上用箭頭表示)通過底部法蘭和終端連接法蘭處的唇形密封圈密封防止泄露。
[0003]如圖1，流體從原水入口進(jìn)入膜殼，從膜殼和膜堆之間的縫隙流到底部法蘭與末端導(dǎo)流盤形成的空間內(nèi)，經(jīng)過導(dǎo)流盤中間的導(dǎo)流孔流到導(dǎo)流盤的另一面，沿著膜片層的一面流向?qū)Я鞅P周邊的凸緣，在導(dǎo)流盤的凸緣處受阻折回，流經(jīng)膜片層的另一面，從下一級導(dǎo)流盤的導(dǎo)流孔離開，以這樣蜿蜒曲折的方式流經(jīng)整個(gè)膜堆(圖1箭頭所示流體流過膜堆的方式)。透過膜片的產(chǎn)水匯集在導(dǎo)流盤中心的產(chǎn)水收集導(dǎo)流槽內(nèi)，由其周圍的O型密封圈與濃水分開，流入產(chǎn)水流道內(nèi)，沿著中心拉桿，最后從產(chǎn)水出口排出，濃水匯集在終端連接法蘭和末端導(dǎo)流盤形成的空間內(nèi)，由濃水出口排出。
[0004]碟管膜組件主要應(yīng)用在高濃度、高含鹽量的工業(yè)廢水零排放領(lǐng)域內(nèi)，如石油煉制廢水、煤化工廢水、鋼鐵工業(yè)廢水等難處理的廢水。要處理這些高濃廢水，要求碟管膜組件在非常高的壓力下工作(至少大于70bar)。而現(xiàn)有碟管膜組件僅靠中心拉桿兩端的兩個(gè)螺母給殼內(nèi)的法蘭和膜堆提供預(yù)緊力，其作用力是不足夠的，尤其在實(shí)際操作過程中當(dāng)進(jìn)水壓力增高至70bar以上時(shí)，終端連接法蘭和底部法蘭的周邊經(jīng)常出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，甚至將唇型密封圈壓出裝置，導(dǎo)致唇型密封圈變形損壞，使設(shè)備不能正常工作。進(jìn)一步地，由于玻璃鋼的導(dǎo)熱系數(shù)低，玻璃鋼外殼的使用，不利于流體帶進(jìn)去的熱量向外傳遞，膜片層在高溫高壓下操作，極易損壞，縮短整個(gè)設(shè)備的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種耐高壓分離過濾膜柱。
[0006]本發(fā)明的分離過濾膜柱包括導(dǎo)流盤、膜片和圓管形的承壓外殼，承壓外殼的兩端為法蘭結(jié)構(gòu)。
[0007]所述的承壓外殼的材料為不銹鋼。
[0008]導(dǎo)流盤和膜片的中心開孔，多個(gè)導(dǎo)流盤和膜片交替堆疊，構(gòu)成中心開孔的膜堆；所述膜堆的外徑小于承壓外殼的內(nèi)徑，其間隙為膜柱的原水通道。
[0009]所述膜堆的兩端分別設(shè)置有終端密封板和連接端密封板，終端密封板和連接端密封板的中心開孔，連接端密封板上設(shè)置有透過液收集筒，透過液收集筒的開放端固定在連接端密封板的中心，筒底中心開孔，中心拉桿穿過各個(gè)中心開孔設(shè)置，并通過兩端的螺母將終端密封板、膜堆、透過液收集筒和連接端密封板緊固。終端密封板和連接端密封板的側(cè)壁為階梯狀，其最大外徑與承壓外殼內(nèi)徑相同，最小外徑尺寸大于等于膜堆外徑，兩者與承壓外殼通過唇形密封圈密封。連接端密封板上位于中心開孔的兩側(cè)分別開有原水入口和濃水出口，其中原水入口與原水通道相通，濃水出口連通連接端密封板與膜堆之間的空間。透過液收集筒的內(nèi)徑大于中心拉桿的外徑，透過液收集筒的側(cè)壁開有產(chǎn)水出口。
[0010]固定壓環(huán)設(shè)置在承壓外殼的一端，固定壓環(huán)的一端為法蘭結(jié)構(gòu)，其法蘭盤與承壓外殼的法蘭盤通過螺栓螺母固定連接，固定壓環(huán)的另一端緊壓在連接端密封板上。固定壓環(huán)與連接端密封板可以一體設(shè)計(jì)，也可以分開設(shè)計(jì)。
[0011]活動(dòng)壓環(huán)設(shè)置在承壓外殼的另一端，活動(dòng)壓環(huán)的一端為法蘭結(jié)構(gòu)，其法蘭盤與承壓外殼的法蘭盤通過螺栓螺母活動(dòng)連接，活動(dòng)壓環(huán)可以相對承壓外殼移動(dòng)，活動(dòng)壓環(huán)的另一端壓在終端密封板上?；顒?dòng)壓環(huán)與終端密封板可以一體設(shè)計(jì)，也可以分開設(shè)計(jì)。
