膜过滤组件及其膜芯预紧结构制造技术

本实用新型专利技术涉及膜过滤组件及其膜芯预紧结构，膜过滤组件包括外壳、芯轴、膜芯、第一端盖组件、第二端盖组件、膜芯预紧结构以及原料流体输入口和净化流体输出口，膜芯套设在芯轴上并由多个膜过滤单元组成，膜芯通过膜芯预紧结构被设置成轴向压紧状态而置于第一端盖组件与第二端盖组件之间，外壳设置在膜芯的外部并分别连接第一端盖组件和第二端盖组件；过滤时，原料流体经原料流体输入口流入后，经与第二端盖组件相对而置的膜芯轴向端依次通过各膜过滤单元后向与第一端盖组件相对而置的膜芯轴向端运动，已过滤的净化流体从净化流体输出口排出；膜芯预紧结构具有在过滤时朝轴向压紧膜芯的方向运动的浮动式压紧机构，以更好的保证膜芯轴向压紧状态。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及过滤净化领域中的膜过滤组件，尤其涉及水处理领域中的纳滤或反渗透膜过滤组件及其膜芯预紧结构。
技术介绍
本申请的申请人开发了一种主要用于污水纳滤或反渗透处理的膜过滤组件，这种膜过滤组件，包括外壳、芯轴、膜芯、第一端盖组件、第二端盖组件、膜芯预紧结构以及原料流体输入口和净化流体输出口，所述膜芯套设在芯轴上并由多个膜过滤单元组成，由这些膜过滤单元组成的膜芯通过膜芯预紧结构被设置成轴向压紧状态而置于所述第一端盖组件与第二端盖组件之间，所述外壳设置在膜芯的外部并分别连接所述第一端盖组件和第二端盖组件；过滤时，原料流体经所述原料流体输入口流入后，经与第二端盖组件相对而置的膜芯轴向端依次通过各膜过滤单元后向与第一端盖组件相对而置的膜芯轴向端运动，已过滤的净化流体从所述净化流体输出口排出。由申请人申请的公开号为CN103657414A、名称为“同端进出水分离过滤膜柱及其料液处理方法”的专利文献(下称参考文献)公开了一种膜过滤组件，该膜过滤组件就是通过上述方式进行过滤的；此外，该文献还具体公开了该膜过滤组件的膜芯预紧结构，所述膜芯预紧结构包括设置在芯轴上的螺母，通过芯轴上的螺母施加的轴向预紧力使膜芯呈轴向压紧状态而置于第一端盖组件与第二端盖组件之间。申请人在对上述膜过滤组件的长期使用过程中发现，往往在工作一段时间后该膜过滤组件就会出现渗漏以及过滤效果变差的问题。为了探究这个问题发生的原因，申请人采用了多种测试仪器对膜过滤组件的运行工作进行数据监控，在一段时间后收回数据进行分析对比时发现，膜芯预紧结构中设置在芯轴上的螺母在膜过滤组件工作一段时间后其预紧力就会小于设计预紧力，再次拧紧螺母后，膜过滤组件就能恢复正常工作状态。申请人经过进一步试验后发现，对设置在芯轴上的螺母的紧固频率需控制在1次/200小时左右，才能避免因预紧力减弱而导致膜过滤组件出现渗漏的问题，而在实际工业生产中，污水处理往往是采用多个膜过滤组件与其他装置相配合，来提高污水处理效率和实现自动化控制，由此导致实际生产中对多个膜过滤组件的维护成本极高，极大的降低了膜过滤组件使用的便利性。在上述基础上，技术人在进一步试验和研究后发现，导致上述螺母预紧力减弱的主要因素是：由于膜过滤单元是在膜芯预紧结构的作用下呈轴向压紧状态的，而在过滤过程中，由于过滤压差、流体冲击力等的作用，膜过滤单元易发生较小的塑性变形，从而导致膜芯预紧结构对膜芯的轴向压紧受到影响，一旦膜芯的不再保持安装时的轴向压紧状态，膜过滤组件内的原料流体和/或净化流体便极易发生渗漏、窜漏，从而严重影响膜过滤组件的密封效果和过滤效果。
技术实现思路
