CN110639368B - 一种碟管式膜组件导流盘 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种碟管式膜组件导流盘，包括导流盘本体、径向配水筋条、内支撑环和外支撑环。导流盘本体的正、反两面均设有凸点；径向配水筋条的第一端和第二端分别与导流盘本体内缘、内支撑环外缘固定相连，内支撑环的正面设有环形凸台，内支撑环的正、反两面对应位置处各设有一密封圈槽，密封圈槽的外侧槽壁为锯齿状，密封圈槽位于环形凸台外侧，内支撑环的内表面呈环形均布有多个产水收集槽，环形凸台的正反两面分别设有定位销和定位孔；外支撑环的内缘与导流盘本体的外缘固定相连。本发明通过设置具有锯齿状外侧槽壁的密封圈槽，在有效吸收密封圈变形的同时，起到了很好的防护作用，确保了高压状态下密封的可靠性，密封压力可达25.0Mpa。

Description

一种碟管式膜组件导流盘
技术领域
本发明涉及碟管式膜组件技术领域，特别是涉及一种碟管式膜组件导流盘。
背景技术
碟管式膜组件以其独特的开放式流道设计方式，颠覆了传统卷式膜组件的应用限制，广泛用于垃圾渗滤液、电厂脱硫、煤化工等行业高盐、高氨氮、高有机物、高悬浮物的各种废水。近年来，随着液体近零排放应用的需求越来越多，要求碟管式反渗透***的适用性越来越广，同时为追求***的回收率，对碟管式膜组件的耐压性能要求越来越高。
导流盘是碟管式膜组件中的一个核心部件，对膜片起到固定限位作用，决定了膜片表面的湍流效果，而湍流效果直接影响了膜组件的抗污染性能，同时导流盘的结构还对高压状态下导流盘与膜片之间的密封效果起到决定性的作用。
常用碟管式反渗透组件耐压一般在9.0Mpa以内，在实际应用中，为追求更高的浓缩倍数，运行压力需要达到16.0Mpa，对导流盘的强度、密封效果、及端流效果提出了更高的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种耐高压、带强制湍流功能的碟管式膜组件导流盘，提高膜组件的抗污染性能。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明公开了一种碟管式膜组件导流盘，包括：
导流盘本体，所述导流盘本体的正、反两面均设有凸点，多个所述凸点以所述导流盘本体的中心为圆心呈环形均匀分布，所述导流盘本体正、反两面的所述凸点圈数相同且每圈直径相互对应；
径向配水筋条，多个所述径向配水筋条以所述导流盘本体的中心为圆心呈环形均匀分布，相邻两个所述配水筋条之间形成配水槽，所述径向配水筋条的第一端与所述导流盘本体的内缘固定相连；
内支撑环，所述径向配水筋条的第二端与所述内支撑环的外缘固定相连，所述内支撑环的正面设有环形凸台，所述内支撑环的正、反两面对应位置处各设有一密封圈槽，所述密封圈槽的外侧槽壁为锯齿状，所述密封圈槽位于所述环形凸台外侧，所述内支撑环的内表面呈环形均布有多个产水收集槽，所述产水收集槽为轴向通槽，所述产水收集槽沿径向穿过所述环形凸台，所述环形凸台的正面设有定位销，所述环形凸台的反面设有供所述定位销***的定位孔；
外支撑环，所述外支撑环的内缘与所述导流盘本体的外缘固定相连，所述内支撑环、所述外支撑环、所述导流盘本体、所述环形凸台和所述密封圈槽同心。
优选地，所述产水收集槽为六个，且沿所述内支撑环的内表面的圆周方向均匀分布。
优选地，所述导流盘本体的正面的所述凸点的数量多于所述导流盘本体的反面的所述凸点的数量。
优选地，所述凸点由底部至顶部呈收缩状结构，所述凸点的底部与所述导流盘本体圆弧过渡，所述凸点的顶部为曲面。
优选地，所述内支撑环与所述外支撑环厚度相同，所述内支撑环的反面与所述外支撑环的反面共面。
优选地，所述导流盘本体两侧的所述外支撑环厚度相同。
优选地，所述定位孔在所述环形凸台上的位置与所述定位销在所述环形凸台上的位置整体相差180度，所述外支撑环的外侧面设有第一定位指示结构和第二定位指示结构，所述第一定位指示结构和所述第二定位指示结构的连线为所述外支撑环的直径方向且与其中两个所述产水收集槽的连线共线，所述第一定位指示结构和所述第二定位指示结构不同。
