一种陶瓷膜组件及陶瓷膜系统技术方案

本发明专利技术公开了一种陶瓷膜组件，包括膜壳管、设在膜壳管内部的膜元件集合、固设在膜壳管两端的两法兰、设在法兰外侧的密封盘以及用于将密封盘固定在法兰上的压盘。膜壳管的侧壁上开设有滤液出口，膜元件集合由若干膜元件组成，膜元件的内部沿轴线方向设有贯通的流道集合。所有膜元件排布形成蜂巢状，密封盘上开设有若干个第一通孔，膜元件的两端分别穿过两法兰并伸入第一通孔内。膜元件外壁面与第一通孔内壁密封配合，压盘上开设有与第一通孔位置一一对应的若干个第二通孔。本发明专利技术还公开了一种包含上述陶瓷膜组件的陶瓷膜系统。本发明专利技术的陶瓷膜组件体积小，装填密度大，结构紧凑，成本低，适合于低成本的污水处理领域和过滤分离领域。

【技术实现步骤摘要】
一种陶瓷膜组件及陶瓷膜系统
本专利技术涉及膜分离
，特别涉及一种陶瓷膜组件及陶瓷膜系统。
技术介绍
内压的管式陶瓷膜，由于可以高速、较高压力错流过滤，过滤流量较快，耐污染性好，同时具备陶瓷耐腐蚀、耐磨损、耐高温及溶媒的特点，在生物医药、食品饮料、细微颗粒物的过滤分离领域获得了广泛的应用。但是，陶瓷膜及其成套设备存在膜元件和膜壳价格较高、能耗较高、装填密度较低、设备体积比大的缺点，限制了其在污水处理和饮用水处理领域的应用。这其中，常见的膜元件通常为圆形，通道以同心圆形式分布，流道分布较为疏松。并且，其安装到膜壳中，膜元件也是同心圆分布，膜壳和膜元件的组件依然存在分布疏松的问题。疏松的分布是膜元件和膜壳成本高昂的原因之一。提高膜元件的流道密度和提高膜组件的元件装填密度，是降低成本的有效办法。目前，在各类污水处理和分散的饮用水处理领域，集装箱式和撬装式一体化设备由于无需土建、安装简便快捷，得到了快速的应用。而普通的管式陶瓷膜的设备构型并不利于植入集装箱式和撬装式一体化设备，因此在此领域，结构更紧凑的平板结构的陶瓷膜得到了更多的应用。然而，平板陶瓷膜采用抽吸式的死端过滤，在水质波动大的时候容易导致堵塞，从而需要停机离线清洗，不太适合自动化程度越来越高的行业趋势。那么，提高装填密度，并形成结构紧凑，适合一体化设备的管式陶瓷膜组件及其组件串联结构，是扩大管式陶瓷膜应用，解决现有管式膜和平板膜问题的核心。
技术实现思路
针对
技术介绍
中所提出的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种装填密度大、结构紧凑、体积小的陶瓷膜组件及陶瓷膜系统。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种陶瓷膜组件，包括膜壳管、设在膜壳管内部并沿着膜壳管长度方向布设的膜元件集合、固设在膜壳管两端的两法兰、设在法兰外侧的密封盘以及用于将密封盘固定在法兰上的压盘。所述膜壳管的侧壁上开设有一至多个滤液出口，所述的膜元件集合由若干条相互平行设置的膜元件组成，膜元件的内部沿轴线方向设有贯通的流道集合，所有膜元件排布形成蜂巢状结构。所述密封盘上开设有若干个第一通孔，所述膜元件的两端分别穿过两法兰并伸入所述第一通孔内，膜元件的外壁面与第一通孔内壁面密封配合，所述压盘上开设有与所述第一通孔位置一一对应的若干个第二通孔。进一步地，所述法兰的外表面上开设有用于安装密封盘的沉孔，所述沉孔的内壁面上沿周向均布设有6～12个半圆型凸耳，所述凸耳的外表面与法兰的外表面相平齐。所述凸耳上开设有第二内螺纹孔，所述第二内螺纹孔底部距离法兰内表面1～3mm，所述密封盘和压盘在所述第二内螺纹孔相对的位置上开设有用于安装锁紧螺丝的第二贯通孔。进一步地，所述沉孔的深度值为H，密封盘的厚度为D，压盘的厚度为d，[D-(1～2.5mm)]＜H＜D+d。当密封盘的厚度大于沉孔厚度时，密封盘通过压盘与法兰的锁紧进行压紧密封，压盘的尺寸可以和法兰尺寸相当；当密封盘完全沉入沉孔内时，此时压盘的尺寸与沉孔的尺寸相当。优选地，为了避免密封盘受压弹力过大，阻碍了压盘和多孔法兰的进一步压紧，导致密封压力不足，所述沉孔的内径大于所述密封盘的外径，所述密封盘的侧边边缘处开设有若干个与所述半圆型凸耳一一对应的让位槽。进一步地，所述第一通孔的内壁面上设有至少一圈环形凸起，所述环形凸起的高度和宽度均为0.1～0.5mm。