一種內壁塗覆的管式膜組件的製作方法

2023-10-06 02:42:24 6

本實用新型涉及膜分離技術領域，具體涉及一種內壁塗覆的管式膜組件。

背景技術：

隨著膜分離技術的不斷發展，膜過濾工藝已經越來越多的應用在工業生產中。其中內壁塗覆的管式膜是最常用的膜元件結構形式之一，而內壁塗覆的管式膜通常是以串聯或並聯結構被布置在一個圓筒形殼體構成組成膜組件使用。

專利號：201410144815.7公開的一種內壁塗覆串聯結構管式膜組件，其由一組殼體、一組一體式並聯的管式膜及兩端封頭組成，其殼體包覆在管式膜上，其兩端封頭開有特定的溝槽及原液進出口，並與管式膜連通從而形成串聯的多級過濾膜結構；

專利號：201520258613.5公開的一種內壁塗覆並聯結構多孔管式膜組件，其為並聯結構，其由一組兩端設帶通孔的固定法蘭的殼體，一組用密封件固定在殼體法蘭通孔內形成並聯結構的多孔管式膜和兩端封頭組成，兩端封頭設原液進程口。

上述內壁塗覆的管式膜組件應用在工業生產中，通常採用錯流過濾方式，從控制運行能耗和提高運行效率的角度考慮，需將多個膜組件固定在特定框架上並通過外部配管組成膜組件為並聯或串聯結構的膜過濾裝置，鮮有單個膜組件獨立使用的案例。

上述內壁塗覆的管式膜組件存在如下不足：

(1)膜組件結構生產工藝複雜，產品質量不易控制，製作效率低下，工業化批量生產，製造成本高。

(2)公知的當前管式膜元件的製造技術和工藝，膜元件的使用壽命通常為3～5年，而膜組件殼體使用壽命可以達到15～20年或者更高。當膜元件到達使用壽命需要更換時，對於膜元件與殼體為膠粘密封的膜組件，殼體與膜元件同時報廢，形成浪費，同時增加了用戶的使用成本。而且這種膜組件殼體材質通常為難以重複利用的工程塑料，報廢丟棄形成環境汙染。對於膜元件與殼體通過密封件密封連接的膜組件，膜元件及其密封件需逐件拆除更換，尤其是對於多個膜組件通過外部配管連接的過濾裝置，需要拆除外部配管，甚至需要將膜組件從固定框架上拆除離位更換膜元件。顯而易見其操作複雜，費工費時，人力成本高甚至影響正常生產，成本高。同時膜元件密封件通常不能重複利用，也增加了用戶的使用成本。

(3)多個膜組件固定在特定框架上並通過外部配管組成膜組件為並聯或串聯結構的膜過濾裝置，框架結構、管路系統複雜，建造和維護成本高。同時安裝空間需求高。

(4)當多組膜組件串聯使用時，由於管損等原因，膜組件內過濾液壓力從入口開始逐級下降，而清液側互相連通，導致膜組件實際過濾壓力從入口開始逐級下降，過濾通量不均，靠近進口側的膜組件過濾液壓力較高，濃差極化現象嚴重，易造成膜管汙堵，清洗再生周期短，而出口側膜組件過濾壓力較低，過濾效率差。為解決這個不足，通常方法為在各膜組件清液出口連通管設壓力調節閥，這就使過濾裝置管路複雜，建設成本高。同時管路複雜，也造成膜組件或膜元件拆裝更換步驟繁瑣，維護不便。

為適應膜分離技術在工業生產中更廣泛更大規模應用的需求，除需解決上述問題，顯而易見膜組件及其裝置仍需滿足以下條件：

(1)膜元件由於其使用壽命原因，在膜過濾裝置中屬於消耗品，更換不可避免。因而膜組件及其裝置因膜元件損耗需更換的零部件須能夠批量生產且質量可靠，降低製造成本，同時更換過程須簡便易行，以降低用戶的使用成本。

