一种耐高压分离过滤膜柱的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于膜过滤技术领域，具体涉及耐高压分离过滤膜柱。
【背景技术】
[0002]碟管膜组件(图1)是平板膜组件技术领域内的一大进步。该膜组件是一种利用纳滤或者反渗透来对液体进行过滤和分离的装置。由于该装置内有流体力学性能优异的导流元件，流体在其内流动时，具有流道宽，流程短，全湍流的特点。这些特点都使得碟管膜组件相比其他膜组件具有阻力小、高抗污染的特性。在反渗透浊度和污泥密度指数(SDI)增加的情况下，它也能经济有效地运行。在国外已经将其成功地运用到垃圾渗滤液的处理过程中。该装置主要有包括玻璃钢圆管承压外壳，位于承压外壳轴线上的两端带有螺纹的内拉杆、导流盘和膜片交替套在中心拉杆上，膜片夹在两导流盘中间。膜片为两张类似光碟形状的半渗透膜，中间夹一块产水隔网层，周边通过超声焊接密封而成。套在中心拉杆上的导流盘和膜片组成的膜堆，由底部法兰、终端连接法拉和螺母共同作用紧固压紧。压力容器内的流体(图1上用箭头表示)通过底部法兰和终端连接法兰处的唇形密封圈密封防止泄露。
[0003]如图1，流体从原水入口进入膜壳，从膜壳和膜堆之间的缝隙流到底部法兰与末端导流盘形成的空间内，经过导流盘中间的导流孔流到导流盘的另一面，沿着膜片层的一面流向导流盘周边的凸缘，在导流盘的凸缘处受阻折回，流经膜片层的另一面，从下一级导流盘的导流孔离开，以这样蜿蜒曲折的方式流经整个膜堆(图1箭头所示流体流过膜堆的方式)。透过膜片的产水汇集在导流盘中心的产水收集导流槽内，由其周围的O型密封圈与浓水分开，流入产水流道内，沿着中心拉杆，最后从产水出口排出，浓水汇集在终端连接法兰和末端导流盘形成的空间内，由浓水出口排出。
[0004]碟管膜组件主要应用在高浓度、高含盐量的工业废水零排放领域内，如石油炼制废水、煤化工废水、钢铁工业废水等难处理的废水。要处理这些高浓废水，要求碟管膜组件在非常高的压力下工作(至少大于70bar)。而现有碟管膜组件仅靠中心拉杆两端的两个螺母给壳内的法兰和膜堆提供预紧力，其作用力是不足够的，尤其在实际操作过程中当进水压力增高至70bar以上时，终端连接法兰和底部法兰的周边经常出现渗漏现象，甚至将唇型密封圈压出装置，导致唇型密封圈变形损坏，使设备不能正常工作。进一步地，由于玻璃钢的导热系数低，玻璃钢外壳的使用，不利于流体带进去的热量向外传递，膜片层在高温高压下操作，极易损坏，缩短整个设备的使用寿命。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的就是针对现有技术的不足，提供一种耐高压分离过滤膜柱。
[0006]本发明的分离过滤膜柱包括导流盘、膜片和圆管形的承压外壳，承压外壳的两端为法兰结构。
[0007]所述的承压外壳的材料为不锈钢。
[0008]导流盘和膜片的中心开孔，多个导流盘和膜片交替堆叠，构成中心开孔的膜堆；所述膜堆的外径小于承压外壳的内径，其间隙为膜柱的原水通道。
[0009]所述膜堆的两端分别设置有终端密封板和连接端密封板，终端密封板和连接端密封板的中心开孔，连接端密封板上设置有透过液收集筒，透过液收集筒的开放端固定在连接端密封板的中心，筒底中心开孔，中心拉杆穿过各个中心开孔设置，并通过两端的螺母将终端密封板、膜堆、透过液收集筒和连接端密封板紧固。终端密封板和连接端密封板的侧壁为阶梯状，其最大外径与承压外壳内径相同，最小外径尺寸大于等于膜堆外径，两者与承压外壳通过唇形密封圈密封。连接端密封板上位于中心开孔的两侧分别开有原水入口和浓水出口，其中原水入口与原水通道相通，浓水出口连通连接端密封板与膜堆之间的空间。透过液收集筒的内径大于中心拉杆的外径，透过液收集筒的侧壁开有产水出口。
