膜芯預緊結構的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種能更好的保證膜芯的軸向壓緊狀態的膜芯預緊結構，所述膜芯套設在芯軸上并由多個膜過濾單元組成，由這些膜過濾單元組成的膜芯通過膜芯預緊結構被設置成軸向壓緊狀態而置于第一端蓋組件與第二端蓋組件之間；過濾時，原料流體經與第二端蓋組件相對而置的膜芯軸向端依次通過各膜過濾單元后向與第一端蓋組件相對而置的膜芯軸向端運動，該膜芯預緊結構具有在過濾時朝軸向壓緊膜芯的方向運動的浮動式壓緊機構，浮動式壓緊機構包括將膜芯軸向壓緊于第一端蓋組件與第二端蓋組件之間的緊固機構，以及設于第二端蓋組件與膜芯之間并能在過濾時由原料流體驅動而朝軸向壓緊膜芯的方向運動的浮動部件，所述浮動部件與第二端蓋組件懸空設置。
【專利說明】
膜巧預緊結構
技術領域
[0001] 本發明設及過濾凈化領域中的膜忍預緊結構，尤其設及水處理領域中的納濾或反 滲透膜忍預緊結構。
【背景技術】
[0002] 本申請的
【申請人】開發了一種主要用于污水納濾或反滲透處理的膜過濾組件，運種 膜過濾組件，包括外殼、忍軸、膜忍、第一端蓋組件、第二端蓋組件、膜忍預緊結構W及原料 流體輸入口和凈化流體輸出口，所述膜忍套設在忍軸上并由多個膜過濾單元組成，由運些 膜過濾單元組成的膜忍通過膜忍預緊結構被設置成軸向壓緊狀態而置于所述第一端蓋組 件與第二端蓋組件之間，所述外殼設置在膜忍的外部并分別連接所述第一端蓋組件和第二 端蓋組件;過濾時，原料流體經所述原料流體輸入口流入后，經與第二端蓋組件相對而置的 膜忍軸向端依次通過各膜過濾單元后向與第一端蓋組件相對而置的膜忍軸向端運動，已過 濾的凈化流體從所述凈化流體輸出口排出。
[0003] 由
【申請人】申請的公開號為CN103657414A、名稱為"同端進出水分離過濾膜柱及其 料液處理方法"的專利文獻(下稱參考文獻)公開了一種膜過濾組件，該膜過濾組件就是通 過上述方式進行過濾的;此外，該文獻還具體公開了該膜過濾組件的膜忍預緊結構，所述膜 忍預緊結構包括設置在忍軸上的螺母，通過忍軸上的螺母施加的軸向預緊力使膜忍呈軸向 壓緊狀態而置于第一端蓋組件與第二端蓋組件之間。
[0004]
【申請人】在對上述膜過濾組件的長期使用過程中發現，往往在工作一段時間后該膜 過濾組件就會出現滲漏W及過濾效果變差的問題。
[0005] 為了探究運個問題發生的原因，
【申請人】采用了多種測試儀器對膜過濾組件的運行 工作進行數據監控，在一段時間后收回數據進行分析對比時發現，膜忍預緊結構中設置在 忍軸上的螺母在膜過濾組件工作一段時間后其預緊力就會小于設計預緊力，再次梓緊螺母 后，膜過濾組件就能恢復正常工作狀態。
[0006]
【申請人】經過進一步試驗后發現，對設置在忍軸上的螺母的緊固頻率需控制在1次/ 200小時左右，才能避免因預緊力減弱而導致膜過濾組件出現滲漏的問題，而在實際工業生 產中，污水處理往往是采用多個膜過濾組件與其他裝置相配合，來提高污水處理效率和實 現自動化控制，由此導致實際生產中對多個膜過濾組件的維護成本極高，極大的降低了膜 過濾組件使用的便利性。