[0012]本實(shí)用新型采用管法蘭設(shè)計(jì)，大福減輕了中心拉桿和其兩端螺母的壓力，進(jìn)一步壓緊了貫穿在中心拉桿的膜堆，減少了唇形密封圈被高壓流體壓出裝置的風(fēng)險(xiǎn)，減少了液體泄漏的幾率，使整個(gè)膜柱更耐高壓。即使在大于70bar的壓力下操作，流體也不會(huì)從法蘭處泄露，保護(hù)了唇形密封圈免受損壞。
[0013]本實(shí)用新型新增了對不銹鋼外殼的選擇使用，與傳統(tǒng)的玻璃鋼外殼相比，不銹鋼外殼以其優(yōu)良的導(dǎo)熱性能，使流體帶入設(shè)備中的熱量及時(shí)向外傳遞，保證設(shè)備在安全的溫度下操作，保護(hù)了膜片免受損壞，延長了其使用壽命。
【附圖說明】
[0014]圖1為現(xiàn)有過濾膜柱裝置的主視剖視圖；
[0015]圖2為本實(shí)用新型的一種實(shí)施例主視剖視圖；
[0016]圖3為本實(shí)用新型的另一實(shí)施例主視剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]如圖2和3所示，一種耐高壓分離過濾膜柱，包括導(dǎo)流盤1、膜片2和圓管形的承壓外殼3，承壓外殼3的兩端為法蘭結(jié)構(gòu)，材料為不銹鋼。
[0018]導(dǎo)流盤I和膜片2的中心開孔，多個(gè)導(dǎo)流盤I和膜片2交替堆疊，構(gòu)成中心開孔的膜堆，即膜片2夾在相鄰的兩個(gè)導(dǎo)流盤I中間，只有在兩個(gè)末端的導(dǎo)流盤上沒有膜片。膜堆的外徑小于承壓外殼3的內(nèi)徑，其間隙為膜柱的原水通道4。
[0019]膜堆的兩端分別設(shè)置有終端密封板5和連接端密封板6，終端密封板5和連接端密封板6的中心開孔，連接端密封板6上設(shè)置有透過液收集筒7，透過液收集筒7的開放端固定在連接端密封板6的中心，筒底中心開孔，中心拉桿8穿過各個(gè)中心開孔設(shè)置，并通過兩端的螺母將終端密封板5、膜堆、透過液收集筒7和連接端密封板6緊固。終端密封板5和連接端密封板6的側(cè)壁為階梯狀，其最大外徑與承壓外殼3內(nèi)徑相同，最小外徑尺寸大于等于膜堆外徑，兩者與承壓外殼3通過唇形密封圈密封。連接端密封板6上位于中心開孔的兩側(cè)分別開有原水入口 9和濃水出口 10，其中原水入口 9與原水通道4相通，濃水出口 10連通連接端密封板6與膜堆之間的空間。透過液收集筒7的內(nèi)徑大于中心拉桿8的外徑，透過液收集筒7的側(cè)壁開有產(chǎn)水出口 7-1。流體由原水入口 9進(jìn)入膜柱，通過原水通道4到達(dá)終端密封板5與膜堆之間的空間內(nèi)，經(jīng)過膜堆過濾后的濃水由濃水出口 10排出，產(chǎn)水沿著中心拉桿8由產(chǎn)水出口 7-1排出，流體的流動(dòng)方式見圖2、3的箭頭所示。
[0020]固定壓環(huán)11設(shè)置在承壓外殼3的一端，固定壓環(huán)11的一端為法蘭結(jié)構(gòu)，其法蘭盤與承壓外殼3的法蘭盤通過螺栓螺母固定連接，固定壓環(huán)11的另一端緊壓在連接端密封板6上。固定壓環(huán)11與連接端密封板6可以一體設(shè)計(jì)(如圖2)，也可以分開設(shè)計(jì)(如圖3)。
[0021]活動(dòng)壓環(huán)12設(shè)置在承壓外殼3的另一端，活動(dòng)壓環(huán)12的一端為法蘭結(jié)構(gòu)，其法蘭盤與承壓外殼3的法蘭盤通過螺栓螺母活動(dòng)連接，活動(dòng)壓環(huán)12可以相對承壓外殼3移動(dòng)，活動(dòng)壓環(huán)12的另一端壓在終端密封板5上?