專利名稱：用于滲透汽化過程的板框式膜組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于滲透汽化過程的板框式膜組件，屬滲透汽化膜分離技術(shù)領(lǐng)域。
板框式膜組件是滲透汽化膜分離過程的一種關(guān)鍵設(shè)備，它由蓋板、膜框、支撐板、膜和彈性墊片等部件組成。其中由一塊膜框和一塊支撐板構(gòu)成組件的單元，其間放置膜與墊片。整個組件由若干個(幾個到幾百個)單元疊合，并在兩端用蓋板壓緊而成。膜框與支撐板是板框式膜組件的關(guān)鍵部件。目前工業(yè)上廣泛應(yīng)用的是德國GFT公司的板框式膜組件(專利號DE3529175A1)，其結(jié)構(gòu)如圖1和圖2，圖1是板框式膜組件的正視圖，圖2是圖1的剖面圖。圖1和圖2中，1是膜框，2是膜，3是支撐板，4、5、6是墊圈，7是料液主流道，8是進框流道，9是框內(nèi)料液流道。料液由膜框1一側(cè)的料液主流道7送入，經(jīng)進框流道8進入框內(nèi)9，沿膜面2流至另一側(cè)的出框孔而流出。滲透物透過膜，經(jīng)支撐板3而排出，這種板框結(jié)構(gòu)的缺點是(1)料液由主流道進框的流道小，且需經(jīng)三個直角轉(zhuǎn)彎才進入框內(nèi)而與膜面接觸，所以料液的流動阻力大；(2)料液由一個進框小孔進入框內(nèi)，又從一個出框小孔流出，料液在框內(nèi)分布不均勻，分離性能差；(3)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需三種墊圈，加工與組裝難度高。
本實用新型的目的是設(shè)計一種板框式膜組件，改進已有技術(shù)中膜框和支撐板的結(jié)構(gòu)，使?jié)B透汽化過程中，膜后側(cè)的蒸汽通道變大，阻力減小，最大限度地提高膜后側(cè)的真空度，提高分離效率。
本實用新型設(shè)計的用于滲透汽化過程的板框式膜組件，包括膜框、膜、支撐板和墊圈，膜框、膜和支撐板相互疊合，墊圈置于框與膜之間。其中的膜框由二片框板拼合而成，框板為框式結(jié)構(gòu)，二端部開有長方形孔，長方形孔與中間框之間開有間隔的槽，槽寬為4～6mm，兩槽間隔為2～4mm，膜框四周用焊接或粘接進行密封，膜框總厚度為2.5～4mm。其中的支撐板由多孔底板與中間的絲網(wǎng)疊合而成，絲網(wǎng)的二端為墊圈，多孔底板的二側(cè)為長方形孔，中部孔隙率為20～40％，底板的厚度為0.5～1.5mm，絲網(wǎng)由直徑為0.3～0.7mm的金屬絲或塑料絲編織而成。
上述膜框的另一種結(jié)構(gòu)形式為由二片蓋板和一片中間隔板拼合而成，蓋板為框式結(jié)構(gòu)，二端部開有長方形孔，中間隔板為框式結(jié)構(gòu)，二端為梳齒形，齒寬2～4mm，兩齒間隔為4～6mm，膜框四周用焊接或粘接進行密封，膜框總厚度為2.5～4mm，蓋板與隔板的厚度比為1∶2。
上述支撐板的另一種結(jié)構(gòu)形式為由二塊多孔底板與中間的波紋板疊合而成，波紋板的二端為墊圈。
使用本實用新型設(shè)計的用于滲透汽化過程的板框式膜組件，可以加寬料液由主流道進框的流道，而且沒有拐彎死角，所以料液的流動阻力小，料液在框內(nèi)分布均勻，分離性能好，而且整個膜組件結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，組裝容易，因而大大降低了設(shè)備成本。


圖1是已有技術(shù)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1的A-A剖面圖。
圖3是本實用新型設(shè)計的板框式膜組件結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是圖3的B-B剖面圖。
圖5是本實用新型板框式膜組件中膜框的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是圖5的側(cè)視圖。
圖7是膜框的另一種結(jié)構(gòu)形式。
圖8是圖7的側(cè)視圖。
圖9是本實用新型設(shè)計的板框式膜組件中支撐板的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10是圖9的側(cè)視圖。
圖11是支撐板的另一種結(jié)構(gòu)形式的側(cè)視圖。
以下結(jié)合附圖，詳細介紹本實用新型的內(nèi)容。
圖1至圖4中，1是膜框，2是膜，3是支撐板，4、5、6是墊圈，7是料液主流道，8是進框流道，9是框內(nèi)料液流道，圖中箭頭表示料液流向。