[0010]固定压环设置在承压外壳的一端，固定压环的一端为法兰结构，其法兰盘与承压外壳的法兰盘通过螺栓螺母固定连接，固定压环的另一端紧压在连接端密封板上。固定压环与连接端密封板可以一体设计，也可以分开设计。
[0011]活动压环设置在承压外壳的另一端，活动压环的一端为法兰结构，其法兰盘与承压外壳的法兰盘通过螺栓螺母活动连接，活动压环可以相对承压外壳移动，活动压环的另一端压在终端密封板上。活动压环与终端密封板可以一体设计，也可以分开设计。
[0012]本实用新型采用管法兰设计，大福减轻了中心拉杆和其两端螺母的压力，进一步压紧了贯穿在中心拉杆的膜堆，减少了唇形密封圈被高压流体压出装置的风险，减少了液体泄漏的几率，使整个膜柱更耐高压。即使在大于70bar的压力下操作，流体也不会从法兰处泄露，保护了唇形密封圈免受损坏。
[0013]本实用新型新增了对不锈钢外壳的选择使用，与传统的玻璃钢外壳相比，不锈钢外壳以其优良的导热性能，使流体带入设备中的热量及时向外传递，保证设备在安全的温度下操作，保护了膜片免受损坏，延长了其使用寿命。
【附图说明】
[0014]图1为现有过滤膜柱装置的主视剖视图；
[0015]图2为本实用新型的一种实施例主视剖视图；
[0016]图3为本实用新型的另一实施例主视剖视图。
【具体实施方式】
[0017]如图2和3所示，一种耐高压分离过滤膜柱，包括导流盘1、膜片2和圆管形的承压外壳3，承压外壳3的两端为法兰结构，材料为不锈钢。
[0018]导流盘I和膜片2的中心开孔，多个导流盘I和膜片2交替堆叠，构成中心开孔的膜堆，即膜片2夹在相邻的两个导流盘I中间，只有在两个末端的导流盘上没有膜片。膜堆的外径小于承压外壳3的内径，其间隙为膜柱的原水通道4。
[0019]膜堆的两端分别设置有终端密封板5和连接端密封板6，终端密封板5和连接端密封板6的中心开孔，连接端密封板6上设置有透过液收集筒7，透过液收集筒7的开放端固定在连接端密封板6的中心，筒底中心开孔，中心拉杆8穿过各个中心开孔设置，并通过两端的螺母将终端密封板5、膜堆、透过液收集筒7和连接端密封板6紧固。终端密封板5和连接端密封板6的侧壁为阶梯状，其最大外径与承压外壳3内径相同，最小外径尺寸大于等于膜堆外径，两者与承压外壳3通过唇形密封圈密封。连接端密封板6上位于中心开孔的两侧分别开有原水入口 9和浓水出口 10，其中原水入口 9与原水通道4相通，浓水出口 10连通连接端密封板6与膜堆之间的空间。透过液收集筒7的内径大于中心拉杆8的外径，透过液收集筒7的侧壁开有产水出口 7-1。流体由原水入口 9进入膜柱，通过原水通道4到达终端密封板5与膜堆之间的空间内，经过膜堆过滤后的浓水由浓水出口 10排出，产水沿着中心拉杆8由产水出口 7-1排出，流体的流动方式见图2、3的箭头所示。
[0020]固定压环11设置在承压外壳3的一端，固定压环11的一端为法兰结构，其法兰盘与承压外壳3的法兰盘通过螺栓螺母固定连接，固定压环11的另一端紧压在连接端密封板6上。固定压环11与连接端密封板6可以一体设计(如图2)，也可以分开设计(如图3)。
