一種中空纖維膜的水通量和截留率測試裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種中空纖維膜的水通量和截留率測試裝置，包括：儲水器、補水器和固定架，用于封裝原液和膜絲的封裝管；分別密封連接于封裝管的兩端的膜絲緊固端蓋，膜絲的兩端分別穿過兩個膜絲緊固端蓋的通絲孔且通入儲水器中；與一個膜絲緊固端蓋的水口連接的計量泵，計量泵與補水器連通；與另一個膜絲緊固端蓋的水口連接的出水閥門，出水閥門與補水器連通；與計量泵電連接的計量泵控制面板。本發(fā)明提供的測試裝置，使用封裝管封裝原液和膜絲，通過計量泵控制面板、計量泵和出水閥門的協(xié)作，將封裝管中的原液的壓力控制在穩(wěn)定的范圍內(nèi)。本測試裝置的壓力控制系統(tǒng)簡單，通過液體流量控制封裝管中的壓力，保證了測試裝置的壓力的連續(xù)穩(wěn)定性。
【專利說明】一種中空纖維膜的水通量和截留率測試裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及濾膜性能測試【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種中空纖維膜的水通量和截留率測試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]中空纖維膜廣泛應(yīng)用在污水處理、苦咸水淡化前處理、海水淡化前處理、中水回用、超純水制備等領(lǐng)域。中空纖維膜屬于壓力驅(qū)動型微孔濾膜，工作原理為膜孔對不同大小的物質(zhì)通過篩分而實現(xiàn)分離。衡量中空纖維膜的性能的主要參數(shù)為水通量和截留率，對中空纖維膜的性能檢測通常是以單根膜絲和膜組件的形式進行的。針對單根膜絲的測試方法為，將單根膜絲置于一個密封腔體中，向密封腔體中通入原液，施加一定的壓力，觀察通過膜絲滲透出來的新液來確定膜絲的水通量；如果原液中含有特定分子量大小的溶質(zhì)，則可以檢測膜絲的截留率。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的一種中空纖維膜絲水通量和泡壓測試裝置采用壓縮空氣為原液提供壓力源，由于壓縮空氣源的連接需要多個壓力控制元件才能保證安全和壓力的穩(wěn)定，并且，隨著原液從膜絲中不斷滲出，腔體內(nèi)壓力相應(yīng)減小，影響測試裝置的連續(xù)穩(wěn)定性。
[0004]另外，該裝置中的用于密封連接膜絲和腔體的穿絲珠的穿絲孔的孔徑只能允許一種尺寸的膜絲穿過，對于不同尺寸的膜絲需要更換不同孔徑大小的穿絲珠，更換不方便，給測試帶來了不便。
[0005]此外，現(xiàn)有的測試裝置只能對單根膜絲進行性能檢測，或只能對膜組件進行性能測試，因此，需要研制不同的設(shè)備，增加了測試成本。
[0006]綜上所述，如何簡化測試裝置的壓力控制系統(tǒng)，提高壓力控制的連續(xù)穩(wěn)定性，成為了本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種中空纖維膜的水通量和截留率測試裝置，以簡化測試裝置的壓力控制系統(tǒng)，提高壓力控制的連續(xù)穩(wěn)定性。
[0008]為達到上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案:
[0009]一種中空纖維膜的水通量和截留率測試裝置，包括用于承接新液的儲水器和承接原液的補水器以及用于固定支撐的固定架，還包括:
[0010]用于封裝原液和膜絲的封裝管；
[0011]分別密封連接于所述封裝管的兩端的膜絲緊固端蓋，所述膜絲的兩端分別穿過兩個所述膜絲緊固端蓋的通絲孔且通入所述儲水器中；
[0012]與一個所述膜絲緊固端蓋的水口連接的計量泵，所述計量泵與所述補水器連通；
[0013]與另一個所述膜絲緊固端蓋的水口連接的出水閥門，所述出水閥門與所述補水器連通；
[0014]與所述計量泵電連接的計量泵控制面板。[0015]優(yōu)選地,還包括:
[0016]進水壓力檢測器，設(shè)置在所述計量泵和一個所述膜絲緊固端蓋之間；
[0017]出水壓力檢測器，設(shè)置在所述出水閥門與另一個所述膜絲緊固端蓋之間。
[0018]優(yōu)選地，還包括設(shè)置在所述計量泵和所述進水壓力器之間的進水閥門。
