一种膜棒分配板及膜组件的制作方法

本实用新型涉及液体过滤技术领域，特别涉及一种膜棒分配板及膜组件。

背景技术：

膜技术在我国是一门新兴的高分离、浓缩、提纯、净化技术。其中膜分离技术在发达国家已被广泛应用，特别在油水分离、海水淡化、苦海水淡化、纯水、超纯水设备、浓缩提纯、各种废水处理及回用等领域更为普及。

随着科技技术的创新，在过滤领域，陶瓷膜的应用领域越来越广泛，在果汁、葡萄酒、酵母、水处理、啤酒过滤等技术领域都已经被应用。在啤酒过滤领域，一般膜组件的设计结构将未过滤的啤酒从膜组件底部进入陶瓷膜棒的内部，然后从陶瓷膜棒内部渗透至外部变成清亮的啤酒，过滤后的清亮啤酒被收集在膜组件内部，在膜组件侧部的最高点会开设一个出液管作为过滤后的啤酒的出口，使过滤后的啤酒进入到下一个工序，浊酒会在外力作用下继续在膜棒内部进行循环，从而达到一个连续循环过滤的目的。

膜棒分配板一般为圆形结构，设在膜组件的上下端面上，参照图1所示，膜棒分配板2上设有按照同心圆分布的孔位21(膜棒插入孔)，用于插入并固定膜棒。在膜组件外壳体的侧面顶部会配有一个出液管16，出液管16是过滤后的清液的出口和反冲液的进口，与出液管16距离最远的清液到达出液管口时受到的阻力最大，使得此处的膜棒容易阻塞，同时当反冲时反冲液到达距离出液管16最远的膜棒的冲击力度最小，导致最远端的膜棒最不易被清洗，这两种因素会导致最远端的膜棒更易被堵塞，从而影响膜棒的过滤性能。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于解决背景技术中存在的由于膜组件中膜棒和出液管之间的距离不均造成膜棒过滤性能不佳的技术问题，提供了一种膜棒分配板，通过对膜棒上孔位(膜棒插入孔)的位置以及数量进行优化，实现了更加均匀地分配膜棒与出液管的距离。

优化后的膜棒分配上的膜棒插入孔的分布采用非完整的同心圆设计，将距离出液管近的孔位的数量进行删减，使其形成一个扇形区域，在该扇形区域中不设置膜棒插入孔，故而不会有膜棒插入，实现更加均匀分配每个膜棒到出液管的距离。同时出液管附近的膜棒密度降低，也减小了距离出液管较远的清液到达出液管时所受的阻力，同时在反冲时反冲液也能均匀的分散至每根膜棒，特别是与出液管距离远的膜棒，极大地提高了膜棒的过滤性能。

本实用新型的第一实施方式公开了一种膜棒分配板，所述膜棒分配板分为第一区域和第二区域，所述第一区域上具有多个孔位，用于插入并固定膜棒，所述第二区域上不设置孔位，所述第一区域与所述第二区域的分界线与所述膜棒分配板的中心在所述第二区域中所围成的角度为第二区域角度a，所述第二区域角度a的取值范围为45°＜a＜70°。

可选地，所述膜棒分配板为圆形结构，所述第一区域和所述第二区域均为扇形区域，所述第一区域上具有多个按照圆弧阵列排布的孔位，所述第二区域角度a的值范围为45°＜a＜70°。

可选地，沿所述膜棒分配板第一半径r1大小的圆周方向，在所述第一区域中均匀分布第一圆弧阵列孔位集。

可选地，在所述第一圆弧阵列孔位集中，每相邻孔位与膜棒分配板圆心的连线形成的角度都为第一角度b，所述第一角度b小于所述第二区域角度a。

可选地，沿所述膜棒分配板第二半径r2大小的圆周方向，在所述第一区域中均匀分布第二圆弧阵列孔位集，所述第一半径r1小于所述第二半径r2。

可选地，在所述第二圆弧阵列孔位集中，每相邻孔位与膜棒分配板圆心的连线形成的角度都为第二角度c，所述第二角度c小于所述第二区域角度。

可选地，所述第一圆弧阵列孔位集中孔位的数量为10个，所述第二圆弧阵列孔位集中孔位的数量为5个。

可选地，所述分配板的中心与所述第一圆弧阵列孔位集中的所有孔位的中心点的连线不经过所述第二圆弧阵列孔位集中所有孔位的中心。

可选地，所述膜棒分配板的圆心处不设有孔位。

本实用新型第二是实施方式中还提供了一种膜组件，用于过滤液体，包括壳体，所述壳体具有相对的第一端面和第二端面，所述壳体的两端分别设有如上任一所述的一种膜棒分配板，所述膜棒分配板第一区域中的孔位用于插入并固定膜棒，所述膜棒位于所述壳体限定的封闭腔室中；所述壳体顶部侧壁的第一位置处设有出液管，所述第一位置位于与所述第二区域的圆弧相连的所述壳体的顶部侧壁中心处。