[0007] 在上述基礎上，發明人在進一步試驗和研究后發現，導致上述螺母預緊力減弱的 主要因素是：由于膜過濾單元是在膜忍預緊結構的作用下呈軸向壓緊狀態的，而在過濾過 程中，由于過濾壓差、流體沖擊力等的作用，膜過濾單元易發生較小的塑性變形，從而導致 膜忍預緊結構對膜忍的軸向壓緊受到影響，一旦膜忍的不再保持安裝時的軸向壓緊狀態， 膜過濾組件內的原料流體和/或凈化流體便極易發生滲漏、竄漏，從而嚴重影響膜過濾組件 的密封效果和過濾效果。

【發明內容】

[0008] 針對上述技術問題，本發明旨在提供一種可W更好的保證膜忍軸向壓緊狀態的膜 過濾組件及其膜忍預緊結構和專用零件。
[0009] 本發明的膜過濾組件，包括外殼、忍軸、膜忍、第一端蓋組件、第二端蓋組件、膜忍 預緊結構W及原料流體輸入口和凈化流體輸出口，所述膜忍套設在忍軸上并由多個膜過濾 單元組成，由運些膜過濾單元組成的膜忍通過膜忍預緊結構被設置成軸向壓緊狀態而置于 所述第一端蓋組件與第二端蓋組件之間，所述外殼設置在膜忍的外部并分別連接所述第一 端蓋組件和第二端蓋組件;過濾時，原料流體經所述原料流體輸入口流入后，經與第二端蓋 組件相對而置的膜忍軸向端依次通過各膜過濾單元后向與第一端蓋組件相對而置的膜忍 軸向端運動，已過濾的凈化流體從所述凈化流體輸出口排出；所述膜忍預緊結構具有在過 濾時朝軸向壓緊膜忍的方向運動的浮動式壓緊機構。
[0010] 所述浮動式壓緊機構能夠在膜忍進行過濾時對各膜過濾單元起到浮動緊固的作 用，有效的避免膜忍因長期受過濾壓差、原料流體沖擊力等的作用而導致膜忍預緊結構對 膜忍的預緊力減弱的情況，從而更好的保證膜忍的軸向壓緊狀態，大幅降低膜過濾組件的 維護頻率W及因膜忍軸向壓緊狀態受到影響而導致密封失效的風險系數，提高膜過濾組件 的使用便利性，使膜過濾組件能夠在較長時間內保持較好的過濾性能，降低生產和維護成 本，在不增加企業過多的成本的基礎上，對整個過濾凈化行業具有重要的經濟意義和環保 意義。
[0011] 用于上述膜過濾組件的膜忍預緊結構，所述膜忍套設在忍軸上并由多個膜過濾單 元組成，由運些膜過濾單元組成的膜忍通過膜忍預緊結構被設置成軸向壓緊狀態而置于第 一端蓋組件與第二端蓋組件之間；過濾時，原料流體經與第二端蓋組件相對而置的膜忍軸 向端依次通過各膜過濾單元后向與第一端蓋組件相對而置的膜忍軸向端運動;該膜忍預緊 結構具有在過濾時朝軸向壓緊膜忍的方向運動的浮動式壓緊機構。
[0012] 優選的，所述浮動式壓緊機構可隨膜忍的狀態變化自適應的朝壓緊膜忍的方向運 動。
[0013] 具體的，所述浮動式壓緊機構包括將膜忍軸向壓緊于第一端蓋組件與第二端蓋組 件之間的緊固機構，W及設于第二端蓋組件與膜忍之間并能在過濾時由原料流體驅動而朝 軸向壓緊膜忍的方向運動的浮動部件。
[0014] 所述浮動部件一方面能夠在緊固機構對膜忍施加軸向預緊力的前提下，在過濾時 由原料流體驅動而進一步壓緊膜忍，使膜忍始終保持較好的軸向壓緊狀態，并對膜過濾單 元在過濾時沿軸向產生微量的壓縮變形起到補償作用，避免因膜忍在過濾過程中因其膜過 濾單元沿軸向產生微量的壓縮變形，而導致緊固機構的預緊力減弱的情況;另一方面所述 浮動部件還可分擔原料流體對膜忍的壓力，從而在一定程度上可W減輕過濾壓差、原料流 體沖擊等對膜忍的作用力，進一步降低過濾過程中緊固機構的預緊力減弱的風險系數。
