CN204684957U

CN204684957U - 一种管式无机膜组件

Info

Publication number: CN204684957U
Application number: CN201520235257.5U
Authority: CN
Inventors: 周邢; 潘锁良; 徐德刊
Original assignee: Jiangsu Jiuwu Hi Tech Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Jiuwu Hi Tech Co Ltd
Priority date: 2015-04-17
Filing date: 2015-04-17
Publication date: 2015-10-07
Anticipated expiration: 2025-04-17

Abstract

本实用新型提供一种管式无机膜组件，涉及膜材料及膜分离技术领域。具体是一种由多根小管径多通道无机膜管构成的膜组件，所述膜组件包括多根小管径多通道无机膜元件、膜外壳、封头、密封环、定位花盘、密封胶、O型圈、密封垫圈构成。典型地，无机膜元件在定位花盘的支撑作用下均匀分布在密封环中，然后通过密封胶将无机膜元件与密封环浇铸为一体，密封环上开有密封槽，密封槽内装密封圈，然后装入膜外壳，将封头置于膜外壳上，封头与膜外壳间加密封垫圈，最后锁紧密封。该组件具有过滤面积大、装填密度高、过滤效率高，同时具备较强的机械强度、应用方便可靠等优点。

Description

一种管式无机膜组件

技术领域

本实用新型公开一种管式无机膜组件，属于膜材料及膜分离技术领域。

背景技术

无机膜主要包括有陶瓷、不锈钢等材料制成的分离膜，无机膜具有耐腐蚀、耐高温、机械强度高等优点，被广泛应用于化学化工、食品工业、生物工程、石油化学、环境工程、冶金等各个领域。目前，市场上常见的膜元件有圆形、正六边形、正方形、矩形等构型。管径多为φ25、φ30、φ40等，这些膜元件外径较大，具备较高的机械强度，大的过滤面积等优点，因此在工业领域得到了广泛的应用。但是其自身也存在着局限性，受到壁厚、构型等的影响过滤阻力较大，过滤效率较低。细微管无机膜具有较好的装填面积和高的过滤效率，但是机械强度较低，一直以来未得到广泛的应用。小管径多通道陶瓷膜，既有较高的过滤面积、高的过滤效率、大的装填面积、同时具备了足够的机械强度，因此在膜技术领域具有广阔的应用前景。

发明内容

为了最大程度的提高装填面积，本实用新型提供的管式无机膜组件采用密封胶将膜元件与密封环浇铸为一体，同时配合定位花盘使膜管合理分布在密封环中。密封环上开有密封槽，密封槽内安装匹配的密封圈，构成膜元件。充分利用膜元件高的强度特性，采用集成式设计，可以使安装、维护更加方便，更大程度的节约成本。将膜元件、膜外壳、封头、密封垫圈匹配组装成膜组件，该组件使陶瓷膜的机械强度、过滤效率、装填面积等优点得到充分发挥，同时安装便捷，密封可靠。

技术方案：

一种管式无机膜组件，包括有组件外壳、封头、管式膜元件，管式膜元件的两端分别置于密封环中，密封环与管式膜元件之间填充有密封胶；管式膜元件置于组件外壳中，组件外壳的两端分别固定有封头，密封环与组件外壳和/或封头的内壁相互贴合压紧。

管式膜元件是对称膜，材质选自陶瓷或者金属。

管式膜元件是非对称膜，材质选自陶瓷或者金属。

管式膜元件是单管式或者多通道式。

管式膜元件的截面为圆形，通道的内径的范围是0.1～100mm，管式膜元件的外径范围1～10000mm。

管式膜元件的数量为2根以上。

管式膜元件的外侧还套接于定位花盘上的花盘开孔中。

定位花盘位于密封胶的外部或者内部。

密封环的外侧上开设有密封槽，密封槽内装密封圈。

封头与组件外壳之间还设置密封垫圈。

组件外壳上还设置有膜组件进料或出料孔。

封头上还设置有封头进料或出料孔。

所述的密封环的材质选自PVC或者ABS树脂。

所述的密封胶的是由环氧树脂胶、聚氨酯胶或者无机胶固化而成。

在封头底部的内壁上设置有梯度段，梯度段的朝向封头底部的一侧的半径大于朝向顶部一侧的半径。

有益效果

该组件具有过滤面积大、装填密度高、过滤效率高，同时具备较强的机械强度、应用方便可靠等优点，

附图说明

图1为膜组件的主体结示意图；

图2为膜组件的封头部分的局部结构放大图；

图3为膜元件密封环俯视图；

图4为封头的结构示意图；

其中，1、封头；2、密封垫圈；3、定位花盘；4、密封环；5、密封圈；6、管式膜元件；7、组件外壳；8、膜组件进料或出料孔；9、多通道无机膜元件；10、密封胶；11、花盘开孔；12、梯度段；13、封头进料或出料孔。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。例如：封头1的“底部”是指图1中封头1的下方一侧，也就是直接与组件外壳7相连接固定的一侧；封头1的“顶部”是与“底部”相对的一侧，通常这一侧安装有液体进口和出口。