[0019]優(yōu)選地，所述膜絲緊固端蓋螺紋密封連接于所述封裝管的兩端。
[0020]優(yōu)選地，所述膜絲緊固端蓋上還連接有鎖緊部件，所述鎖緊部件開設(shè)有用于穿過并鎖緊所述膜絲的鎖緊孔，所述通絲孔允許穿過的膜絲的直徑范圍在0.7mm?1.4mm或
1.4?2.0mm之間。
[0021]優(yōu)選地，所述鎖緊部件的一端為錐形螺紋結(jié)構(gòu)，所述錐形螺紋結(jié)構(gòu)與所述膜絲緊固端蓋螺紋連接。
[0022]優(yōu)選地，還包括用于密封在膜組件的兩端、進行膜組件性能測試的膜組件端蓋；一個所述膜組件端蓋與所述進水閥門連接，且進水壓力檢測器位于該膜組件端蓋與所述進水閥門之間；另一個所述膜組件端蓋與所述出水閥門連接，且出水壓力檢測器位于該膜組件端蓋和所述出水閥門之間。
[0023]優(yōu)選地，所述膜組件端蓋包括灌膠端蓋和進水端蓋；所述灌膠端蓋螺紋連接于所述膜組件的兩端，且兩個所述灌膠端蓋各自對應(yīng)地與進水閥門和出水閥門連接；所述進水端蓋與所述灌膠端蓋粘接固定。
[0024]優(yōu)選地，所述封裝管的材料為透明的有機玻璃。
[0025]優(yōu)選地，所述補水器為具有刻度的量杯，所述儲水器為具有刻度的量筒；所述計量泵為齒輪計量泵。
[0026]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0027]本發(fā)明提供的中空纖維膜的水通量和截留率測試裝置，使用封裝管封裝原液和膜絲，封裝管的兩端密封有膜絲緊固端蓋，通過計量泵向封裝管中加入原液，并通過計量泵控制面板、計量泵和出水閥門的協(xié)作，將封裝管中的原液的壓力控制在穩(wěn)定的范圍內(nèi)。可以看出，本測試裝置的壓力控制系統(tǒng)簡單，通過液體流量控制封裝管中的壓力，不會出現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中因為原液滲出，導(dǎo)致腔體內(nèi)空氣壓力降低的現(xiàn)象，保證了測試裝置的壓力的連續(xù)穩(wěn)定性。
[0028]另外，本發(fā)明一實施例所描述的鎖緊部件與膜絲緊固端蓋連接，通過鎖緊部件將膜絲鎖緊在鎖緊孔中的技術(shù)方案，可以實現(xiàn)對不同孔徑的膜絲的即時測試，而不需要更換膜絲緊固端蓋，操作方便。
[0029]此外，本發(fā)明另一實施例所描述的通過膜組件端蓋密封膜組件的兩端，對膜組件進行性能測試的技術(shù)方案，解決了現(xiàn)有技術(shù)無法在同一設(shè)備中進行膜絲和膜組件的性能測試的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)中描述所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。[0031]圖1為本發(fā)明實施例提供的一種中空纖維膜的水通量和截留率測試裝置的連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖2為本發(fā)明實施例提供的一種中空纖維膜的水通量和截留率測試裝置進行膜絲性能測試的連通示意圖；
[0033]圖3為本發(fā)明實施例提供的一種中空纖維膜的水通量和截留率測試裝置進行膜組件性能測試的連通示意圖；
[0034]圖4本發(fā)明實施例提供的一種膜絲緊固端蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖5為圖4中的A向視圖；
[0036]圖6為發(fā)明實施例提供的一種鎖緊部件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖7為本發(fā)明實施例提供的一種膜組件端蓋的組合結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖8為本發(fā)明實施例提供的一種膜組件端蓋的拆分結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]上述圖1-圖8中，固定架1、計量泵控制面板2、計量泵3、進水閥門4、進水壓力檢測器5、膜組件6、封裝管7、膜絲8、膜組件端蓋9、灌膠端蓋91、導(dǎo)流口 911、進水端蓋92、出水壓力檢測器10、膜絲緊固端蓋11、水口 111、通絲孔112、出水閥門12、儲水器13、補水器14、鎖緊部件15、鎖緊孔151、錐形螺紋結(jié)構(gòu)152。