本实用新型第一方面提供了一种膜棒分配板，将膜棒分配板分为第一区域以及第二区域，并且在第一区域中设置多个孔位，所述孔位为膜棒插入孔用于插入并固定膜棒，在第二区域中不设置孔位，实现了不在整个膜棒分配板上均匀分配膜棒插入孔的技术效果。

本实用新型第二方面提供了一种膜组件，包括壳体和本实用新型第一实施方式中提供的一种膜棒分配板，其中所述膜棒分配板分别设置在所述壳体的上下两个端面上，所述壳体顶部侧壁的第一位置处设有出液管，所述第一位置位于与所述第二区域的圆弧相连的所述壳体的顶部侧壁中心处。通过将出液管设置在与所述第二区域的圆弧相连的侧壁的中心位置上，实现了出液管附近不设置膜棒的技术效果，进而可以实现更加均匀地分配膜棒与出液管的距离，也能更加均匀地分配每个膜棒附近的清液到所述出液管的阻力，提高膜棒的过滤效果。

附图说明

图1是现有技术中提供的其中一个实施例中圆形膜棒分配板的俯视图；

图2是本实用新型提供的其中一个实施例中圆形膜棒分配板的俯视图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。虽然本实用新型的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此实用新型的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作实用新型介绍的目的是为了覆盖基于本实用新型的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本实用新型的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本实用新型也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本实用新型的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步地详细描述。

参考图2，本实用新型提供了一种膜棒分配板2，所述膜棒分配板2分为第一区域和第二区域，所述第一区域上具有多个孔位21，所述孔位21用于插入并固定膜棒，所述第二区域上不设置孔位21，所述第一区域与所述第二区域的分界线24与所述膜棒分配板的中心在所述第二区域中所围成的角度为第二区域角度a，所述第二区域角度a的取值范围为45°＜a＜70°。

参考图1，膜棒分配板2上开有孔位21(膜棒插入孔)，用于插入并且固定膜棒，目前常用的膜棒分配板2上的膜棒插入孔分布设计采用同心圆形式，相应的膜棒也以同心圆的形式分布于膜棒分配板上。在其他实施例中，膜棒插入孔也可以以其他的形式均匀分布于膜棒分配板上，例如为阵列的分布形式，在此不作限制。并且，本实用新型中对膜棒分配板的形状不做限制，可以为圆形也可以为矩形或者其他多边形，为使本领域技术人员更好地理解本实用新型，在以下的实施例中，均以圆形膜棒分配板进行技术描述。

参考图2，在本实用新型提供的膜棒分配板2，其分为第一区域和第二区域，所述第一区域上具有多个孔位21，用于插入并固定膜棒，在此孔位21的形状与膜棒的截面形状一致，具体地可为圆形或者多边形，并且孔位的直径大小应略大于膜棒的截面直径，以便于膜棒顺利地插入到所述孔位21中并被所述孔位21固定。

参考图2，所述第二区域上不设置孔位21，所述第一区域与所述第二区域的分界线24与所述膜棒分配板2的圆心在所述第二区域所围成的角度为第二区域角度a，所述第二区域角度a的取值范围为45°＜a＜70°。也就是说，本实用新型提供的膜棒分配板不同于现有技术中在整个膜棒分配板上均匀设置孔位，本实用新型中的膜棒分配板中的第一区域中的孔位21设置依照现有的设计，第二区域中改变传统的设计方式，在所述第二区域中不设置孔位21，也可以理解为，相比于现有技术去除了在第二区域中原应该设有的孔位21。

参考图2，在一实施例中，所述膜棒分配板2为圆形结构，所述第一区域和所述第二区域均为扇形区域，所述第一区域上具有多个按照圆弧阵列排布的孔位21，所述第二区域角度a的取值范围为45°＜a＜70°。

更为具体地，沿所述膜棒分配板第一半径r1大小的圆周方向，在所述第一区域中均匀分布第一圆弧阵列孔位集22。在所述第一圆弧阵列孔位集22中，每相邻孔位21与膜棒分配板圆心的连线形成的角度都为第一角度b，所述第一角度b小于所述第二区域角度a。第一角度b小于所述第二区域角度a是指在第二区域中至少存在一个本应该分布在第一圆弧阵列孔位集中的孔位被覆盖了。在此需要说明的是，在本实施例中，在第一区域中均匀分布所述孔位21，故而所述第一角度b的大小一致，均匀分布所述孔位21在提高膜棒分配板的利用率的同时也能提高膜棒分布的均匀性，进而提高过滤的均匀性。在其他实施例中，也可以根据具体情况采用非均匀式的孔位分布形式，在此不作限制。

进一步地，沿所述膜棒分配板2第二半径r2大小的圆周方向，在所述第一区域中均匀分布第二圆弧阵列孔位集23，所述第一半径r1小于所述第二半径r2。在所述第二圆弧阵列孔位集23中，每相邻孔位21与膜棒分配板2圆心的连线形成的角度都为第二角度c，所述第二角度c小于所述第二区域角度a。在此，第二角度c小于所述第二区域角度a是指，在第二区域中至少存在一个本应该分布在第二圆弧阵列孔位集23中的孔位21被覆盖了。需要说明的是，在本实用新型中也不限制第二圆弧孔位集的分布形式，可为均匀的分布，也可为非均匀的分布。