[0015] 優選的，所述浮動部件與忍軸聯動設置，浮動部件能帶動忍軸整體朝壓緊膜忍的 方向運動，對保證膜忍的軸向壓緊狀態具有更好的效果。
[0016] 可選的，所述浮動部件與第二端蓋組件懸空設置。
[0017] 另一種可選的結構是，所述浮動部件坐落在第二端蓋組件上。
[0018] 由于在膜過濾組件中常設有用于使原料流體均勻分布的分流盤，而分流盤在現有 的膜過濾組件中是與第二端蓋組件固定連接的，故為了簡化結構，降低膜過濾組件的制作 成本，優選的是，所述浮動部件包括套設于忍軸上的分流盤，所述分流盤設于膜忍與第二端 蓋組件之間且與第二端蓋組件活動連接，運樣在利用分流盤對原料流體進行均勻分流的同 時，就可直接利用原料流體的驅動力帶動分流盤運動，從而在分流盤的作用下壓緊膜忍。
[0019] 采用懸空設置的結構時，分流盤的整個端面均能與原料流體接觸，故有利于增大 原料流體對分流盤的作用面積，從而增加驅動力。
[0020] 而分流盤坐落在第二端蓋組件上的結構，則更加有利于保證分流盤相對于忍軸的 徑向平衡，并進一步保證安裝在分流盤上的膜忍的徑向平衡，從而更加有利于膜忍在原料 流體的作用下軸向受力均勻，避免膜忍的各膜過濾單元因軸向受力不均而導致微量傾斜變 形。
[0021] 當分流盤坐落在第二端蓋組件上時，用于上述膜過濾組件的分流盤優選的結構 是，包括盤體，所述盤體的側方設有流體進孔，盤體的軸向一端面設有流體出孔，所述流體 進孔和流體出孔相貫通形成側進流體的分流通道。使用時，原料流體經流體進孔進入分流 通道后從流體出孔排向膜忍。側進流體的分流通道，可W利用原料流體對流體進孔上方的 盤體壁的作用力推動盤體帶動忍軸沿軸向運動，并進一步壓緊膜忍。
[0022] 進一步的，所述流體出孔沿盤體的軸向延伸形成流體輸出通道，所述流體進孔沿 盤體的徑向延伸至所述流體輸出通道處形成流體輸入通道，所述流體輸入通道和流體輸出 通道相貫通形成橫截面呈L形的分流通道。運樣的結構制作方便，并且橫截面呈L形的分流 通道還能夠對原料流體起到一定的緩沖作用，從而在一定程度上有利于減小原料流體對膜 忍的壓力。
[0023] 優選的，為了更加方便加工，所述流體輸入通道沿軸向貫穿與流體出孔相對的盤 體軸端面，即在與流體出孔相對而置的盤體端面的邊緣部設置缺口，利用該缺口和第二端 蓋組件之間的間隙即可作為所述流體輸入通道。
[0024] 進一步的，所述流體輸出通道包括內徑大小相異的上段輸出通道W及連接所述上 段輸出通道與流體輸入通道的下段輸出通道。當上段輸出通道的內徑小于下段輸出通道的 內徑時，在一定程度上，有利于增大原料流體對盤體壁的作用面積從而起到更好的驅動作 用。
[0025] 優選的，所述上段輸出通道的內徑大于下段輸出通道的內徑。運樣當流體從流體 輸入通道經下段輸出通道進入上段輸出通道時，流體的速度將減小，而流體的相對壓力將 有所增加，有利于保證膜忍具有較高的過濾效率。
