分离膜片端盖制造技术

提供了一种能够用于连接相邻分离元件（１２）的分离端盖（３４）。所述端盖（３４）可以被定位在分离元件（１２）的远端，并能够用于与处于分离元件（１２）内部的渗透管（１８）相连接。在一个实施例中，端盖（３４）包括用于容纳Ｏ形圈的内毂３６，以便对处于相邻分离元件（１２）上的端盖的内毂（３６）进行密封。端盖的内毂可以被磨擦焊接到渗透管（１８）的外表面上。端盖的外毂（４８）上的锁合结构（５２），与相邻分离元件（１２）的端盖（３４）上的锁合结构（５２）相配合而可释放地锁合所述端盖，因而锁合相邻分离元件。锁合结构（５２）优选地在Ｏ形圈（３４）上提供预定的轴向力，以密封相邻分离元件（１２）的渗透管（１８）之间的连接。所述密封结构也可以提供可听见的和／或可见的反馈，以指示相邻端盖之间实现了锁合。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于分离流体中各种成分的分离元件。更具体地说，本专利技术涉及一种用于密封相邻的分离元件的密封结构。压力驱动流体分离系统的应用是众所周知的。在这样的系统中，流体混合物通过能够起选择阻挡(selective barrier)作用的膜片的表面，所述选择膜允许流体组合物中的某些成分比其它成分更容易地通过。在商用的流体分离工艺中，通常采用空心纤维和螺旋缠绕膜片。采用螺旋缠绕膜片的优点在于其享有较大的膜片接触面积同时允许相对小的整体保护壳。提供用于商业用途的螺旋缠绕膜片的标准方法是采用膜片元件的形式，所述膜片元件包括一段渗透管或导管部分，所述膜片被缠绕在所述渗透管或导管上。所述膜片元件然后可以被单独地或通过将它们的渗透导管部分串联地相互连接而结合起来使用。使用螺旋缠绕膜片的常见方法是，将它们单独地或多个地装在保护壳中而形成流体分离模块。所述模块，然后，能够被单独地或者能够被方便地以串联或并联的构造相互连接使用，从而提供所需要的处理。螺旋缠绕膜片通常由包裹着包含有用于回收中央渗透流的孔的中央导管的一片或多片膜片材料形成。可以采用间隔层或其它装置来保持流入—滞留通道(feed-retentate channel)，流入的混合物通过所述通道并被分离成滞留物成分或穿过所述膜片表面的渗透物成分。在美国专利5,538,642和5,681,467中提供了螺旋缠绕元件的实例。当多个膜片元件在一个单独的模块中以串联形式被采用时，要求对相邻元件，特别是所对应的相邻渗透管彼此密封，以防止输送的流体流入到所述渗透管中。通常，这是通过利用滑动密封装置来实现的，例如公开在美国专利No.5,851,267中的授予Schwartz的装置。在这样一种滑动密封装置中，一种相互连接的管子或导管被容纳到相邻分离元件的相邻渗透管的端部。所述相互连接的管子在其端部限定了一对彼此间隔的沟槽，其中每个沟槽容纳并保持一个O形圈。所述O形圈被排列成，通过在相互连接的管子的外端和各自的渗透管的内表面之间施加径向压力来隔离所述渗透和滞留流体。美国专利No.5,581,267还公开了一对位于所述分离膜片各端上的端盖。每个端盖限定了一个用于容纳分离元件的渗透管的内侧开口和一个用于将相邻分离元件锁合在一起的外侧锁合环。一个O形圈被固定在锁合环上，以提供对所述端盖的径向外侧周围的密封。所述密封介于相邻的端盖之间，并提供密封以防止输送流或滞留流沿着压力容器壁在相邻的分离元件之间流动。其它的端盖结构见日本公告No.11207156，其中所述端盖包括一个整体的相互连接的管子，所述管子具有一种配置在每一端的密封结构，用以插入一个相邻的渗透管。一种类似的结构见美国专利No.6,224,767。日本公告No.11267467也显示了一种其任意端部都具有密封件的相互连接的管子。将管子相互连接的另一种方法见日本专利No.2000015064。在这种装置中，具有各种内径的相互连接的管子被用于控制所述滞留物管道中的压力损失。每种所述方法要求相互连接的某种类型的管子具有比起渗透管直径相对地较小的直径。相互连接的管子被插入到相邻渗透管的端部，导致了压力的损失。另外，由于相互连接的管子的插入，所述O形圈受到变形或者从所述沟槽中被挤出，从而导致密封失效。在这种类型的相互连接的管子的某些装置中，人们已经知道向O形圈加入润滑剂来帮助安装。所述润滑剂会在渗透流中造成污染问题。根据本专利技术，提出了一种能够连接到相邻的分离元件上以便放入到一种分离模块中的分离元件。所述分离元件包括一种可渗透的分离主体，分离主体限定了与所述分离主体的第一侧面之间流体连通着的一种渗透通道，以便汇集渗透物。