针对上述技术问题，本技术旨在提供一种可以更好的保证膜芯轴向压紧状态的膜过滤组件及其膜芯预紧结构和专用零件。本技术的膜过滤组件，包括外壳、芯轴、膜芯、第一端盖组件、第二端盖组件、膜芯预紧结构以及原料流体输入口和净化流体输出口，所述膜芯套设在芯轴上并由多个膜过滤单元组成，由这些膜过滤单元组成的膜芯通过膜芯预紧结构被设置成轴向压紧状态而置于所述第一端盖组件与第二端盖组件之间，所述外壳设置在膜芯的外部并分别连接所述第一端盖组件和第二端盖组件；过滤时，原料流体经所述原料流体输入口流入后，经与第二端盖组件相对而置的膜芯轴向端依次通过各膜过滤单元后向与第一端盖组件相对而置的膜芯轴向端运动，已过滤的净化流体从所述净化流体输出口排出；所述膜芯预紧结构具有在过滤时朝轴向压紧膜芯的方向运动的浮动式压紧机构。所述浮动式压紧机构能够在膜芯进行过滤时对各膜过滤单元起到浮动紧固的作用，有效的避免膜芯因长期受过滤压差、原料流体冲击力等的作用而导致膜芯预紧结构对膜芯的预紧力减弱的情况，从而更好的保证膜芯的轴向压紧状态，大幅降低膜过滤组件的维护频率以及因膜芯轴向压紧状态受到影响而导致密封失效的风险系数，提高膜过滤组件的使用便利性，使膜过滤组件能够在较长时间内保持较好的过滤性能，降低生产和维护成本，在不增加企业过多的成本的基础上，对整个过滤净化行业具有重要的经济意义和环保意义。用于上述膜过滤组件的膜芯预紧结构，所述膜芯套设在芯轴上并由多个膜过滤单元组成，由这些膜过滤单元组成的膜芯通过膜芯预紧结构被设置成轴向压紧状态而置于第一端盖组件与第二端盖组件之间；过滤时，原料流体经与第二端盖组件相对而置的膜芯轴向端依次通过各膜过滤单元后向与第一端盖组件相对而置的膜芯轴向端运动；该膜芯预紧结构具有在过滤时朝轴向压紧膜芯的方向运动的浮动式压紧机构。优选的，所述浮动式压紧机构可随膜芯的状态变化自适应的朝压紧膜芯的方向运动。具体的，所述浮动式压紧机构包括将膜芯轴向压紧于第一端盖组件与第二端盖组件之间的紧固机构，以及设于第二端盖组件与膜芯之间并能在过滤时由原料流体驱动而朝轴向压紧膜芯的方向运动的浮动部件。所述浮动部件一方面能够在紧固机构对膜芯施加轴向预紧力的前提下，在过滤时由原料流体驱动而进一步压紧膜芯，使膜芯始终保持较好的轴向压紧状态，并对膜过滤单元在过滤时沿轴向产生微量的压缩变形起到补偿作用，避免因膜芯在过滤过程中因其膜过滤单元沿轴向产生微量的压缩变形，而导致紧固机构的预紧力减弱的情况；另一方面所述浮动部件还可分担原料流体对膜芯的压力，从而在一定程度上可以减轻过滤压差、原料流体冲击等对膜芯的作用力，进一步降低过滤过程中紧固机构的预紧力减弱的风险系数。优选的，所述浮动部件与芯轴联动设置，浮动部件能带动芯轴整体朝压紧膜芯的方向运动，对保证膜芯的轴向压紧状态具有更好的效果。可选的，所述浮动部件与第二端盖组件悬空设置。另一种可选的结构是，所述浮动部件坐落在第二端盖组件上。由于在膜过滤组件中常设有用于使原料流体均匀分布的分流盘，而分流盘在现有的膜过滤组件中是与第二端盖组件固定连接的，故为了简化结构，降低膜过滤组件的制作成本，优选的是，所述浮动部件包括套设于芯轴上的分流盘，所述分流盘设于膜芯与第二端盖组件之间且与第二端盖组件活动连接，这样在利用分流盘对原料流体进行均匀分流的同时，就可直接利用原料流体的驱动力带动分流盘运动，从而在分流盘的作用下压紧膜芯。采用悬空设置的结构时，分流盘的整个端面均能与原料流体接触，故有利于增大原料流体对分流盘的作用面积，从而增加驱动力。而分流盘坐落在第二端盖组件上的结构，则更加有利于保证分流盘相对于芯轴的径向平衡，并进一步保证安装在分流盘上的膜芯的径向平衡，从而更加有利于膜芯在原料流体的作用下轴向受力均匀，避免膜芯的各膜过滤单元因轴向受力不均而导致微量倾斜变形。当分流盘坐落在第二端盖组件上时，用于上述膜过滤组件的分流盘优选的结构是，包括盘体，所述盘体的侧方设有流体进孔，盘体的轴向一端面设有流体出孔，所述流体进孔和流体出孔相贯通形成侧进流体的分流通道。使用时，原料流体经流体进孔进入分流通道后从流体出孔排向膜芯。侧进流体的分流通道，可以利用原料流体对流体进孔上方的盘体壁的作用力推动盘体带动芯轴沿轴向运动，并进一步压紧膜芯。进一步的，所述流体出孔沿盘体的轴向延伸形成流体输出通道，所述流体进孔沿盘体的径向延伸至所述流体输出通道处形成流体输入通道，所述流体输入通道和流体输出通道相贯通形成横截面呈L形的分流通道。这样的结构制作方便，并且横截面呈L形的分流通道还能够对原料本文档来自技高网...