环形凸起的直径进一步地小于膜元件，由于其宽度较小，并不太阻碍膜元件的穿过，在受压时，环形凸起位置形成更高的密封压力，从而进一步保障了密封效果。进一步地，所述密封盘的两侧表面在所述第一通孔的边缘外侧分别设有一至多圈密封凸起，所述密封凸起的宽度和高度均为0.1～0.5mm。受压时，密封凸起会活得更高的压力，从而进一步提高密封效果。进一步地，两压盘的内表面之间的间距比所述膜元件的长度值大1～5mm。从而避免直接压到陶瓷膜元件，造成膜元件破裂。优选地，所述密封盘的材质为硅胶、三元乙丙橡胶、氟橡胶、聚四氟乙烯等可以变形的软材料。进一步地，所述的第一通孔、第二通孔和膜元件的外形形状均为正六边形结构或圆形结构。其中，所述第一通孔的直径或对边间距与安装在其内的膜元件的直径或对边间距相同，或所述第一通孔的直径或对边间距比所述膜元件的直径或对边间距小0.1～0.5％。使得其容易在手压时变形压紧膜元件的侧边，由于密封盘是一个整体，因此，膜元件撑大密封盘时，会在多个膜元件之间形成变形压力，即使没有来自上下端的压紧力，也具备一定的密封效果。其中，所述第二通孔的直径或对边间距比安装其内的膜元件的直径或对边间距小1～3mm。使得其容易在手压时变形压紧膜元件的侧边。进一步地，所述的膜元件集合包括设在膜壳管轴线处的中心膜元件和自所述中心膜元件起向外依次排布的一至多层膜元件组。其中，所述的膜元件组包括围绕所述中心膜元件的外侧周向布设的第一膜元件组以及环绕所述第一膜元件组外侧周向布设的第二膜元件组。进一步地，所述的第一膜元件组包括6个沿中心膜元件周向均匀布设且对边间距为36～40mm的正六边形结构膜元件。进一步地，所述的第二膜元件组包括12个膜元件，其中至少有3个为直径25～32mm的圆形结构或对边间距为25～32mm的正六边形结构，其余膜元件为对边间距为36～40mm的正六边形结构。中心膜元件的一种结构中，所述的中心膜元件为对边间距为36～40mm的正六边形结构。中心膜元件的另一种结构中，所述的中心膜元件为直径为25～33mm的圆形结构或对边间距为25～33mm的正六边形结构。其中，为了提高密封盘和法兰之间的密封效果，所述法兰在所述中心膜元件的侧边开设有1～2个第一内螺纹孔，所述第一内螺纹孔底部距离法兰内表面1～3mm，所述密封盘和压盘在所述第一内螺纹孔相对应的位置上开设有用于安装锁紧螺丝的第一贯通孔。流道集合的一种结构中，所述的流道集合包括设在膜元件中心处的中心流道和自所述中心流道起向外依次排布的若干层六边形流道组，每一层六边形流道组分别由6N个圆形流道均匀排布形成，N为该六边形流道组所在的层数。优选地，任意相邻的两圆形流道之间的壁厚为1.3～1.6mm，最外层圆形流道组上的流道与膜元件的外表面之间的壁厚比内层任意两圆形流道之间的壁厚大0.1～2mm。一种排布方式中，所述六边形流道组的每一条边上的圆形流道的圆心位于同一直线上。另一种排布方式中，所述六边形流道组的每一条边上的圆形流道的圆心位于同一圆弧线上，所述圆弧线的至高点与每一条边最两侧的两个圆形流道的圆心连线之间的间距为0.1～0.3mm。流道集合的另一种结构中，所述的流道集合包括设在膜元件中心处的中心流道和自所述中心流道起向外呈蜂巢状排布的若干个正六边形流道。优选地，任意相邻的两正六边形流道之间的壁厚为1.3～1.6mm，最外层的正六边形流道与膜元件的外表面之间的壁厚比内层任意两正六边形流道之间的壁厚大0.1～2mm。进一步地，所述膜壳管的内径为219～235mm，膜壳管的管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种陶瓷膜组件，其特征在于：包括膜壳管、设在膜壳管内部并沿着膜壳管长度方向布设的膜元件集合、固设在膜壳管两端的两法兰、设在法兰外侧的密封盘以及用于将密封盘固定在法兰上的压盘，所述膜壳管的侧壁上开设有一至多个滤液出口，所述的膜元件集合由若干条相互平行设置的膜元件组成，膜元件的内部沿轴线方向设有贯通的流道集合，所有膜元件排布形成蜂巢状结构，所述密封盘上开设有若干个第一通孔，所述膜元件的两端分别穿过两法兰并伸入所述第一通孔内，膜元件的外壁面与第一通孔内壁面密封配合，所述压盘上开设有与所述第一通孔位置一一对应的若干个第二通孔。/n