如图1～3是本实用新型提供的膜组件结构，在膜组件中采用的管式膜元件6是单管式，也可以是多通道式，膜元件的截面形状可以是圆形、正六边形、正方形、矩形、八边形等；为了提高陶瓷膜的过滤效率、装填面积、保持足够的机械强度优选采用小管径多通道陶瓷分离膜，通道数大于1，通道内径范围是0.1～100mm，也可以是0.2～50mm，也可以是0.3～20mm，也可以是0.5～10mm；当膜元件的截面形状是圆形时，膜元件外径的外径范围是1～10000mm，也可以是2～1000mm，也可以是3～200mm，也可以是4～50mm；长度不限；典型的膜元件采用外径12mm，内径3mm的圆柱形7通道膜元件。膜元件既可以是采用对称膜，整个膜管就是一个均匀的分离层；膜元件也可以是非对称膜，膜管上包括有支撑层和分离层；对于对称膜的分离层和非对称膜的支撑层的材质，它们可以选自陶瓷、金属等无机材料（例如不锈钢、钛等），作为上述的陶瓷材料，可以从公知的陶瓷材料中适当选择，例如，可以使用氧化铝、氧化锆、氧化镁、氧化硅、氧化钛、氧化铈、氧化钇，钛酸钡等氧化物类材料；堇青石、多铝红柱石、镁橄榄石、块滑石、硅铝氧氮陶瓷、锆石、铁酸盐等复合氧化物类材料；氮化硅，氮化铝等氮化物类材料；碳化硅等碳化物类材料；羟基磷灰石等氢氧化物类材料；碳、硅等元素类材料；或者含有它们的两种以上的无机复合材料等。还可以使用天然矿物（粘土、粘土矿物、陶渣、硅砂、陶石、长石、白砂）或高炉炉渣、飞灰等。其中，优选选自氧化铝、二氧化锆、氧化钛、氧化镁、氧化硅中的1种或2种以上，更优选以氧化铝、二氧化锆或者氧化钛作为主体构成的陶瓷粉末。在同一个膜组件中安装多根管式膜元件6可以最大程度的提高装填面积，管式膜元件6安装于组件外壳7中，两端用封头1进行封闭。

下面对管式膜元件6的接头部分的密封方式做详细地说明。

如图1和图2，在管式膜元件6的至少一端，膜元件套接于密封环4中，密封环4应该是具有一定宽度的环状物，其材质可以为PVC、ABS树脂等具有一定硬度的材料。在将膜元件的端部置于密封环4当中时，为了进一步地提高稳定性，使膜元件合理的分布，可以在密封环4中先预置一个定位花盘3，在定位花盘3上开设有与膜元件的位置相对应的花盘开孔11，膜元件套于相应的花盘开孔11当中，定位花盘3使无机膜元件均匀分布在密封环4中，同时为渗透液预留一定的流通空间，定位孔尺寸、开孔形状等参数根据膜管构型及装填根数而定，定位花盘3可以与密封环4作为一体进行制造，也可以作为一个单独的配件与密封环4配套集成使用；定位花盘3的材料可以为PVC、ABS树脂、聚四氟乙烯、橡胶等材质。在灌胶时，可以将密封环4放置一个平面上，使管式膜元件6位于上方，这样可以向密封环4当中浇筑胶水，当胶水固化后，就形成了围绕于膜元件外部的密封胶10，胶水可以采用环氧树脂、聚氨酯胶、环氧酚醛胶、无机胶等，根据配件的材质可以进行合理选择；如果采用定位花盘3时，定位花盘3也可以被封装于密封胶10的内部，膜元件在定位花盘3的作用下通过密封胶10浇铸为一体。