优选地，所述第一定位指示结构为一个凸块，所述第二定位指示结构为三个凸块。
优选地，所述导流盘本体的正、反面上最内圈的所述凸点与所述径向配水筋条对应的位置角相同。
优选地，所述导流盘本体的正、反面上的每圈所述凸点与所述径向配水筋条的位置关系有两种，一种是该圈的任一所述凸点均与其中一所述径向配水筋条的位置角相同，另一种是该圈的任一所述凸点均位于所述配水槽的中心面上，两种位置关系交替分布。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明通过设置具有锯齿状外侧槽壁的密封圈槽，在有效吸收密封圈变形的同时，起到了很好的防护作用，确保了高压状态下密封的可靠性；本发明的凸点分布方式，对膜片起到良好的湍流冲刷效果，延长了膜污染周期，提高了抗污染性能，使膜组件可以耐受最苛刻的进水条件；本发明的碟管式膜组件导流盘耐受压力高，密封经测试可达到25.0Mpa以上。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实施例碟管式膜组件导流盘的正面结构示意图；
图2为本实施例碟管式膜组件导流盘的反面结构示意图；
图3为凸点的结构示意图；
图4为本实施例的碟管式膜组件导流盘与密封圈、膜片组装后的部分结构剖视图；
图5为本实施例碟管式膜组件导流盘安装膜片后的正面结构示意图；
图6为本实施例碟管式膜组件导流盘正面结构的三维视角示意图；
图7为多个本实施例的碟管式膜组件导流盘组装后叠加效果示意图；
图8为膜片的结构示意图；
附图标记说明：1导流盘本体；2径向配水筋条；3内支撑环；4外支撑环；5密封圈槽；6定位销；7定位孔；8轴向通槽；9配水槽；10凸点；11第一定位指示结构；12第二定位指示结构；13膜片；14密封圈。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种耐高压、带强制湍流功能的碟管式膜组件导流盘，提高膜组件的抗污染性能。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1-8所示，本实施例提供一种碟管式膜组件导流盘，包括导流盘本体1、径向配水筋条2、内支撑环3和外支撑环4。
其中，导流盘本体1的正、反两面均设有凸点10，多个凸点10以导流盘本体1的中心为圆心呈环形均匀分布，导流盘本体1正、反两面的凸点10圈数相同且每圈直径相互对应。当进料液在导流盘本体1的正、反两面上流动时，凸点10能够起到湍流的作用，从而达到清洁导流盘本体1和膜片13的效果。膜片13安装于相邻两个碟管式膜组件导流盘之间后，由于导流盘本体1正、反两面凸点10圈的直径相同，导流盘本体1正、反面的凸点10对膜片13起到限位作用，且能够防止膜片13在湍流作用下发生大的位移导致膜片13的损伤。本实施例中，导流盘本体1的正面的凸点10的数量多于导流盘本体1的反面的凸点10的数量。为了避免膜片13与凸点10接触时受到损伤，本实施例的凸点10由底部至顶部呈收缩状结构，凸点10的底部与导流盘本体1圆弧过渡，凸点10的顶部为曲面。
多个径向配水筋条2以导流盘本体1的中心为圆心呈环形均匀分布，相邻两个配水筋条之间形成配水槽9，径向配水筋条2的第一端与导流盘本体1的内缘固定相连。进料液能够通过配水槽9流向下一级碟管式膜组件导流盘，进行后续过滤。
径向配水筋条2的第二端与内支撑环3的外缘固定相连，内支撑环3的正面设有环形凸台。环形凸台的高度不能小于膜片13的厚度，保证在组装时膜片13不会被上、下两侧的碟管式膜组件导流盘压坏。内支撑环3的正、反两面对应位置处各设有一密封圈槽5，密封圈槽5用以容纳密封圈14。在组装时，膜片13并不由内支撑环3直接固定，一个碟管式膜组件导流盘正面安装的密封圈14和另一碟管式膜组件导流盘反面安装的密封圈14将膜片13夹在中间。膜片13从中心到圆周方向上，由上下两碟管式膜组件导流盘上同一直径的凸点10圆圈限位区间内呈自然状态。