【具體實施方式】
[0040]本發(fā)明的核心是提供了一種中空纖維膜的水通量和截留率測試裝置，簡化了測試裝置的壓力控制系統(tǒng)，提高了壓力控制的連續(xù)穩(wěn)定性。
[0041]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0042]請參考圖1-圖8，本發(fā)明實施例提供了一種中空纖維膜的水通量和截留率測試裝置，以下簡稱測試裝置，包括固定架1、用于承接新液的儲水器13、用于承接原液的補水器14、封裝管7、膜絲緊固端蓋11、計量泵3、計量泵控制面板2、出水閥門12;其中，封裝管7為長柱形管，封裝管7用于封裝原液和膜絲8，封裝管7的兩端分別密封連接有膜絲緊固端蓋11，膜絲8的兩端分別穿過兩個膜絲緊固端蓋11的通絲孔112，且通入儲水器13中；計量泵3與其中的一個膜絲緊固端蓋11的水口 111連接，且計量泵3與補水器14連通；出水閥門12與另一個膜絲緊固端蓋11的水口 111連接，且出水閥門12與補水器14連通；計量泵控制面板2與計量泵3電連接。
[0043]上述測試裝置工作時，通過計量泵控制面板2設(shè)定計量泵3的原液輸出流量，原液從一個膜絲緊固端蓋11的水口 111進入封閉的封裝管7中，封裝管7中的原液的壓力通過計量泵3和出水閥門12相互協(xié)作進行控制，使封裝管7中的液壓維持在一定的范圍內(nèi)，原液經(jīng)過計量泵3、封裝管7、出水閥門12、補水器14依次循環(huán)，形成壓力穩(wěn)定的壓力控制系統(tǒng)，原液在循環(huán)的過程中，封裝管7中的原液滲透進入膜絲8中，且膜絲8穿過兩側(cè)膜絲緊固端蓋11的通絲孔112并通入儲水器13中，得到的新液儲存在儲水器13中，根據(jù)得到新液的量確定膜絲8的水通量，檢測新液中具有特定分子量大小的溶質(zhì)的含量得到膜絲8的截留率。可以看出，本發(fā)明實施例中的測試裝置的壓力控制系統(tǒng)通過計量泵控制面板2、計量泵3和出水閥門12的協(xié)作，控制原液的流量，從而控制測試的壓力，壓力控制系統(tǒng)不需要過多的控制元件，結(jié)構(gòu)簡單，與現(xiàn)有技術(shù)中的采用壓縮空氣作為壓力源相比，不會出現(xiàn)因為原液滲透導(dǎo)致腔體內(nèi)的壓力降低，從而提高了壓力的連續(xù)穩(wěn)定性，保證了測試精度。
[0044]進一步優(yōu)化，本實施例中的測試裝置還包括進水壓力檢測器5和出水壓力檢測器10，進水壓力檢測器5設(shè)置在計量泵3和其中一個膜絲緊固端蓋11之間，用于檢測進入封裝管7中的原液壓力；出水壓力檢測器10設(shè)置在出水閥門12和另一個膜絲緊固端蓋11之間；用于測試從封裝管7中出來的原液壓力。測試人員可以根據(jù)進水壓力檢測器5和出水壓力檢測器10的結(jié)果更方便和更準(zhǔn)確地控制測試的壓力。一般地，進水壓力檢測器5和出水壓力檢測器10均為壓力表。
[0045]作為優(yōu)化，本實施例在進水壓力檢測器5和計量泵3之間設(shè)置有進水閥門4，用于開啟和關(guān)閉原液從計量泵3進入封裝管7之間的通道，測試時打開，不測試時關(guān)閉。
[0046]本實施例中的封裝管7的兩端設(shè)置有螺紋連接部，膜絲緊固端蓋11螺紋密封連接于封裝管7的兩端，方便拆裝。當(dāng)然，膜絲緊固端蓋11與封裝管7兩端還可以通過過盈配合實現(xiàn)彈性擠壓密封連接。
[0047]為了實現(xiàn)對不同孔徑的膜絲8進行即時測試，本發(fā)明實施例中的膜絲緊固端蓋11的通絲孔112允許穿過的膜絲8的直徑范圍在0.7mm?1.4mm或1.4?2.0mm之間，同時，為了實現(xiàn)膜絲8與膜絲緊固端蓋11之間的密封，進而實現(xiàn)封裝管7的全封閉，在膜絲緊固端蓋11上連接有鎖緊部件15，鎖緊部件15開設(shè)有鎖緊孔151，膜絲8從通絲孔112中穿過之后，可以穿過鎖緊孔151，通過調(diào)節(jié)鎖緊孔151的大小，將膜絲8密封鎖緊在鎖緊孔151中，并通過鎖緊部件15與膜絲緊固端蓋11之間的密封連接，實現(xiàn)封裝管7的全封閉。由于設(shè)置了鎖緊部件15，所以不需要根據(jù)每個不同孔徑的膜絲8設(shè)計不同孔徑的膜絲密封端蓋11，也不需要更換膜絲密封端蓋11，只需要調(diào)節(jié)鎖緊部件15的鎖緊孔151的孔徑即可。當(dāng)然，在沒有設(shè)置鎖緊部件15時，膜絲緊固端蓋11的通絲孔112的孔徑與膜絲8的直徑能夠?qū)崿F(xiàn)吻合密封。