(2)佔地空間小，維護方便。

(3)膜組件及其裝置須滿足多樣化、個性化工藝設計的要求，以滿足客戶特定工況的需求，同時應易於改造，以滿足客戶生產工藝改進的需求。

技術實現要素：

本實用新型為了解決上述問題，從而提供內壁塗覆的管式膜組件。

為達到上述目的，本實用新型的技術方案如下：

一種內壁塗覆的管式膜組件，其特徵在於，所述管式膜組件包括：

殼體，所述殼體上設有若干組相對稱的管口和一各或多個濾出液出口；

至少一組膜管束，膜管束分別可拆卸地設置在殼體內，膜管束之間通過連通管連通。

在本實用新型的一個優選實施例中，所述管式膜組件還包括若干個間隔板，這些間隔板設置在殼體內，將殼體分成若干個獨立的過濾腔。

在本實用新型的一個優選實施例中，每個過濾腔與一組或多組管口相對應，每個過濾腔內可拆卸地安置一個或多個膜管束。

在本實用新型的一個優選實施例中，每個間隔板上都設有通孔，且通孔上設有限流孔板。

在本實用新型的一個優選實施例中，膜管束包括兩個相對稱的管板和若干根管式膜，兩個管板設置在過濾腔兩側的管口上，管式膜設置在兩個管板之間。

在本實用新型的一個優選實施例中，每個管板上設有卡箍，所述卡箍與殼體可拆卸地固定，管板通過卡箍與連通管配合固定。

在本實用新型的一個優選實施例中，各個膜管束相互之間為串聯結構，所述連通管為180°彎管，所述連通管為若干組，每相鄰兩個膜管束之間可拆卸地連接一組連通管。

在本實用新型的一個優選實施例中，各個膜管束相互之間為並聯結構，所述連通管為多通管，所述連通管為兩組，各個膜管束一端通過一組多通管連通，各個膜管束另一端通過另一組多通管連通。

在本實用新型的一個優選實施例中，各個膜管束相互之間為串聯和並聯混合結構，所述連通管由若干組180°彎管和至少兩組多通管組成，各個膜管束之間可拆卸地與180°彎管或多通管連接。

在本實用新型的一個優選實施例中，每個管式膜與管板之間通過膠粘或密封圈密封，所述管板與殼體之間設有密封圈。

本實用新型的有益效果是：

(1)膜管束與殼體及連通管通過卡箍連接。膜管束單獨製造，結構簡單，易於實現工業化批量生產。因易於控制產品質量和製作成本，同時，膜管束拆裝更換簡便，可大大降低用戶使用成本。

(2)膜組件整體結構簡單，安裝和維修方便，且大大降低了安裝空間需求。

(3)多組膜管束通過連通管串聯或並聯布置在殼上，膜管清液側在殼體內互相連通，通過間隔板和限流孔板將殼體分隔成多個小腔體並調節各腔體間的壓差。有利於延長膜管再生周期及使用壽命從而降低用戶使用成本。滿足過濾工藝多樣化、個性化設計的需求，優化過濾效率，降低過濾能耗，同時大大簡化膜過濾裝置的管路系統，安裝空間節省，便於維護，能夠大大降低建造成本和運行成本。

(4)可根據實際需求進行串聯或並聯，增加或減少膜管束數量，更換不同規格參數的限流孔板，同時安裝和改造簡便，可方便的滿足不同用戶特定工況的工藝設計需求，及滿足用戶生產工藝改進的需求。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型為並聯結構時的結構示意圖；