[0026] 優選的，所述流體進孔呈拱形，其結構簡單，制作方便。
[0027] 優選的，所述流體進孔和流體出孔沿盤體的周向均布。運樣的結構能保證原料流 體進入膜忍后亦均勻分布，從而有利于提高膜忍中膜過濾單元的整體利用率并保證膜忍受 力均勻。
[0028] 優選的，所述分流盤設有用于與忍軸套接的中屯、孔，所述流體進孔和流體出孔偏 離所述中屯、孔設置。
[0029] 優選的，所述分流盤與忍軸固定連接，例如分流盤與忍軸可通過螺紋連接固定或 采用膠接等方式固定。
[0030] 優選的，上述分流盤與忍軸的連接結構，包括分流盤和忍軸，所述分流盤與忍軸之 間形成有焊接間隙和/或焊接坡口，在所述焊接間隙和/或焊接坡口處將分流盤與忍軸焊接 為一體。采用焊接連接的結構，能夠使分流盤與忍軸之間的固定更加牢固，更有利于分流盤 在原料流體驅動下帶動忍軸朝軸向壓緊膜忍的方向運動，從而更好的保證膜忍的軸向壓緊 狀態。
[0031] 具體的，所述分流盤在所述中屯、孔的軸向至少一端與忍軸形成所述焊接間隙和/ 或焊接坡口。
[0032] 進一步的，所述忍軸設有階梯軸段，所述中屯、孔設有與所述階梯軸段對應配合W 對忍軸形成軸向定位的臺階部，分流盤在所述臺階部的大端與忍軸形成焊接間隙，分流盤 在所述臺階部的小端與忍軸形成焊接坡口。所述臺階部的大端直徑大于階梯軸段的軸徑， 運樣即可起到軸向定位的作用并形成所述焊接間隙，便于焊接。在實際應用時，分流盤與忍 軸在所述焊接間隙和焊接坡口處滿焊，且焊縫不得高于母材。
[0033] 用于所述分流盤與忍軸的焊接工裝，包括固定部，所述固定部包括支撐架；限位 部，所述限位部包括能與忍軸配合的第一限位座W及與所述第一限位座對應設置并能與分 流盤配合的第二限位座，所述第一限位座和第二限位座分別與所述支撐架連接后在所述第 一限位座、第二限位座與支撐架之間形成可供分流盤和忍軸焊接連接的操作空間。該焊接 工裝結構簡單，能夠比較準確的控制分流盤與忍軸的同軸度，并且保證焊接操作方便。
[0034] 為進一步簡化結構，并使忍軸與分流盤的安裝更加方便，所述第一限位座和第二 限位座分別設置在支撐架的軸向兩端。
[0035] 優選的，所述第二限位座包括第二安裝板，所述第二安裝板設有能對所述分流盤 進行軸向定位的限位槽;所述第一限位座包括第一安裝板和能與所述忍軸配合的限位軸 套，所述第一安裝板沿軸向設有可對限位軸套進行軸向定位并能使與限位軸套配合的忍軸 穿過后連接分流盤的臺階孔。在實際安裝時，只需保證所述臺階孔和限位槽的同軸度及尺 寸，W及限位軸套的精度即可保證分流盤與忍軸安裝后的同軸度。通過限位軸套和限位槽 分別對忍軸和分流盤的約束，能夠保證分流盤與忍軸焊接后的精度較高。
[0036] 優選的，所述第二安裝板沿軸向設有與所述臺階孔對應且至少作為所述操作空間 的一部分的通孔。所述通孔的開設可在不影響限位槽對分流盤的軸向定位的基礎上，盡可 能保證直徑較大，W便于焊接操作。
[0037] 優選的，所述支撐架包括多根連接在第一限位座與第二限位座之間的支撐桿件， W確保整個焊接工裝的結構穩固。此外，所述支撐架也可W采用縷空結構，只需在滿足結構 穩固的基礎上，保證留有便于焊接的操作空間即可。
