一種低阻膜堆組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于膜過濾技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低阻膜堆組件。
【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)的一大進步。該膜組件是一種利用納濾或者反滲透來對液體進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)流動時，具有流道寬，流程短，全湍流的特點。這些特點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)濟有效地運行。在國外已經(jīng)將其成功地運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(圖3陰影部分為超聲焊接區(qū)域)。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和2，流體從原水入口進入膜殼，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]現(xiàn)有碟管膜組件存在以下不足:
[0005]1、流體流經(jīng)導(dǎo)流盤時，流向并離開導(dǎo)流盤中心的導(dǎo)流孔，這使得與導(dǎo)流孔毗鄰的O型密封圈承受來自360度范圍內(nèi)的沖擊力，非常容易發(fā)生位移。此處的O型圈一旦發(fā)生位移，設(shè)備的過濾效果便失效。而且尋找和修復(fù)位移的O型圈是非常耗時耗力的工作，在實際使用中嚴(yán)重影響了碟管膜組件的實用性和市場推廣。
[0006]2、流體每經(jīng)過一塊導(dǎo)流盤都要在導(dǎo)流盤的凸緣處產(chǎn)生兩次折流，產(chǎn)生較大的阻力損失。致使整個設(shè)備的阻力損失較大，使進水不得不升高到更高的壓力，這樣就加大了對整個設(shè)備的負擔(dān)，惡化了包括缺點I和2所描述的情況。而且由于進水口的壓力過高，常常導(dǎo)致進水口處連接管路泄漏，影響工作的正常運行。
[0007]3、導(dǎo)流盤上的導(dǎo)流凸點的頂部為一點，與膜片的接觸面積理論上接近零。然而在實際高壓操作下，由于膜片高分子材料本身的彈性，膜片總會有輕微的移動。這就使得與導(dǎo)流凸點頂部接觸的膜片表面受到持續(xù)的機械磨損，給膜片留下深深的印記以至于刺穿膜片，導(dǎo)致整個設(shè)備過濾效果失效。當(dāng)操作溫度提高時，這種原因?qū)е履て淮檀┑娘L(fēng)險更大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本實用新型的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種低阻膜堆組件。
[0009]本實用新型包括導(dǎo)流盤和膜片，導(dǎo)流盤和膜片的中心開孔，多個導(dǎo)流盤和膜片交替堆疊，構(gòu)成中心開孔的膜堆。
[0010]所述的導(dǎo)流盤為中心開有通孔的圓盤，通孔的邊沿上有環(huán)形的中心凸臺，導(dǎo)流盤邊沿有環(huán)形的邊沿凸臺，同一面的中心凸臺與邊沿凸臺的高度相同；中心凸臺外固定設(shè)置有密封圈，其中一面的密封圈與中心凸臺外壁圍合成圓環(huán)形的產(chǎn)水收集槽；貫穿中心凸臺開有產(chǎn)水流出孔，構(gòu)成膜堆的多個導(dǎo)流盤的產(chǎn)水流出孔相接構(gòu)成產(chǎn)水流道；導(dǎo)流盤兩面的中心凸臺上分別設(shè)置定位銷和開有定位槽，定位銷和定位槽位置對應(yīng)，多個導(dǎo)流盤通過定位銷和定位槽連接。
[0011]所述的導(dǎo)流盤的一側(cè)開有降液孔，降液孔中心設(shè)置有加強筋，加強筋的厚度與導(dǎo)流盤邊沿厚度相同，加強筋一端與邊沿凸臺相接，另一端與導(dǎo)流盤表面斜角過渡；導(dǎo)流盤的另一側(cè)對應(yīng)降液孔的區(qū)域為受液區(qū)，受液區(qū)的面積與降液孔面積基本相同，位置相對導(dǎo)流盤中心相對。所有導(dǎo)流盤的降液孔和受液區(qū)位置對齊。
[0012]所述的導(dǎo)流盤的兩面分別有阻流凸臺，阻流凸臺與邊沿凸臺相接，一面的兩個阻流凸臺位置相對導(dǎo)流盤中心相對，兩面的阻流凸臺的位置對應(yīng)，其中一面的高度低于同面的邊沿凸臺，另一面的高度與同面的邊沿凸臺的高度相同。