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷膜组件，其特征在于：包括膜壳管、设在膜壳管内部并沿着膜壳管长度方向布设的膜元件集合、固设在膜壳管两端的两法兰、设在法兰外侧的密封盘以及用于将密封盘固定在法兰上的压盘，所述膜壳管的侧壁上开设有一至多个滤液出口，所述的膜元件集合由若干条相互平行设置的膜元件组成，膜元件的内部沿轴线方向设有贯通的流道集合，所有膜元件排布形成蜂巢状结构，所述密封盘上开设有若干个第一通孔，所述膜元件的两端分别穿过两法兰并伸入所述第一通孔内，膜元件的外壁面与第一通孔内壁面密封配合，所述压盘上开设有与所述第一通孔位置一一对应的若干个第二通孔。


2.如权利要求1所述的一种陶瓷膜组件，其特征在于：所述法兰的外表面上开设有用于安装密封盘的沉孔，所述沉孔的内壁面上沿周向均布设有6～12个半圆型凸耳，所述凸耳的外表面与法兰的外表面相平齐，所述凸耳上开设有第二内螺纹孔，所述第二内螺纹孔底部距离法兰内表面1～3mm，所述密封盘和压盘在所述第二内螺纹孔相对的位置上开设有用于安装锁紧螺丝的第二贯通孔。


3.如权利要求2所述的一种陶瓷膜组件，其特征在于：所述沉孔的深度值为H，密封盘的厚度为D，压盘的厚度为d，[D-(1～2.5mm)]＜H＜D+d，所述沉孔的内径大于所述密封盘的外径，所述密封盘的侧边边缘处开设有若干个与所述半圆型凸耳一一对应的让位槽。


4.如权利要求1所述的一种陶瓷膜组件，其特征在于：所述第一通孔的内壁面上设有至少一圈环形凸起，所述环形凸起的高度和宽度均为0.1～0.5mm，所述密封盘的两侧表面在所述第一通孔的边缘外侧分别设有一至多圈密封凸起，所述密封凸起的宽度和高度均为0.1～0.5mm，两压盘的内表面之间的间距比所述膜元件的长度值大1～5mm，所述密封盘的材质为硅胶、三元乙丙橡胶、氟橡胶、聚四氟乙烯中的一种，所述的第一通孔、第二通孔和膜元件的外形形状均为正六边形结构或圆形结构，所述第一通孔的直径或对边间距与安装在其内的膜元件的直径或对边间距相同，或所述第一通孔的直径或对边间距比所述膜元件的直径或对边间距小0.1～0.5％，所述第二通孔的直径或对边间距比安装其内的膜元件的直径或对边间距小1～3mm。


5.如权利要求4所述的一种陶瓷膜组件，其特征在于：所述的膜元件集合包括设在膜壳管轴线处的中心膜元件和自所述中心膜元件起向外依次排布的一至多层膜元件组。


6.如权利要求5所述的一种陶瓷膜组件，其特征在于：所述的膜元件组包括围绕所述中心膜元件的外侧周向布设的第一膜元件组以及环绕所述第一膜元件组外侧周向布设的第二膜元件组，所述的第一膜元件组包括6个沿中心膜元件周向均匀布设且对边间距为...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁志龙，俞静磊，
申请(专利权)人：海加尔厦门科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35