一种用于水蒸气分离的膜装置的制作方法

本实用新型涉及水分回收技术领域，具体涉及一种用于燃煤电厂排放烟气中水蒸气分离回收的膜装置。

背景技术：

燃煤电厂排放烟气中含有大量的饱和水蒸气。对于一台600MW的燃煤机组，每小时排放50℃左右的烟气量约200×10⁴Nm³/h，烟气中携带饱和水蒸气含量约200t/h，按年平均运行5500小时计算，则年排放水量约110万吨，是对水资源的巨大浪费。并且，烟气携带饱和水蒸气从烟囱中排至大气中时，由于环境温度相对较低，导致部分水蒸气冷凝，形成水珠并携带杂质从空中降落，即所谓的石膏雨，会对烟囱周围的环境造成一定污染，影响设备寿命及人体健康。

若要对烟气中的水蒸气进行回收，一种方法是直接冷凝，降低烟气的露点温度，则可回收一定的水资源，但烟气所携带的水蒸气仍处于饱和状态，石膏雨问题仍然存在，且由于烟气温度降低，升力下降，对烟囱周围环境的污染加剧；另一种方法是间接冷凝，将部分水蒸气从烟气中分离出来再进行冷凝回收，在不改变烟气温度的条件下降低水蒸气分压，可有效解决石膏雨问题，且回收了水资源。因此，如何将水蒸气从烟气中分离出来，是当前要解决的关键问题之一。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种用于水蒸气分离的膜装置，该装置采用模块化设计，可根据烟气量调整膜组件的布置数量，可根据烟气压降要求调整中空纤维膜丝的分布密度，能够适应各种烟气工况条件。采用中空纤维复合膜捕集燃煤电厂排放烟气中的水蒸气，从而实现水分回收并改善烟气品质。由于采用模块化设计，部件之间的连接为可拆卸，后期维修比较便捷，不需更换膜组件或膜装置，降低了成本。

本实用新型的技术方案是：一种用于水蒸气分离的膜装置，包括若干膜组件、烟道和若干引出管；

若干所述膜组件可拆卸的分布在烟道内，所述引出管的一端分别可拆卸的与膜组件的出气孔连通；

所述膜组件包括若干中空纤维膜丝、盖板和侧板；所述中空纤维膜丝均匀分布在膜组件腔内；所述中空纤维膜丝一端出口与外部相通，另一端出口封闭；所述侧板安装在中空纤维膜丝两侧，盖板安装在中空纤维膜丝的一端、且侧板的一端与盖板可拆卸连接。

上述方案中，还包括连接管；所述烟道的两端分别可拆卸的与连接管连接。

上述方案中，所述中空纤维膜丝一端通过封装树脂A固定，另一端通过封装树脂B固定并封闭。

上述方案中，所述侧板与封装树脂A、封装树脂B之间通过树脂的粘结力固定。

上述方案中，所述侧板与盖板通过螺栓连接。

上述方案中，所述侧板与封装树脂A和封装树脂B分别通过凹型槽镶嵌连接。

上述方案中，所述侧板与盖板的接口处设有密封圈A进行密封。

上述方案中，所述引出管与膜组件的接口处设有密封圈B进行密封。

上述方案中，所述盖板上安装可拆卸的把手。

上述方案中，所述盖板上通过螺钉安装把手。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型采用模块化设计，包括膜组件、烟道、连接管、引出管及相应连接螺栓，所述膜组件通过螺钉安装在烟道上，所述连接管与烟道通过螺栓连接，所述引出管通过螺钉固定在膜组件上；所述膜组件由中空纤维膜丝、盖板、封装树脂A、封装树脂B、侧板、密封圈A、密封圈B、把手以及相应连接螺栓组成，所述中空纤维膜丝前段通过封装树脂A固定，后端通过封装树脂B固定，所述侧板与封装树脂A、封装树脂B之间依靠树脂的粘结力固定，所述侧板与盖板通过螺栓连接。可根据烟气量调整膜组件的布置数量，可根据烟气压降要求调整中空纤维膜丝的分布密度，能够适应各种烟气工况条件。

2.本实用新型的后期维修比较便捷，当膜装置内腔的压力升高时，可首先针对单个膜组件进行气密性测试，判断泄露源头，在针对有问题的膜组件进行膜丝气密性实验，判断哪个或哪些膜丝发生损害，通过树脂堵住损害膜丝的出口即完成整个膜装置的维修，而不需更换膜组件或膜装置，降低了成本。

3.本实用新型所述中空纤维膜丝在膜组件腔内均匀分布，以便于后期进行损坏膜丝的处理。

4.本实用新型所述侧板与封装树脂A、封装树脂B的连接处有凹型槽，以提高侧板与树脂的粘结力。

5.本实用新型所述侧板与盖板的接口处以及引出管与膜组件的接口处分别用密封圈A、密封圈B进行密封，防止压差作用下外部空气进入内腔与捕集的水蒸气混合。

6.本实用新型所述盖板上通过螺钉安装把手，使得膜组件能够从烟道中便捷拿出。

附图说明

图1是一种用于水蒸气分离的膜装置。

图2是膜装置中的一个膜组件。

图中：1.膜组件；2.烟道；3.连接管；4.引出管；11.中空纤维膜丝；12.盖板；13.封装树脂A；14.封装树脂B；15.侧板；16.密封圈A；17.密封圈B；18把手。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明，但本实用新型的保护范围并不限于此。

如图1所示，为本实用新型所述用于水蒸气分离的膜装置的一种实施方式，所述用于水蒸气分离的膜装置包括膜组件1、烟道2、连接管3、引出管4及相应连接螺栓。所述膜组件1放置在烟道2的矩形槽内，所述烟道2的两端分别通过螺栓连接连接管3，所述引出管4通过螺钉固定在膜组件1的出气圆孔处。

如图2所示，所述膜组件1呈四方体，包括中空纤维膜丝11、盖板12、封装树脂A13、封装树脂B14、侧板15、密封圈A16、密封圈B17、把手18以及相应连接螺栓，所述中空纤维膜丝11在膜组件1腔内均匀分布，分布密度根据实际应用工况条件确定，中空纤维膜丝11的一端均通过封装树脂A13固定，另一端均通过封装树脂B14固定，中空纤维膜丝11的一端出口与外部相通，另一端出口被封装树脂B14堵死，所述侧板15与封装树脂A13、封装树脂B14的连接处分别设有凹型槽，所述侧板15与封装树脂A13、封装树脂B14通过凹型槽镶嵌连接，以提高两者之间的粘结力。所述侧板15与盖板12通过螺栓连接，所述侧板15与盖板12的接口处用密封圈A16进行密封，引出管4与膜组件1的接口处用密封圈B17进行密封，防止压差作用下外部空气进入内腔与捕集的水蒸气混合，所述盖板12上通过螺钉安装把手18，使得膜组件1能够从烟道2中便捷拿出。

本实用新型的工作过程：

当燃煤烟气通过一侧的连接管3进入烟道2中，与烟道2中的中空纤维膜丝11接触，由于膜组件1腔内的压力远小于烟气压力，且中空纤维膜丝11的表面涂覆了亲水性涂料，部分水蒸气将从烟气中进入中空纤维膜丝11的腔内，并在内部压差的驱动下，向盖板12与封装树脂A13之间的腔内流动，并进入引出管4，完成水蒸气的捕集，进入冷凝系统进行回收利用。