[0038] 采用上述焊接工裝將分流盤與忍軸焊接固定，能極大的提高分流盤與忍軸的結構 穩定性，避免采用活動連接而導致分流盤在原料流體驅動下壓緊膜忍的過程中產生一定的 晃動或傾斜等。該焊接工裝在實際應用時可采用立式或邸式的方式進行置放，當采用立式 置放時，優選置放于工作臺上。
[0039] 可選的，所述浮動部件還包括彈性補償元件。所述彈性補償元件可W提供補償力， 避免因過濾而導致緊固機構發生松動的情況，并且由于過濾時原料流體的壓力往往處于波 動狀態，故彈性補償元件還能起到緩沖減震的作用。
[0040] 所述彈性補償元件可W為現有的蝶形彈黃或波形彈黃。
[0041] 進一步的，所述浮動式壓緊機構還設有能在浮動部件朝軸向壓緊膜忍的方向運動 時，與忍軸或第二端蓋組件保持滑動配合連接的活塞部件；當所述活塞部件與第二端蓋組 件保持滑動配合連接時，活塞部件與浮動部件和/或忍軸聯動設置。所述活塞部件可W起到 密封作用。
[0042] 進一步的，所述活塞部件與忍軸或第二端蓋組件保持滑動接觸摩擦配合。
[0043] 當膜忍預緊結構具有彈性補償元件時，優選將彈性補償元件設于活塞部件與第二 端蓋組件之間。
[0044] 優選的，所述活塞部件包括與忍軸或第二端蓋組件保持滑動配合連接的活塞頭， W及與所述活塞頭連接的活塞桿，所述活塞頭設有與所述忍軸配合的凹槽。運樣的結構還 能夠很方便的對忍軸的定位。所述凹槽與忍軸優選通過螺紋連接固定。
[0045] 當所述彈性補償元件為波形彈黃時，可將所述波形彈黃套設于所述活塞桿上，當 膜忍預緊結構未設有彈性補償元件時，可使所述活塞桿穿過第二端蓋組件后與螺紋緊固結 構配合連接固定，該螺紋緊固結構為鎖緊螺母。
[0046] 可選的，所述緊固機構包括多根連接在第一端蓋組件與第二端蓋組件之間的拉桿 組件，W及分別與所述拉桿組件和穿過第一端蓋組件的忍軸配合連接的螺紋緊固結構。通 過設置所述第一端蓋組件和第二端蓋組件能夠實現對外殼和膜忍的固定，同時再通過拉桿 組件中的多根拉桿和螺紋緊固結構，即可確保外殼、膜忍、第一端蓋組件W及第二端蓋組件 之間的連接牢固性。
[0047] 雖然采用拉桿組件與螺紋緊固結構相結合的緊固機構能使整個膜過濾組件具有 良好的牢固性，但在實際使用過程中，由于污水處理往往是采用多個膜過濾組件與其他裝 置相配合，來提高污水處理效率和實現自動化控制，因此在應用時就需要多根拉桿，而多根 拉桿采用不誘鋼制作，成本高，牢固性不如碳鋼，采用碳鋼制作又容易腐蝕，而且其分布在 整個膜過濾組件的四周，使整個膜過濾組件所需占據的空間大大增加，給膜過濾組件的安 裝帶來了很多不便。
[0048] 因此，在實際應用中，另一種可選的結構是，所述第一端蓋組件和第二端蓋組件被 密封壓緊在外殼內部。所述第一端蓋組件和第二端蓋組件通過設置在膜忍、第一端蓋組件 和第二端蓋組件外部的外殼壓緊密封。其膜忍預緊結構的所述緊固機構優選包括螺紋緊固 結構，忍軸軸向一端的端部穿過第一端蓋組件后連接所述螺紋緊固結構，忍軸的軸向另一 端與第二端蓋組件保持滑動密封連接。采用此結構的膜過濾組件為無拉桿式結構，運種無 拉桿式結構可參考