[0021]活动压环12设置在承压外壳3的另一端，活动压环12的一端为法兰结构，其法兰盘与承压外壳3的法兰盘通过螺栓螺母活动连接，活动压环12可以相对承压外壳3移动，活动压环12的另一端压在终端密封板5上。活动压环12与终端密封板5可以一体设计(如图2)，也可以分开设计(如图3)。
【主权项】
1.一种耐高压分离过滤膜柱，包括导流盘(1)、膜片(2)和圆管形的承压外壳(3)，其特征在于:所述的承压外壳(3)的两端为法兰结构； 所述的导流盘(I)和膜片(2)的中心开孔，多个导流盘(I)和膜片(2)交替堆叠，构成中心开孔的膜堆；膜堆的外径小于承压外壳⑶的内径，其间隙为膜柱的原水通道⑷； 膜堆的两端分别设置有终端密封板(5)和连接端密封板￠)，终端密封板(5)和连接端密封板出)的中心开孔，连接端密封板(6)上设置有透过液收集筒(7)，透过液收集筒(7)的开放端固定在连接端密封板(6)的中心，透过液收集筒(7)的筒底中心开孔，中心拉杆(8)穿过各个中心开孔设置，并通过两端的螺母将终端密封板(5)、膜堆、透过液收集筒(7)和连接端密封板￠)紧固；所述的终端密封板(5)和连接端密封板￠)的侧壁为阶梯状，其最大外径与承压外壳(3)内径相同，最小外径尺寸大于等于膜堆外径，两者与承压外壳(3)通过唇形密封圈密封；连接端密封板(6)上位于中心开孔的两侧分别开有原水入口(9)和浓水出口(10)，其中原水入口(9)与原水通道(4)相通，浓水出口(10)连通连接端密封板(6)与膜堆之间的空间；透过液收集筒(7)的内径大于中心拉杆⑶的外径，透过液收集筒(7)的侧壁开有产水出口(7-1);流体由原水入口(9)进入膜柱，通过原水通道(4)到达终端密封板(5)与膜堆之间的空间内，经过膜堆过滤后的浓水由浓水出口(10)排出，产水沿着中心拉杆(8)由产水出口(7-1)排出； 固定压环(11)设置在承压外壳(3)的一端，固定压环(11)的一端为法兰结构，其法兰盘与承压外壳(3)的法兰盘通过螺栓螺母固定连接，固定压环(11)的另一端紧压在连接端密封板(6)上； 活动压环(12)设置在承压外壳(3)的另一端，活动压环(12)的一端为法兰结构，其法兰盘与承压外壳(3)的法兰盘通过螺栓螺母活动连接，活动压环(12)可以相对承压外壳(3)移动，活动压环(12)的另一端压在终端密封板(5)上。
2.如权利要求1所述的一种耐高压分离过滤膜柱，其特征在于:所述的固定压环(11)与连接端密封板￠)为一体设计，或分开设计。
3.如权利要求1所述的一种耐高压分离过滤膜柱，其特征在于:所述的活动压环(12)与终端密封板(5)为一体设计，或分开设计。
4.如权利要求1所述的一种耐高压分离过滤膜柱，其特征在于:所述的承压外壳(3)的材料为不锈钢。
【专利摘要】本实用新型涉及一种耐高压分离过滤膜柱。本实用新型的承压外壳的两端为法兰结构，膜堆的两端分别设置有终端密封板和连接端密封板，固定压环和活动压环的一端为法兰结构，另一端分别压住连接端密封板和终端密封板。固定压环和活动压环通过法兰盘以及螺栓螺母与承压外壳法兰固定连接。本实用新型的法兰结构减轻了中心拉杆和其两端螺母的压力，进一步压紧了膜堆，使整个膜柱更耐高压。
【IPC分类】B01D61-00, B01D63-00, C02F1-44
【公开号】CN204412070
【申请号】CN201420829649
【发明人】陈楚龙, 杨柳青
【申请人】浙江美易膜科技有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2014年12月23日