密封环4的外侧上开有密封槽，密封槽内装密封圈5，例如橡胶O型圈，然后装入组件外壳7，密封环4和密封圈5贴紧于组件外壳7的内壁上，密封槽个数至少为一个，也可以是两个以上，沿着密封环4的外部圆周依次排列，开槽尺寸根据密封环4、密封圈5、组件外壳7尺寸及相关行业标准而定，膜元件与膜外壳集成式设计，通过O型圈实施密封。再将封头1置于组件外壳7上，并通过固定件将封头1与组件外壳7相互固定，封头1与组件外壳7锁紧方式也可以为法兰式螺栓锁紧、卡扣锁紧、抱箍锁紧等方式，当采用卡箍或卡口时，组件外壳7、封头1预设相应的凸起。封头1和组件外壳7的材质可以采用不锈钢、PVC、有机玻璃等；组件外壳7与封头1之间的接触面可以加装密封垫圈2以提高部件之间的密封性，例如：组件外壳7的端部采用冲压兰式部件，其中预设密封槽，在密封槽中加装橡胶O型圈或密封垫圈等；密封圈5和密封垫圈2的材质可以是天然橡胶、氟橡胶、丁晴橡胶、乙丙橡胶等弹性材料；在组件外壳7上还设置有膜组件进料或出料孔8，在封头上也可以设置封头进料或出料孔13，它们的作用分别是用于控制料液的进入或流出。

将密封环4与管式膜元件6通过胶水固定之后，密封环4在组件整体中的位置可以是不超出组件外壳7，也就是仅通过密封环4与组件外壳7的相互接触实现密封，通过密封环4上的密封圈5实现与组件外壳7的压紧。另外，密封环4的位置可以既与组件外壳7接触，也与封头1接触，这样组件外壳7与封头1同时将密封环4压紧，进而实现密封。在另一个实施方式中，密封环4的位置完全超出组件外壳7，仅仅与封头1的内壁相接触，通过封头1与组件外壳7相互固定之后的压紧力使密封环4与封头1之间通过密封圈5形成良好的密封效果。对于后两种方式，在封头1底部的内壁上设置有梯度段12，梯度段12的朝向封头1底部的一侧的半径大于朝向顶部一侧的半径，这种梯度半径半径设置方式可以有效地使封头底部具有一定的坡度，装入膜元件时起到越压越紧的密封效果，同时兼顾膜元件的定位作用。

Claims

1.一种管式无机膜组件，包括有组件外壳（7）、封头（1）、管式膜元件（6），其特征在于，管式膜元件（6）的两端分别置于密封环（4）中，密封环（4）与管式膜元件（6）之间填充有密封胶（10）；管式膜元件（6）置于组件外壳（7）中，组件外壳（7）的两端分别固定有封头（1），密封环（4）与组件外壳（7）和/或封头（1）的内壁相互贴合压紧。

2.根据权利要求1所述的管式无机膜组件，其特征在于，管式膜元件（6）是对称膜，材质选自陶瓷或者金属；管式膜元件（6）是非对称膜，材质选自陶瓷或者金属。

3.根据权利要求1所述的管式无机膜组件，其特征在于，管式膜元件（6）是单管式或者多通道式；管式膜元件（6）的截面为圆形，通道内径范围是0.1～100mm，也可以是0.2～50mm，也可以是0.3～20mm，也可以是0.5～10mm；膜元件外径的外径范围是1～10000mm，也可以是2～1000mm，也可以是3～200mm，也可以是4～50mm。

4.根据权利要求1所述的管式无机膜组件，其特征在于，管式膜元件（6）的数量为2根以上；管式膜元件（6）的外侧还套接于定位花盘（3）上的花盘开孔（11）中。

5.根据权利要求1所述的管式无机膜组件，其特征在于，定位花盘（3）位于密封胶（10）的外部或者内部；密封环（4）的外侧上开设有密封槽，密封槽内装密封圈（5）。

6.根据权利要求1所述的管式无机膜组件，其特征在于，组件外壳（7）上还设置有膜组件进料或出料孔（8）；封头（1）上还设置有封头进料或出料孔（13）。

7.根据权利要求1所述的管式无机膜组件，其特征在于，所述的密封环（4）的材质选自PVC或者ABS树脂。

8.根据权利要求1所述的管式无机膜组件，其特征在于，所述的密封胶（10）的是由环氧树脂胶、聚氨酯胶或者无机胶固化而成。

9.根据权利要求1所述的管式无机膜组件，其特征在于，在封头（1）底部的内壁上设置有梯度段（12），梯度段（12）的朝向封头（1）底部的一侧的半径大于朝向顶部一侧的半径。