[0048]進一步優(yōu)化，本實施例中的鎖緊部件15的一端為錐形螺紋結(jié)構(gòu)152，錐形螺紋結(jié)構(gòu)152與膜絲緊固端蓋11螺紋連接。如圖4-圖6所示，鎖緊部件15擰進膜絲緊固端蓋11中，隨著錐形螺紋結(jié)構(gòu)152不斷地進入，錐形螺紋結(jié)構(gòu)152與膜絲緊固端蓋11之間不斷徑向擠壓，使鎖緊孔151的直徑逐漸變小，直至與膜絲8的直徑吻合密封，實現(xiàn)了對不同孔徑的膜絲8的即時測試。當(dāng)然，鎖緊部件15還可以采用與膜絲緊固端蓋11插接固定的結(jié)構(gòu)，隨著鎖緊部件15插入深度的增加，使鎖緊孔151的直徑不斷減小，直到與膜絲8實現(xiàn)密封。
[0049]為了使本發(fā)明中的測試裝置能夠?qū)δそM件的性能進行測試，本發(fā)明實施例中的測試裝置還包括膜組件端蓋9，膜組件端蓋9用于密封在膜組件6的兩端。當(dāng)進行膜組件6的性能測試時，將一個膜組件端蓋9與進水閥門4連接，且進水壓力檢測器5位于該膜組件端蓋9與進水閥門4之間；另一個膜組件端蓋9與出水閥門12連接，且出水壓力檢測器10位于該膜組件端蓋9和出水閥門12之間。也就是將膜絲緊固端蓋11和封裝管7卸下來，替換安裝上膜組件6和膜組件端蓋9，測試裝置的其它結(jié)構(gòu)不變，應(yīng)用本發(fā)明的測試裝置對膜組件6進行性能測試，測試原理相同，在此不再贅述。由此可以看出，本發(fā)明的測試裝置既可以對膜絲8進行性能測試，還可以對膜組件6進行性能測試，解決了現(xiàn)有技術(shù)中無法在同一設(shè)備中對膜絲8和膜組件6進行性能測試的問題，通過一個測試裝置便可以完成兩種測試，只需要根據(jù)測試的對象，選擇將膜絲緊固端蓋11或膜組件端蓋9連接至測試裝置中，避免了使用兩種不同的設(shè)備進行測試，降低了測試成本。本發(fā)明提供的測試裝置可以對小型的膜組件6進行性能測試，利用小型膜組件6測試得到的數(shù)據(jù)，設(shè)計大型的膜組件，從而節(jié)約了直接研制大型膜組件所耗費的資源和時間，提高了膜組件的研制效率。
[0050]對膜組件端蓋9進行優(yōu)化，本實施例中的膜組件端蓋9包括灌膠端蓋91和進水端蓋92 ;灌膠端蓋91螺紋連接于膜組件6的兩端，且一個灌膠端蓋91與進水閥門4連接，另一個灌膠端蓋9與出水閥門12連接，灌膠端蓋91與進水端蓋4通過膠粘劑粘接固定。灌膠端蓋91上設(shè)置有用于進水和出水的導(dǎo)流口 911，原液可以從導(dǎo)流口 911流進或流出膜組件6。將膜組件端蓋9設(shè)置成分體結(jié)構(gòu)是為了方便加工制造。當(dāng)然，膜組件端蓋9還可以是一體結(jié)構(gòu)，在此不做具體限定。
[0051]本實施例中的封裝管7由透明的有機玻璃制成，測試過程中可以觀察膜絲情況。當(dāng)然，封裝管7還可以采用其它材料，比如金屬管等。
[0052]為了直接得到中空纖維膜的水通量數(shù)據(jù)，本實施例中的補水器14為具有刻度的量杯，儲水器13為具有刻度的量筒，以直接得到相關(guān)的數(shù)據(jù)，比如，新液的滲透量，原液的循環(huán)量等。當(dāng)然，補水器14和儲水器13還可以不具有刻度，而另外采用其它量具進行測量。
[0053]本實施例中的計量泵3優(yōu)選為齒輪計量泵,齒輪計量泵具有無級調(diào)速、流量控制精度高，流量穩(wěn)定的優(yōu)點。當(dāng)然也可以是往復(fù)式、回轉(zhuǎn)式計量泵。通過齒輪計量泵、出水閥門12、計量泵控制面板2相互協(xié)作，將測試壓力穩(wěn)定控制在0.1MPa?0.3MPa之間，滿足性能測試壓力需求。