所述分离元件还包括与所述渗透通道流体地连通的渗透管。所述渗透管横跨在第一和第二端之间。分离元件还包括在可渗透的分离主体的第二侧面上的一种滞留物通道。所述分离元件，还包括连接着管子且能够与密封元件相配合的密封面，并在所述密封面和相邻的分离元件的密封面之间轴向地压缩所述密封件。这防止了流体在渗透管的端部，从滞留物通道流入到所述渗透管中。因此，本专利技术的一个目的是提供一种处于相邻分离元件之间的密封结构，所述结构减少了密封面的数量，从而减小了渗透流中污染的危险。本专利技术的另一个目的是提供一种在连接着所述渗透管的相邻分离元件之间的密封结构，所述结构被轴向地压缩而在相邻的分离元件的渗透管之间提供一种液体密封的连接。本专利技术的另一个目的是提供一种密封结构，在分离元件被安装到分离模块中的过程中，所述结构消除了所述密封结构的转动或滑动。本专利技术的另一个目的是提供一种密封结构，在分离元件被安装到分离模块中的过程中，所述结构减小了密封结构变形的可能性。本专利技术的另一个目的是固定所述密封结构的位置，以防止在工作期间因所述分离模块或密封结构的运动对所述密封结构的磨损。本专利技术的另一个目的是提供一种不会限制所述渗透管中的流体流动的密封结构。本专利技术的另一个目的是提供一种不会减少分离元件的有效长度的密封结构。本专利技术的另一个目的是提供一种处于相邻的分离元件之间的固定所述分离元件的锁合装置，并在所述密封结构上提供一个预定的轴向压缩量。本专利技术的另一个目的是消除对于用以帮助分离元件安装的密封结构上的润滑剂的需要，从而消除对渗透流污染的潜在危险。本专利技术的另一个目的是提供一种能够增加所述密封结构的有用寿命的密封结构。本专利技术的至少一个实施例的另一个目的，是在相邻的分离元件之间提供一种锁合结构，所述结构提供了一种听得见或摸的着的提示，以提示所述元件被完全锁合在一起了。本专利技术的至少一个实施例的另一个目的是在安装之前给密封面开槽，以便在分离元件的操作过程中保护密封面。本专利技术的至少一个实施例的另一个目的，是提供用于容纳和保持所述密封结构的沟槽，以避免所述密封结构的无心丢失。本专利技术的一个实施例的另一个目的是提供一种渗透接触面连接器(permeate interface adapter)，所述连接器包括与相邻分离元件之间采用的密封结构相同的密封结构。通过参照以下详细说明，同时结合附图进行考虑，本专利技术的其它特点和优势将更为易于理解，因为所述特点和优势将变得更加明白，其中附图说明图1是本专利技术的一个优选实施例的局部断开的分离模块的剖视图；图2是根据本专利技术一种优选的端盖并显示了渗透管的一种展开视图；图3是显示了所述端盖的另一个优选实施例的立体图；图4是局部断开方式的立体图，其显示了另一个优选端盖装置；图5是显示所述密封结构的一种优选构造的局部断开的剖视图；图6是端盖装置的一个优选实施例的端部视图；和图7是一种优选的分离元件的局部展开的立体图。图1中，分离模块被总体地显示为附图标号10。模块10包括通用地表示为附图标号12的多个分离元件。分离元件12可以包括任何已知的分离元件，所述分离元件具有允许流体流中的一种成分透过而不允许所述流体流中的另一种成分透过的表面。适合的分离元件12可以使用任何构造形式的任何类型的有效分离材料，所述分离材料提供了用于使含有可渗透和不可渗透成分的流体沿着所述分离材料的一侧通过的适当的通道，以及用于从所述分离材料的相对一侧收集可渗透成分的通道。用于渗透物和滞留物的合适通道可以具有辐射形，螺旋形或者其它构造，所述构造可以通过含有可渗透和不可渗透流体的流体轴向地进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分离元件，其包括：可渗透的分离主体，其限定了用于收集渗透物的与所述分离主体的第一侧面流体连通的渗透物通道；渗透物管，其沿着第一和第二端之间的轴线延伸，并与所述渗透物通道流体连通；处于所述可渗透分离主体的第二侧面上 的滞留物通道；一种密封面，其连接到所述渗透物管，并能够在所述密封面和相邻地定位的分离元件的密封面之间轴向地压缩一个密封元件。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：MJ哈伦，JE约翰逊，LD约翰逊，
申请(专利权)人：膜技术公司，陶氏环球技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]