密封圈槽5的外侧槽壁为锯齿状，密封圈槽5的内侧槽壁为圆柱面。密封圈14安装在密封圈槽5内时，在外部扭矩的作用下密封圈14受压产生变形，密封圈14填充在锯齿中，增大了密封圈14与密封圈槽5的接触面积，使密封圈14在高压状态下不易滑脱，提高密封圈14在高压下的密封能力。外侧槽壁锯齿结构的宽度与深度以完全容纳密封圈14的变形量为宜。当配水槽9的高压水流朝密封圈14方向冲击时，由于密封圈14填充于锯齿状凹槽内，对密封圈槽5内的密封圈14起到很好的防护作用。因此，本发明通过设置具有锯齿状外侧槽壁的密封圈槽5，在有效吸收密封圈14变形的同时，起到了很好的防护作用，确保了高压状态下密封的可靠性。
膜片13由两张同心环状反渗透膜组成，两张反渗透膜中间夹着一层支撑网，使通过膜片13的产水可以快速流向出口。这三层环状材料的外环用超声波技术焊接，中心开孔，为产水出口。密封圈槽5位于环形凸台外侧，内支撑环3的内表面呈环形均布有多个产水收集槽，产水收集槽为轴向通槽8，产水收集槽沿径向穿过环形凸台。产水在膜中间沿支撑网流到轴向通槽8，密封圈槽5内的密封圈14防止进料液进入轴向通槽8，轴向通槽8的产水最终汇总收集并排出。本实施例中，产水收集槽为六个，且沿内支撑环3的内表面的圆周方向均匀分布。
为了便于相邻两个碟管式膜组件导流盘的定位安装，本实施例的环形凸台的正面设有定位销6，环形凸台的反面设有供定位销6***的定位孔7，相邻两个碟管式膜组件导流盘销孔定位。
具体的，本实施例的定位销6为五个，相邻两个定位销6对应的圆心角沿顺时针方向依次为45度、45度、90度、90度和90度。本实施例的定位孔7为5个，相邻两个定位孔7对应的圆心角沿顺时针方向依次同样为45度、45度、90度、90度和90度。但是，五个定位孔7在环形凸台上的位置与五个定位销6在环形凸台上的位置整体相差180度。
为了便于对正和计数，外支撑环4的外侧面设有第一定位指示结构11和第二定位指示结构12，第一定位指示结构11和第二定位指示结构12的连线为外支撑环4的直径方向且与其中两个产水收集槽的连线共线，第一定位指示结构11和第二定位指示结构12不同。第一定位指示结构11为一个凸块，第二定位指示结构12为三个凸块。定位销6***定位孔7后，上、下碟管式膜组件导流盘的第一定位指示结构11和第二定位指示结构12交错安装。
外支撑环4的内缘与导流盘本体1的外缘固定相连，内支撑环3、外支撑环4、导流盘本体1、环形凸台和密封圈槽5同心。在导流环本体的正面，于外支撑环4和环形凸台之间形成下凹部，用以容纳膜片13，即膜片13外径小于外支撑环4的内径，膜片13的内径大于环形凸台的外径。
为了保证该碟管式膜组件导流盘安装在碟管式反渗透膜组件时内支撑环3与外支撑环4受力均匀不变形，本实施例中内支撑环3与外支撑环4厚度相同，内支撑环3的反面与外支撑环4的反面共面，环形凸台的正面与外支撑环4的正面共面。
为保证该碟管式膜组件导流盘的抗压差能力，本实施例的导流盘本体1两侧的外支撑环4厚度相同为宜，使多个碟管式膜组件导流盘组装在一起通过扭矩压紧时受力均匀。
进一步的，对于凸点10的分布形式，本实施例中导流盘本体1的正、反面上最内圈的凸点10与径向配水筋条2对应的位置角相同。进料液从中心往圆周方向或从圆周往中心方向扩散时，可以避免经过进出配水筋条的进料液直接与凸点10对冲导致水流的剧烈翻滚，从而避免造成膜片13的损坏。
更进一步的，导流盘本体1的正、反面上的每圈凸点10与径向配水筋条2的位置关系有两种，一种是该圈的任一凸点10均与其中一径向配水筋条2的位置角相同，另一种是该圈的任一凸点10均位于配水槽9的中心面上，两种位置关系交替分布。这种布点方式，使进料液在流经碟管式膜组件导流盘时，不是以直线平稳的流动方式流过，而是不管进料液从碟管式膜组件导流盘正面的四周到中心，还是碟管式膜组件导流盘背面的中心到四周，流经路线中均有一环一环的湍流凸点10直到流过膜片13，在此过程中，进料液流经凸点10时会对膜片13产生湍流作用，膜表面的污染物会被不断带走，大大延缓了污染物在膜表面的沉积效应，使得膜片13的抗污染性得到很大的提升，适应更伪劣的水质条件。