[0054]本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0055]對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種中空纖維膜的水通量和截留率測試裝置，包括用于承接新液的儲水器(13)和承接原液的補水器(14)以及用于固定支撐的固定架(1)，其特征在于，還包括: 用于封裝原液和膜絲(8)的封裝管(7)； 分別密封連接于所述封裝管(7)的兩端的膜絲緊固端蓋(11)，所述膜絲(8)的兩端分別穿過兩個所述膜絲緊固端蓋(11)的通絲孔(112)且通入所述儲水器(13)中； 與一個所述膜絲緊固端蓋(11)的水口(111)連接的計量泵(3)，所述計量泵(3)與所述補水器(14)連通； 與另一個所述膜絲緊固端蓋(11)的水口(111)連接的出水閥門(12)，所述出水閥門(12)與所述補水器(14)連通； 與所述計量泵(3)電連接的計量泵控制面板(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試裝置，其特征在于，還包括: 進水壓力檢測器(5)，設(shè)置在所述計量泵(3)和一個所述膜絲緊固端蓋(11)之間； 出水壓力檢測器(10)，設(shè)置在所述出水閥門(12)與另一個所述膜絲緊固端蓋(11)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測試裝置，其特征在于，還包括設(shè)置在所述計量泵(3)和所述進水壓力檢測器(5 )之間的進水閥門(4 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試裝置，其特征在于，所述膜絲緊固端蓋(11)螺紋密封連接于所述封裝管(7)的兩端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試裝置，其特征在于，所述膜絲緊固端蓋(11)上還連接有鎖緊部件(15)，所述鎖緊部件(15)開設(shè)有用于穿過并鎖緊所述膜絲(8)的鎖緊孔(151)，所述通絲孔(112)允許穿過的膜絲(8)的直徑范圍在0.7mm?1.4mm或1.4?2.0mm之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測試裝置，其特征在于，所述鎖緊部件(15)的一端為錐形螺紋結(jié)構(gòu)(152)，所述錐形螺紋結(jié)構(gòu)(152)與所述膜絲緊固端蓋(11)螺紋連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測試裝置，其特征在于，還包括用于密封在膜組件(6)的兩端、進行膜組件性能測試的膜組件端蓋(9);一個所述膜組件端蓋(9)與所述進水閥門(4)連接，且進水壓力檢測器(5)位于該膜組件端蓋(9)與所述進水閥門(4)之間；另一個所述膜組件端蓋(9)與所述出水閥門(12)連接，且出水壓力檢測器(10)位于該膜組件端蓋(9)和所述出水閥門(12)之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的測試裝置，其特征在于，所述膜組件端蓋(9)包括灌膠端蓋(91)和進水端蓋(92);所述灌膠端蓋(91)螺紋連接于所述膜組件(6)的兩端，且兩個所述灌膠端蓋(91)各自對應(yīng)地與進水閥門(4 )和出水閥門(12 )連接；所述進水端蓋(92 )與所述灌膠端蓋(91)粘接固定。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項所述的測試裝置，其特征在于，所述封裝管(7)的材料為透明的有機玻璃。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的測試裝置，其特征在于，所述補水器(14)為具有刻度的量杯，所述儲水器(13)為具有刻度的量筒；所述計量泵(3)為齒輪計量泵。
【文檔編號】B01D65/10GK103611423SQ201310674740
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月11日
【發(fā)明者】葉明明, 路宏偉, 盧敏, 凌志輝, 鄒昊, 黃濤 申請人:株洲時代新材料科技股份有限公司