；顒?dòng)壓環(huán)12與終端密封板5可以一體設(shè)計(jì)(如圖2)，也可以分開設(shè)計(jì)(如圖3)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種耐高壓分離過濾膜柱，包括導(dǎo)流盤(1)、膜片(2)和圓管形的承壓外殼(3)，其特征在于:所述的承壓外殼(3)的兩端為法蘭結(jié)構(gòu)； 所述的導(dǎo)流盤(I)和膜片(2)的中心開孔，多個(gè)導(dǎo)流盤(I)和膜片(2)交替堆疊，構(gòu)成中心開孔的膜堆；膜堆的外徑小于承壓外殼⑶的內(nèi)徑，其間隙為膜柱的原水通道⑷； 膜堆的兩端分別設(shè)置有終端密封板(5)和連接端密封板￠)，終端密封板(5)和連接端密封板出)的中心開孔，連接端密封板(6)上設(shè)置有透過液收集筒(7)，透過液收集筒(7)的開放端固定在連接端密封板(6)的中心，透過液收集筒(7)的筒底中心開孔，中心拉桿(8)穿過各個(gè)中心開孔設(shè)置，并通過兩端的螺母將終端密封板(5)、膜堆、透過液收集筒(7)和連接端密封板￠)緊固；所述的終端密封板(5)和連接端密封板￠)的側(cè)壁為階梯狀，其最大外徑與承壓外殼(3)內(nèi)徑相同，最小外徑尺寸大于等于膜堆外徑，兩者與承壓外殼(3)通過唇形密封圈密封；連接端密封板(6)上位于中心開孔的兩側(cè)分別開有原水入口(9)和濃水出口(10)，其中原水入口(9)與原水通道(4)相通，濃水出口(10)連通連接端密封板(6)與膜堆之間的空間；透過液收集筒(7)的內(nèi)徑大于中心拉桿⑶的外徑，透過液收集筒(7)的側(cè)壁開有產(chǎn)水出口(7-1);流體由原水入口(9)進(jìn)入膜柱，通過原水通道(4)到達(dá)終端密封板(5)與膜堆之間的空間內(nèi)，經(jīng)過膜堆過濾后的濃水由濃水出口(10)排出，產(chǎn)水沿著中心拉桿(8)由產(chǎn)水出口(7-1)排出； 固定壓環(huán)(11)設(shè)置在承壓外殼(3)的一端，固定壓環(huán)(11)的一端為法蘭結(jié)構(gòu)，其法蘭盤與承壓外殼(3)的法蘭盤通過螺栓螺母固定連接，固定壓環(huán)(11)的另一端緊壓在連接端密封板(6)上； 活動(dòng)壓環(huán)(12)設(shè)置在承壓外殼(3)的另一端，活動(dòng)壓環(huán)(12)的一端為法蘭結(jié)構(gòu)，其法蘭盤與承壓外殼(3)的法蘭盤通過螺栓螺母活動(dòng)連接，活動(dòng)壓環(huán)(12)可以相對承壓外殼(3)移動(dòng)，活動(dòng)壓環(huán)(12)的另一端壓在終端密封板(5)上。
2.如權(quán)利要求1所述的一種耐高壓分離過濾膜柱，其特征在于:所述的固定壓環(huán)(11)與連接端密封板￠)為一體設(shè)計(jì)，或分開設(shè)計(jì)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種耐高壓分離過濾膜柱，其特征在于:所述的活動(dòng)壓環(huán)(12)與終端密封板(5)為一體設(shè)計(jì)，或分開設(shè)計(jì)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種耐高壓分離過濾膜柱，其特征在于:所述的承壓外殼(3)的材料為不銹鋼。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種耐高壓分離過濾膜柱。本實(shí)用新型的承壓外殼的兩端為法蘭結(jié)構(gòu)，膜堆的兩端分別設(shè)置有終端密封板和連接端密封板，固定壓環(huán)和活動(dòng)壓環(huán)的一端為法蘭結(jié)構(gòu)，另一端分別壓住連接端密封板和終端密封板。固定壓環(huán)和活動(dòng)壓環(huán)通過法蘭盤以及螺栓螺母與承壓外殼法蘭固定連接。本實(shí)用新型的法蘭結(jié)構(gòu)減輕了中心拉桿和其兩端螺母的壓力，進(jìn)一步壓緊了膜堆，使整個(gè)膜柱更耐高壓。
【IPC分類】B01D61-00, B01D63-00, C02F1-44
【公開號】CN204412070
【申請?zhí)枴緾N201420829649
【發(fā)明人】陳楚龍, 楊柳青
【申請人】浙江美易膜科技有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2014年12月23日