【技术保护点】
膜过滤组件，包括外壳(100)、芯轴(200)、膜芯(300)、第一端盖组件(410)、第二端盖组件(420)、膜芯预紧结构以及原料流体输入口(510)和净化流体输出口(520)，所述膜芯(300)套设在芯轴(200)上并由多个膜过滤单元组成，由这些膜过滤单元组成的膜芯(300)通过膜芯预紧结构被设置成轴向压紧状态而置于所述第一端盖组件(410)与第二端盖组件(420)之间，所述外壳(100)设置在膜芯(300)的外部并分别连接所述第一端盖组件(410)和第二端盖组件(420)；过滤时，原料流体经所述原料流体输入口(510)流入后，经与第二端盖组件(420)相对而置的膜芯(300)轴向端依次通过各膜过滤单元后向与第一端盖组件(410)相对而置的膜芯(300)轴向端运动，已过滤的净化流体从所述净化流体输出口(520)排出，其特征在于：所述膜芯预紧结构具有在过滤时朝轴向压紧膜芯(300)的方向运动的浮动式压紧机构。

【技术特征摘要】
1.膜过滤组件，包括外壳(100)、芯轴(200)、膜芯(300)、第一端盖组件(410)、第二端盖组件(420)、膜芯预紧结构以及原料流体输入口(510)和净化流体输出口(520)，所述膜芯(300)套设在芯轴(200)上并由多个膜过滤单元组成，由这些膜过滤单元组成的膜芯(300)通过膜芯预紧结构被设置成轴向压紧状态而置于所述第一端盖组件(410)与第二端盖组件(420)之间，所述外壳(100)设置在膜芯(300)的外部并分别连接所述第一端盖组件(410)和第二端盖组件(420)；过滤时，原料流体经所述原料流体输入口(510)流入后，经与第二端盖组件(420)相对而置的膜芯(300)轴向端依次通过各膜过滤单元后向与第一端盖组件(410)相对而置的膜芯(300)轴向端运动，已过滤的净化流体从所述净化流体输出口(520)排出，其特征在于：所述膜芯预紧结构具有在过滤时朝轴向压紧膜芯(300)的方向运动的浮动式压紧机构。2.如权利要求1所述的膜过滤组件，其特征在于：所述浮动式压紧机构包括将膜芯(300)轴向压紧于第一端盖组件(410)与第二端盖组件(420)之间的紧固机构，以及设于第二端盖组件(420)与膜芯(300)之间并能在过滤时由原料流体驱动而朝轴向压紧膜芯(300)的方向运动的浮动部件，所述浮动部件优选包括套设于芯轴(200)上的分流盘(610)。3.如权利要求2所述的膜过滤组件，其特征在于：所述浮动部件与芯轴(200)联动设置。4.如权利要求1所述的膜过滤组件，其特征在于：所述膜芯(300)由多个沿芯轴(200)轴向依次叠置的膜过滤单元组成；所述膜过滤单元包括数张依次套接在芯轴(200)上的导流盘(310)和膜片(320)，在每相邻的两张导流盘(310)之间安装有一张膜片(320)；各导流盘(310)包括导流盘本体和设于所述导流盘本体上用于与芯轴(200)配合的第一中心孔(311)，以及偏离所述第一中心孔(311)的第一导流通道(312)，各导流盘本体的侧面上还设有容纳对应膜片(320)的环形导流腔(313)，各环形导流腔(313)与对应的第一导流通道(312)导通；各膜片(320)包括膜片本体和设于所述膜片本体上用于与芯轴(200)配合的第二中心孔(321)，以及偏离该第二中心孔(321)的第二导流通道(322)；各膜片本体包括上膜片(323)、下膜片(324)和位于上膜片(323)与下膜片(324)之间的空腔(325)，所述空腔(325)与第二中心孔(321)导通；各上膜片(323)与对应的环形导流腔(313)的内周沿(314)之间分别设有密封结构(330)，各下膜片(324)与对应的环形导流腔(313)的内周沿(314)之间分别设有密封结构(330)；所述芯轴(200)上设有分别与各膜片(320)的第二中心孔(321)导通的导流结构(201)， 所述导流结构(201)与各膜片(320)的空腔(325)以及第二中心孔(321)构成与净化流体输出口(520)导通的净化流体输送流路(521)；各导流盘(310)的第一导流通道(312)与各膜片(320)的第二导流通道(322)依次连通构成原料流体输送流路(511)；所述第一端盖组件(410)包括第一法兰盘(411)和第一密封板(412)，所述第二端盖组件(420)包括第二法兰盘(421)和第二密封板(422)；所述膜芯(300)被夹持于所述第一密封板(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋岱峰，韩亮，
申请(专利权)人：成都美富特膜科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51