无法兰的有机玻璃离子交换柱，包括由有机玻璃制成的柱体和柱体两端的封头连接而成的密闭容器，封头的对称断面为椭圆沿椭圆的长轴剖分的一半绕椭圆的短轴回转１８０度所形成的拱形结构，柱体与柱体两端的封头采用粘合剂粘接为一体。封头的对称断面还可以为半球形的拱形结构或中心为平面圆板及平面圆板的边缘与柱体采用圆弧光滑连接的拱形结构，柱体与柱体两端的封头的粘接部位为坡口形粘接结构、阶梯形粘接结构或凸凹承插口形粘接结构。柱体与柱体两端的封头采用粘合剂粘接，彻底消除了采用法兰连接柱体与封头时产生的应力集中现象，改善有机玻璃离子交换柱的性能，促进了水处理技术的发展。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种离子交换柱，特别涉及一种无法兰的有机玻璃离子交换柱。
技术介绍
使用离子交换法去除水中的电解质离子，是目前国内外进行水净化处理和制备高 纯水效果最好，性能价格比最高的方法之一，离子交换柱是使用离子交换法进行水净化处 理的核心设备，使用有机玻璃制造的离子交换柱，具有耐腐蚀、清洁卫生、制造维护方便、成 本低等优点，更重要的是有机玻璃无色透明，可以随时透过有机玻璃的外壁观察离子交换 柱内离子交换树脂的工作状态，便于对离子交换装置的工作状态进行调整和控制，因此有 机玻璃离子交换柱在使用离子交换法进行水净化处理的工程
，得到了广泛应用。 目前有机玻璃离子交换柱大都采用法兰对圆筒形柱体与平板有机玻璃制成的封头进行连 接。由于有机玻璃离子交换柱在工作时内部存在一定的压力，使用法兰对圆筒形柱体与平 板有机玻璃制成的封头进行连接，会由于连接部位和平板有机玻璃制成的封头在有机玻璃 离子交换柱内部压力的作用下，因为受力不均勻而造成应力集中现象，轻则会使法兰连接 部位的密封失效，重则会导致法兰连接结构或平板有机玻璃制成的封头受损，造成有机玻 璃离子交换柱损坏。
技术实现思路
为了解决现有的有机玻璃离子交换柱采用法兰对圆筒形柱体与平板有机玻璃制 成的封头进行连接，因内部压力产生应力集中，导致有机玻璃离子交换柱密封失效，甚至损 坏的问题，本专利技术提出一种无法兰的有机玻璃离子交换柱，所采用的技术方案是无法兰的有机玻璃离子交换柱，包括由均为有机玻璃制成的柱体和柱体两端的封 头连接而成的密闭容器，柱体为板状的柱体壁围成的圆筒结构，封头的对称断面为椭圆沿 椭圆的长轴剖分的一半绕椭圆的短轴回转180度所形成的拱形结构，椭圆的长轴的长度与 柱体壁相应部位的直径相同，柱体与柱体两端的封头采用粘合剂粘接为一体。椭圆的短轴与椭圆的长轴的长度比，与无法兰的有机玻璃离子交换柱的内部工作 压力相关，工作压力高时长度比大，工作压力低时长度比小。封头的对称断面为半球形的拱形结构。封头是对称断面中心为平面圆板，平面圆板的边缘与柱体采用圆弧光滑连接的拱 形结构。封头是对称断面为多段直线和圆弧光滑连接而成的近似椭圆形对称断面、半球形 对称断面或中心为平面圆板，平面圆板的边缘与柱体采用圆弧光滑连接的拱形结构。柱体与柱体两端的封头的粘接部位为两侧相对应的坡口形粘接结构、阶梯形粘接 结构或凸凹承插口形粘接结构。柱体与柱体两端的封头的粘接部位，设置附有增强套筒的套筒粘接结构。柱体为离心浇铸的有机玻璃无缝管材。封头在与柱体两端的粘接部位，设有圆筒结构的连接端，连接端的直径与柱体的直径相适应。封头设有管路接口，管路接口设有内螺纹结构，内螺纹结构与外接管路的接口相 适应，管路接口还设有增强结构。本专利技术的无法兰的有机玻璃离子交换柱，采用上述技术方案可以取得的技术效果 是封头的对称断面为椭圆沿椭圆的长轴剖分的一半绕椭圆的短轴回转180度所形 成的拱形结构，使柱体和封头表面的曲率变化，均为光滑连续变化，没有表面曲率的突变， 在离子交换柱内部压力的作用下，不会产生应力集中现象，使本专利技术的无法兰的有机玻璃 离子交换柱具有良好的受力结构，有利于提高无法兰的有机玻璃离子交换柱的柱体强度， 减小壁厚，降低造价。柱体与柱体两端的封头采用粘合剂粘接为一体，取消了法兰连接的 结构，从而彻底消除了采用法兰连接圆筒形柱体与平板有机玻璃制成的封头时，在有机玻 璃离子交换柱内部压力的作用下，因为连接部位和平板有机玻璃制成的封头受力不均勻而 产生的应力集中现象，不会出现法兰连接部位的密封失效或法兰连接结构及平板有机玻璃 制成的封头受损的故障，减少了有机玻璃离子交换柱损坏的可能性。