[0013]所述的導(dǎo)流盤的兩面除受液區(qū)外的其他區(qū)域設(shè)置有多個導(dǎo)流凸點，兩面的導(dǎo)流凸點位置一一對應(yīng)。所述的導(dǎo)流凸點為圓臺形，頂面與側(cè)面圓弧過渡。
[0014]所述的導(dǎo)流盤的材質(zhì)為ABS樹脂、SAN樹脂、聚苯乙稀、金屬材料中的一種，或者是金屬材料和塑料的復(fù)合材料。
[0015]所述的膜片為耐高壓反滲透膜片。
[0016]導(dǎo)流盤上的導(dǎo)流凸點的排布方式為:在膜片放置的圓弧區(qū)域內(nèi)為同心圓弧排列，在膜片放置的直邊區(qū)域內(nèi)按等腰三角形排列。
[0017]相鄰兩個導(dǎo)流盤之間夾設(shè)有膜片；所述的膜片的整體形狀為圓形，中心開孔，切除兩邊。其中心開孔的直徑小于密封圈內(nèi)徑且大于中心凸臺外徑，切除兩邊的面積與降液孔和受液區(qū)的面積相同，且位置對應(yīng)。所述的膜片為層狀結(jié)構(gòu)，兩層半透膜之間夾有產(chǎn)水隔網(wǎng)，膜片邊沿的半透膜和產(chǎn)水隔網(wǎng)通過超聲焊接密封；膜片通過兩側(cè)的導(dǎo)流盤上的密封圈夾緊。進一步地，膜片的兩端被阻流凸臺壓緊固定，防止其輕微的位移。
[0018]本實用新型中導(dǎo)流盤的邊緣開降液孔，在導(dǎo)流盤面上與降液孔對稱的另一邊留有受液區(qū)。流體從降液孔流向下級導(dǎo)流盤的受液區(qū)，后流過膜片層的兩個膜面，從該導(dǎo)流盤的降液孔離開并流向又下一級導(dǎo)流盤。這樣的設(shè)計，避免了流體流經(jīng)導(dǎo)流盤時的兩次折流，大幅降低了導(dǎo)流盤的阻力損失，從而降低進口流體的壓力。進一步地，此設(shè)計降低了流體對導(dǎo)流盤中心密封圈的沖擊力，降低了密封圈在高壓下操作時發(fā)生位移的風(fēng)險。
[0019]本實用新型中導(dǎo)流凸點的頂部設(shè)計為非常小的與導(dǎo)流盤面平行的平面。避免在高溫高壓下操作時，膜片層被刺穿。
【附圖說明】
[0020]圖1為過濾膜柱裝置的主視剖視圖；
[0021]圖2為現(xiàn)有過濾膜柱的導(dǎo)流盤的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3為現(xiàn)有過濾膜柱的膜片的結(jié)構(gòu)及安裝示意圖；
[0023]圖4-1為本實用新型中導(dǎo)流盤的平面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4-2為圖4-1的A-A向截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4-3為圖4-1的B-B向截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖4-4為圖4-2的局部放大圖；
[0027]圖5為本實用新型中膜片的結(jié)構(gòu)及安裝示意圖。
【具體實施方式】
[0028]如圖1所示，一種低阻膜堆組件，包括導(dǎo)流盤I和膜片2，導(dǎo)流盤I和膜片2的中心開孔，多個導(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夾在相鄰的兩個導(dǎo)流盤I中間，只有在兩個末端的導(dǎo)流盤上沒有膜片。
[0029]如圖4-1、4-2、4-3所示，導(dǎo)流盤I為中心開有通孔1_3的圓盤，通孔1_3的邊沿上有環(huán)形的中心凸臺1-1，導(dǎo)流盤I邊沿有環(huán)形的邊沿凸臺1-2，同一面的中心凸臺1-1與邊沿凸臺1-2的高度相同；中心凸臺1-1外固定設(shè)置有密封圈1-4，其中一面的密封圈1-4與中心凸臺1-1外壁圍合成圓環(huán)形的產(chǎn)水收集槽1-5 ;貫穿中心凸臺1-1開有產(chǎn)水流出孔1-6，構(gòu)成膜堆的多個導(dǎo)流盤I的產(chǎn)水流出孔1-6相接構(gòu)成產(chǎn)水流道；導(dǎo)流盤I兩面的中心凸臺1-1上分別設(shè)置定位銷1-7和開有定位槽1-8，定位銷1-7和定位槽1-8位置對應(yīng)，多個導(dǎo)流盤I通過定位銷1-7和定位槽1-8連接。
[0030]導(dǎo)流盤I的一側(cè)開有降液孔1-9，降液孔1-9中心設(shè)置有加強筋1-10，加強筋1_10的厚度與導(dǎo)流盤I邊沿厚度相同，加強筋1-10 —端與邊沿凸臺1-2相接，另一端與導(dǎo)流盤I表面斜角過渡，減少流體流經(jīng)降液孔時的阻力損失；導(dǎo)流盤I的另一側(cè)對應(yīng)降液孔1-9的區(qū)域為受液區(qū)1-11，受液區(qū)1-