圖1和圖2是已有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3和圖4是本實用新型設(shè)計的板框式膜組件結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，膜框1、膜2和支撐板3相互疊合，墊圈4置于膜框和膜之間。料液從膜框1一側(cè)的料液主流道7送入，經(jīng)進框流道8流進框內(nèi)9，沿膜面2流至另一側(cè)而流出。
本實用新型與圖1結(jié)構(gòu)的不同點是(1)料液主流道截面大，為長方形，其長邊的長度與膜框內(nèi)料液流道9的寬度相同，進框流道8是均勻分布在主流道7的長邊上的若干平行的孔道，料液經(jīng)進框流道8直接進入框內(nèi)，所以料液的流動阻力??；(2)料液經(jīng)若干平行的進框流道8進入框內(nèi)，因而能均勻的分布在膜框內(nèi)料液流道9中；(3)結(jié)構(gòu)比較簡單，組裝比較容易。
膜框1的結(jié)構(gòu)如圖5和圖6所示，圖5和圖6中，10是長方形孔，11是框板，12是框板端部的槽，其槽12的寬為4～6mm，兩槽間隔為2～4mm。膜框四周用焊接或粘結(jié)進行密封，膜框總厚度為2.5～4mm。其進框流道8由框板拼合時，框板11上的小槽12構(gòu)成。
膜框1的另一種結(jié)構(gòu)形式如圖7和圖8所示，圖7和圖8中，13是蓋板，14是隔板，15是梳齒，16是齒間縫。蓋板13的二端開有長方形孔10，隔板14也為框式結(jié)構(gòu)，其二端為梳齒形，其齒15的寬度為2～4mm，兩齒間隔16為4～6mm，隔板在二塊蓋板之間，相互疊合，膜框四周用焊接或粘接進行密封，膜框總厚度為2.5～4mm，蓋板13與隔板14的厚度比為1∶2。當三片拼合時，中間隔板14的齒間縫16構(gòu)成進框流道。膜框可以用金屬薄板或塑料薄板制造。
板框式膜組件中的支撐板的結(jié)構(gòu)如圖9和圖10所示，圖9和圖10中，17是多孔底板，18是絲網(wǎng)，19是墊片，二塊多孔底板17和中間的絲網(wǎng)18相互疊合，絲網(wǎng)的二端為墊片19。多孔底板的兩側(cè)有長方形孔21，中間的孔隙率為20～40％，厚度為0.5～1.5mm，絲網(wǎng)18由直徑為0.3～0.7mm的金屬絲或塑料絲編織而成。墊片19可以用彈性墊片，也可以用金屬或塑料等硬性材料制成，在膜組件中，支撐板二側(cè)的長方形孔21成為料液主流道。這種支撐結(jié)構(gòu)使?jié)B透汽化過程中膜后側(cè)的蒸汽通道大，阻力小，可以最大限度地提高膜后側(cè)的真空度。
上述支撐板中，其中的絲網(wǎng)也可以用波紋板，其結(jié)構(gòu)如圖11所示，圖中波紋板20的峰角為60～80°。
本實用新型的一個實施例是膜組件中，膜框厚度為3mm，支撐板中多孔底板的孔隙率為30％，絲網(wǎng)直徑為0.5mm。
權(quán)利要求1.一種用于滲透汽化過程的板框式膜組件，包括膜框、膜、支撐板和墊圈，膜框、膜和支撐板相互疊合，墊圈置于框與膜之間，其特征在于所述的膜框由二片框板拼合而成，框板為框式結(jié)構(gòu)，二端部開有長方形孔，長方形孔與中間框之間開有間隔的槽，槽寬為4～6mm，兩槽間隔為2～4mm，膜框四周用焊接或粘接進行密封，膜框總厚度為2.5～4mm；所述的支撐板由多孔底板與中間絲網(wǎng)疊合而成，絲網(wǎng)的二端為墊圈，多孔底板的二側(cè)為長方形孔，中部孔隙率為20～40％，厚度為0.5～1.5mm，絲網(wǎng)由直徑為0.3～0.7mm的金屬絲或塑料絲編織而成。
2.如權(quán)利要求1所述的板框式膜組件，其特征在于其中所述的膜框由二片蓋板和一片中間隔板拼合而成，蓋板為框式結(jié)構(gòu)，二端部開有長方形孔，中間隔板為框式結(jié)構(gòu)，二端為梳齒形，齒寬為2～4mm，兩齒間隔為4～6mm，膜框四周用焊接或粘接進行密封，膜框總厚度為2.5～4mm，蓋板與隔板的厚度比為1∶2。
3.如權(quán)利要求1所述的板框式膜組件，其特征在于所述的支撐板由二塊多孔底板與中間的波紋板疊合而成，波紋板的二端為墊圈。
專利摘要本實用新型涉及一種用于滲透汽化過程的板框式膜組件,該膜組件由膜框、膜、支撐板和墊圈組成。膜框、膜和支撐板相互疊合,墊圈置于框與膜之間。其中的膜框由二片框板拼合而成,其中的支撐板由二塊多孔底板與中間的絲網(wǎng)或波紋板疊合而成。本實用新型的板框式膜組件,料液在框內(nèi)分布均勻,整個膜組件結(jié)構(gòu)簡單,加工方便,組裝容易,因而大大降低設(shè)備成本。
文檔編號B01D61/36GK2321516SQ98201418
公開日1999年6月2日 申請日期1998年2月20日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月20日
發(fā)明者蔣維鈞, 陳翠仙, 余立新, 張立平, 李繼定 申請人:清華大學(xué)