本专利技术的无法兰的有 机玻璃离子交换柱，当柱体直径为300毫米，交换柱高度为1. 7米，柱体壁厚为9毫米，柱 体与封头的粘接采用设置有增强套筒的套筒粘接结构时，交换柱内部压力达到0. 35兆帕 时，柱体中部才开始有可测量的变形，当内部压力达到远高于正常工作压力的0. 6兆帕时， 柱体中部的径向变形量只有0. 5毫米，内部压力维持0. 6兆帕达2个小时，柱体及封头无损 坏。现有法兰连接的有机玻璃离子交换柱的工作压力通常为0. 2兆帕，还没有能承受0. 6 兆帕压力的法兰连接的有机玻璃离子交换柱，可见采用本专利技术的无法兰的有机玻璃离子交 换柱，提高柱体强度和工作压力的效果十分显著。椭圆的短轴与椭圆的长轴的长度比，随着无法兰的有机玻璃离子交换柱的内部工 作压力变化而调整，工作压力高时长度比大，工作压力低时长度比小，可以在保证无法兰的 有机玻璃离子交换柱的整体强度不变的情况下，尽量节省材料，减小加工难度和加工量，降 低制造成本。封头为半球形的拱形结构，可以使封头表面具有相同的曲率半径，使封头各部分 的结构只承受相同的拉应力，从而使封头具有最大的强度，以便于使本专利技术的无法兰的有 机玻璃离子交换柱适应较高的工作压力，并具有最轻的重量。封头是对称断面中心为平面 圆板，平面圆板的边缘与柱体采用圆弧光滑连接的拱形结构，降低了封头制造的难度，降低 了成本。封头是对称断面为多段直线和圆弧光滑连接而成的近似椭圆形对称断面、半球形 对称断面或中心为平面圆板，平面圆板的边缘与柱体采用圆弧光滑连接的拱形结构，便于 在加工条件不足的情况下，利用简便的方法，使封头表面的曲率变化尽量平缓，减少应力集 中现象，提高无法兰的有机玻璃离子交换柱的柱体强度。柱体与柱体两端的封头的粘接部位为两侧相对应的坡口形粘接结构、阶梯形粘接 结构或凸凹承插口形粘接结构，可以利用增加粘接部位的粘接面积，提高粘接强度，满足粘 接部位的受力要求。柱体与柱体两端的封头的粘接部位，采用附有增强套筒的套筒粘接结构，可以在 两段圆筒对接粘接时，通过在粘接部位的外侧附加增强套筒，使增强套筒与对接的两段圆筒使用粘合剂粘接为一体，从而以最简单的增强方式，使两段圆筒获得最大的对接强度。柱体为离心浇铸的有机玻璃无缝管材，可以保证柱体圆筒结构各部分的组织均勻 一致，有利于进一步提高无法兰的有机玻璃离子交换柱的柱体强度。封头在与柱体两端的粘接部位，设有圆筒结构的连接端，连接端的直径，与柱体的 直径相适应，可以使封头与柱体两端的粘接部位改到柱体和封头所设的圆筒结构的连接端 之间进行，避免了在封头的曲面上进行坡口和镶嵌结构的加工并进行粘接连接，防止粘接 部位表面的曲率不连续而导致连接部位承受内部压力时产生应力集中现象，提高了连接部 位的强度。封头设有管路接口，管路接口设有内螺纹结构，内螺纹结构与外接管路的接口相 适应，管路接口还设有增强结构，可以避免封头与管路接口之间设置法兰结构，从而在承受 内部压力时产生受力不均勻和应力集中现象，造成连接部位泄漏和强度降低的问题。管路 接口设有增强结构，可以提高管路接口的强度，满足无法兰的有机玻璃离子交换柱的使用 条件。 使用本专利技术的无法兰的有机玻璃离子交换柱，可以消除采用法兰连接结构所引发 的受力后变形不均勻、应力集中、易发生泄漏、易损坏等问题，改善有机玻璃离子交换柱的 性能，促进水处理技术的发展。附图说明附图1是本专利技术的无法兰的有机玻璃离子交换柱设有椭圆对称断面的封头结构 示意图，封头设有加设增强结构的内螺纹结构的管路接口，封头的圆筒结构的连接端与柱 体本文档来自技高网...
【技术保护点】
无法兰的有机玻璃离子交换柱，包括由均为有机玻璃制成的柱体和柱体两端的封头连接而成的密闭容器，其特征在于：所述柱体为板状的柱体壁围成的圆筒结构，所述封头的对称断面为椭圆沿所述椭圆的长轴剖分的一半绕所述椭圆的短轴回转１８０度所形成的拱形结构，所述椭圆的长轴的长度与所述柱体壁相应部位的直径相同，所述柱体与柱体两端的所述封头采用粘合剂粘接为一体。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：殷承，
申请(专利权)人：殷承，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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