本实施例的碟管式膜组件导流盘在使用时，进料液从一碟管式膜组件导流盘的配水槽9出来，然后由膜片13中心向圆周扩散，流经膜片13上表面后在膜片13圆周方向翻越至膜片13的背面，然后由圆周方向再流向中心，流过下一碟管式膜组件导流盘的配水槽9，再流经下一膜片13。在进料液从中心到圆周，再从圆周到中心的过程中，进料液的过流面积从小到大然后再从大到小，对应的膜表面错流流速中心处大，圆周处小。膜片13中心处由密封圈14固定且过流面积较小，可以承受最高的错流流速，圆周处膜片13呈自然状态，较小的流速有利有于减少膜片13的冲击，保证膜的使用寿命。
本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种碟管式膜组件导流盘，其特征在于，包括：
导流盘本体，所述导流盘本体的正、反两面均设有凸点，多个所述凸点以所述导流盘本体的中心为圆心呈环形均匀分布，所述导流盘本体正、反两面的所述凸点圈数相同且每圈直径相互对应，所述导流盘本体正面最外侧的所述凸点与所述导流盘本体反面最外侧的所述凸点相对设置，所述导流盘本体上除最外侧的所述凸点外其余的所述凸点为中部凸点，所述导流盘本体正面的所述中部凸点与所述导流盘本体反面的所述中部凸点错开设置；
径向配水筋条，多个所述径向配水筋条以所述导流盘本体的中心为圆心呈环形均匀分布，相邻两个所述配水筋条之间形成配水槽，所述径向配水筋条的第一端与所述导流盘本体的内缘固定相连；
内支撑环，所述径向配水筋条的第二端与所述内支撑环的外缘固定相连，所述内支撑环的正面设有环形凸台，所述内支撑环的正、反两面对应位置处各设有一密封圈槽，相邻的两个所述内支撑环上的密封圈能够将膜片靠近所述内支撑环的一端夹紧，所述密封圈槽的外侧槽壁为锯齿状，所述密封圈槽位于所述环形凸台外侧，所述内支撑环的内表面呈环形均布有多个产水收集槽，所述产水收集槽为轴向通槽，所述产水收集槽的槽深大于所述环形凸台的宽度，所述环形凸台的正面设有定位销，所述环形凸台的反面设有供所述定位销***的定位孔；
外支撑环，所述外支撑环的内缘与所述导流盘本体的外缘固定相连，所述内支撑环、所述外支撑环、所述导流盘本体、所述环形凸台和所述密封圈槽同心；
所述导流盘本体的正、反面上最内圈的所述凸点与所述径向配水筋条对应的位置角相同；
所述导流盘本体的正、反面上的每圈所述凸点与所述径向配水筋条的位置关系有两种，一种是该圈的任一所述凸点均与其中一所述径向配水筋条的位置角相同，另一种是该圈的任一所述凸点均位于所述配水槽的中心面上，两种位置关系交替分布；
所述外支撑环的外侧面设有第一定位指示结构和第二定位指示结构，所述第一定位指示结构和所述第二定位指示结构的连线为所述外支撑环的直径方向且与其中两个所述产水收集槽的连线共线，所述第一定位指示结构和所述第二定位指示结构不同。
2.根据权利要求1所述的碟管式膜组件导流盘，其特征在于，所述产水收集槽为六个，且沿所述内支撑环的内表面的圆周方向均匀分布。
3.根据权利要求1所述的碟管式膜组件导流盘，其特征在于，所述导流盘本体的正面的所述凸点的数量多于所述导流盘本体的反面的所述凸点的数量。
4.根据权利要求1所述的碟管式膜组件导流盘，其特征在于，所述凸点由底部至顶部呈收缩状结构，所述凸点的底部与所述导流盘本体圆弧过渡，所述凸点的顶部为曲面。
5.根据权利要求1所述的碟管式膜组件导流盘，其特征在于，所述内支撑环与所述外支撑环厚度相同，所述内支撑环的反面与所述外支撑环的反面共面。
6.根据权利要求1所述的碟管式膜组件导流盘，其特征在于，所述导流盘本体两侧的所述外支撑环厚度相同。
7.根据权利要求1所述的碟管式膜组件导流盘，其特征在于，所述定位孔在所述环形凸台上的位置与所述定位销在所述环形凸台上的位置整体相差180度。
8.根据权利要求7所述的碟管式膜组件导流盘，其特征在于，所述第一定位指示结构为一个凸块，所述第二定位指示结构为三个凸块。
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