圖2為本實用新型為串聯和並聯混合結構時的結構示意圖。

圖3為管束與殼體一種連接方式的連接處的局部結構示意圖；

圖4為管束與殼體另一種連接方式的連接處的局部結構示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。

參見圖1至圖4，本實用新型提供的內壁塗覆的管式膜組件，其包括殼體100和至少一組膜管束200，膜管束200之間通過連通管500連通。

殼體100，在其兩側分別設有若干組相對稱的管口，在其頂部設有一個或多個濾出液出口110，過濾液可從管口流入和流出，濾出液可通過濾出液出口110流入或流出。

膜管束200分別可拆卸地設置在殼體100內，並且每組膜管束200與一組管口相對應。

膜管束200具體由兩個相對稱的管板210和若干根管式膜220組成。

管板210的形狀與殼體100的管口對應配合，兩個管板210剛好固定在殼體100上兩個對稱的管口上。

在兩個管板210上分別設有若干個相對稱的安裝孔，每兩個對稱的安裝孔上可安插一根管式膜220。

管式膜220，其內壁塗覆有過濾膜，其是用於對進入殼體100內的水進行過濾，其兩端的埠與管口相對應。

這樣，膜管束200在組裝時，只需將各根管式膜220兩端塗抹膠黏劑，依次對應安插在安裝孔上即可。

參見圖3，為了提高密封性，在膜管束200兩端管板210與殼體100對稱布置的管口間設置密封圈310進行密封。

參見圖4，提供了管式膜220與管板210間的另外一種密封形式，即通過密封圈320和密封圈擋環330進行密封。

在管板210一側還設有擋板340，擋板340通過螺栓與管板210連接，擋板340可用於限制密封圈320，防止限制密封圈320移動，從而影響密封性。

這樣，通過上述實施，本申請中的膜管束200整體為可拆卸結構，膜管束200可單獨製造和安裝，結構非常簡單，易於實現工業化批量生產，易於控制產品質量和製作成本。

膜管束200安裝在殼體上時也採用可拆卸安裝，具體通過卡箍400進行可拆卸地固定。

卡箍400具體包括兩個半圓形卡箍殼體410和一個卡箍密封圈420組成。

兩個半圓形卡箍殼體410組成圓環形與一個管板210對應配合，管板210可固定在半圓形卡箍殼體410的一端。

在半圓形卡箍殼體410的外周設有定位孔，這樣只需將螺釘依次穿過殼體100和定位孔就能將半圓形卡箍殼體410可拆卸地固定在殼體上。

另外，膜管束200之間的連通通過連通管500連通，連通管500具體與半圓形卡箍殼體410配合連接。

連通管500的管口具體安裝在半圓形卡箍殼體410的另一端，與管式膜220相對應，這樣連通管500與管式膜220之間通過半圓形卡箍殼體410可實現相互連通。

由於半圓形卡箍殼體410固定在殼體100上，使得連通管500與管式膜220可整體固定在殼體100上。

另外，為了提高連通管500與管式膜220之間的密封性，在半圓形卡箍殼體410底部設有卡箍密封圈420。

膜管束200、卡箍400與連通管500之間的具體安裝如下：

首先將膜管束200安插在殼體100管口內，將膜管束200一端管板210與連通管500一端對齊，並安裝密封圈420。

然後將兩個半圓形卡箍殼體410兩端分別管板210和連通管500端頭溝槽對齊並用螺栓緊固。

最後再將半圓形卡箍殼體410通過定位孔用螺栓與殼體100固定即可。

通過上述實施，使得膜管束200、連通管500、殼體100三者之間的連接都為可拆卸式安裝。

由於膜管束200在殼體內為可拆卸式安裝，這樣本申請可根據實際需求，在殼體100內安裝相應個數的膜管束200。

另外，當殼體100為圓筒形時，只需在殼體100內安裝一個膜管束200即可。

由於膜管束200與連通管500之間的連接也為可拆卸式安裝，這樣使得膜管束200與膜管束200之間的連接可為串聯或並聯或串聯並聯混合，使得本申請可適合各種使用環境，大大提高了本實用新型適用工況的多樣性。

參見圖1，當需要串聯時，只需將連通管500設置為若干組，將連通管500的形狀設置為180°彎管，這樣每相鄰兩個膜管束200之間可拆卸地連接一組連通管500，且由下而上依次交錯設置。

這樣，各個膜管束200由下而上依次通過連通管500連接形成過濾裝置。

當需要並聯時，只需將連通管500設置為兩組，將連通管500的形狀設置為多通管，多通管的管數與膜管束200的個數對應相同，各個膜管束200一端通過一組多通管300連通，各個膜管束200另一端通過另一組多通管300連通。

這樣，各個膜管束200通過連通管500連接形成過濾裝置。

參見圖2，當需要串聯並聯混合時，可在殼體100內設置兩組過濾裝置，每組過濾裝置由若干組膜管束200組成，每組過濾裝置中的膜管束200相互之間採用串聯結構，然後這兩組過濾裝置之間採用並聯結構，這樣通過該方式的實施，可最大的提高過濾效果。

另外，當本申請採用串聯時，由於管損等原因，膜組件內過濾液壓力從入口開始逐級下降，而清液側互相連通，導致膜組件實際過濾壓力從入口開始逐級下降，過濾通量不均，靠近進口側的膜組件過濾液壓力較高，濃差極化現象嚴重，易造成膜管汙堵，清洗再生周期短，而出口側膜組件過濾壓力較低，過濾效率差。

本申請提供的管式膜組件還包括若干個間隔板600，這些間隔板600分別勻距設置在殼體100內，並將殼體100分成若干個獨立的過濾腔610。

每一個或多個膜管束200對應安裝在一個過濾腔610內。

另外，在每個間隔板600上都設有通孔，且通孔上設有限流孔板620，通過定製限流孔板620從而使各個過濾腔610之間互相連通並調節各過濾腔610間的壓差，保證各膜組件內膜管過濾壓差基本一致，從而滿足過濾工藝多樣化、個性化設計的需求，優化過濾效率，降低過濾能耗。同時有利於延長膜管再生周期及使用壽命從而降低用戶使用成本。

在各個過濾腔610以及連通管500上可設置設多個壓力表接口，在壓力表接口上可安裝壓力表700，壓力表700可檢測各過濾腔610內的壓力和連通管500內的壓力，從而監控膜組件的運行狀態，進而判斷膜元件的汙堵情況。

另外，在殼體100的過濾液出口上可設有調節閥，調節閥可調節膜組件內過濾液壓力。

再者，在濾出液出口110上也設有調節閥，調節閥可調節膜組件內濾出液壓力。

以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特徵和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和範圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型範圍內。本實用新型要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。