参考图2，所述第一圆弧阵列孔位集22中孔位21的数量为10个，所述第二圆弧阵列孔位集23中孔位21的数量为5个，并且所述膜棒分配板2的圆心处不设有孔位21。

更为具体地，所述膜棒分配板2的中心与所述第一圆弧阵列孔位集22中的所有孔位21的中心点的连线不经过所述第二圆弧阵列孔位集23中所有孔位21的中心。也就是说，在一实施例中，位于所述第一圆弧阵列中的所有孔位与位于所述第二圆弧阵列中的所有孔位不共用同一个半径，当所述孔位用于插入膜棒时，不共用同一个半径的孔位分布可以减小位于内层的膜棒对外层膜棒的阻碍，提高膜棒的过滤性能。

本实用新型的第二实施方式中还提供一种膜组件，用于过滤液体，包括壳体，所述壳体具有相对的第一端面和第二端面，所述壳体的两端分别设有本实用新型中所述的任一实施例中提供的一种膜棒分配板，所述膜棒分配板第一区域中的孔位用于插入并固定膜棒，所述膜棒位于所述壳体限定的封闭腔室中；所述壳体顶部侧壁的第一位置上设有一个出液管，所述第一位置位于与所述第二区域的圆弧相连的壳体的顶部侧壁的中心处。

具体地，参考图2，在所述膜棒分配板的俯视图中，所述出液管16设置在与第二区域圆弧相连的壳体的侧壁上，由于第二区域中不设置孔位21，实现了降低出液管16附近的膜棒密度的技术效果。

在一实施例中，膜组件包括壳体，所述壳体具有相对的第一端面和第二端面，并且所述壳体用于限定一个密闭的腔室，所述壳体的端面上设有膜棒分配板，所述膜棒分配板上分布有膜棒插入孔，用于插入并且固定所述膜棒，所述膜棒的主体位于所述腔室中。所述膜棒内部具有第一通道用于流通待过滤的液体，所述膜棒与所述壳体之间限定了第二通道，所述第二通道用于容纳从所述膜棒中过滤出的清液，所述壳体的顶部侧壁位置处设有一个出液管，所述出液管用于将所述第二通道中的清液导出。

参考图2，将所述出液管16设置在与所述膜棒分配板第二区域的圆弧相连的侧壁中心处，降低了出液管16附近的膜棒密度。当所述膜组件第二通道中的清液用于从所述出液管导出时，减小了与出液管16距离较远的清液到达所述出液管16所受到的阻力，在一定程度上实现均匀分配每个膜棒附近的清液到所述出液管16的阻力，在另一个方面由于在所述出液管16附近不设置膜棒，也在一定程度上也实现了均匀分配每个膜棒到所述出液管16距离的功能。

本实用新型提供的膜组件可与反冲装置配合使用，此时出液管用于与反冲装置连接，实现将反冲液分配到每个膜棒中。降低出液管附近的膜棒密度能减小出液管的液体流向距离所述出液管较远的膜棒的阻力，实现更加均匀分配清液到每个膜棒时所受到的阻力的技术效果。

在本实用新型中，将出液管的管口加大，不仅可以增加从出液管导出清液的速率提高导出清液的工作效率，而且当与反冲装置配合使用时，还能使反冲液在反冲瞬间的截面积加大，加大对膜棒的冲击面积以及冲击力度，提高了对膜棒的清洁效果。

本实用新型还提供一种生产膜棒分配板的方法，具体如下步骤所示：

1.将膜棒分配板上的孔位分布采用同心圆排列；

2.设定出液管的方位及口径大小；

3.根据出液管的方位以及口径确定膜棒分配板上第二区域的位置以及第二区域角度a的大小，具体的，出液管所在的方位为所述膜棒分配板第二区域所在的方位，所述出液管的口径大小决定所述第二区域角度a的大小；

4.在膜棒分配板的第一区域上根据同心圆排布进行开孔，所述孔位用于放置和固定膜棒。

具体地，参考图2，延长出液管在俯视图中的侧边，与该延长的侧边相交的孔位皆被覆盖，形成第二区域；或者说，在该延长的侧边所限定的区域内不设置孔位，形成了第二区域。

通过该方法得到的膜棒分配板的第二区域为一个扇形，在该扇形中不设置孔位，使得离出液管较远的液体到达出液管时受到的阻力会相对减小，同时在反冲时反冲液通过出液管进入到距离出液管较远的膜棒时受到的阻力也相对减小，由于出液管附近不设置膜棒，没有阻挡物，所以反冲液能更好的分散至每根膜棒中且反冲强度不会因膜棒的干扰而降低，较好的反冲效果有利于提升过滤时间和膜棒的过滤性能。

虽然通过参照本实用新型的某些优选实施方式，已经对本实用新型进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变，包括做出若干简单推演或替换，而不偏离本实用新型的精神和范围。