【申請人】申請的，公開號為CN104128094A、名稱為"一種同端進出水分離過 濾膜柱"的專利文獻中外殼與第一端蓋組件和第二端蓋組件的具體連接結構。所述外殼可 具有與第一端蓋組件和第二端蓋組件相適應的內腔，第一端蓋組件和第二端蓋組件被夾緊 于外殼內部，并在外殼內壁與膜忍之間形成有空腔。所述外殼的內壁與第一端蓋組件和第 二端蓋組件的外側壁之間可通過姨塊、密封結構或者其他現有類似結構進行密封壓緊。
[0049] 在實際應用中，被膜忍預緊結構軸向壓緊于第一端蓋組件和第二端蓋組件之間的 膜過濾單元可采用多種現有的結構;優選的是，所述膜忍由多個沿忍軸軸向依次疊置的膜 過濾單元組成，運樣的結構不僅安裝制作方便，而且當各膜過濾單元被膜忍預緊結構沿軸 向壓緊后，膜忍能沿軸向形成多個過濾流道，從而取得更好的過濾效果，并且在膜忍大小一 定的前提下，還有利于增加膜過濾單元的數量，相應的增加過濾面積，提高過濾效率，并使 過濾效果更好。
[0050] 優選的，所述膜過濾單元包括數張依次套接在忍軸上的導流盤和膜片，在每相鄰 的兩張導流盤之間安裝有一張膜片；各導流盤包括導流盤本體和設于所述導流盤本體上用 于與忍軸配合的第一中屯、孔，W及偏離所述第一中屯、孔的第一導流通道，各導流盤本體的 側面上還設有容納對應膜片的環形導流腔，各環形導流腔與對應的第一導流通道導通;各 膜片包括膜片本體和設于所述膜片本體上用于與忍軸配合的第二中屯、孔，W及偏離該第二 中屯、孔的第二導流通道;各膜片本體包括上膜片、下膜片和位于上膜片與下膜片之間的空 腔，所述空腔與第二中屯、孔導通;各上膜片與對應的環形導流腔的內周沿之間分別設有密 封結構，各下膜片與對應的環形導流腔的內周沿之間分別設有密封結構;所述忍軸上設有 分別與各膜片的第二中屯、孔導通的導流結構，所述導流結構與各膜片的空腔W及第二中屯、 孔構成與凈化流體輸出口導通的凈化流體輸送流路;各導流盤的第一導流通道與各膜片的 第二導流通道依次連通構成原料流體輸送流路。
[0051] 進一步的，若設單張膜片在忍軸的橫截面上的投影面積為A平方米，單張膜片的外 徑為D米，該膜過濾組件中的膜片數量為腳長，則：
[0052]
其中，250 <B< 320。
[0053] 其中膜片在忍軸的橫截面上的投影面積為A平方米，運里的投影面積在本膜過濾 組件中不包括第二中屯、孔與使原料流體通過膜片的第二導流通道的橫截面積，
【申請人】發現 在該投影面積與膜片的個數乘積與W膜片外徑構成的圓面積之間的比值在250至320之間 時，相比于常規膜過濾組件，本申請膜過濾組件的過濾效率和過濾截留率均明顯提高，產生 了本領域技術人員的意想不到的效果。在利用浮動式壓緊機構對各膜過濾單元進行浮動式 緊固的基礎上，通過對膜片的幾個關鍵參數的選擇和組合，更有利于保證膜忍在過濾過程 中始終處于軸向壓緊狀態的前提下，能大幅增加過濾面積，從而使得膜過濾組件的過濾效 率更高且過濾截留率出乎意料的好。
[0054] 進一步的，些
豐中，250 <6。20時，各膜片的外徑為0.2至0.4米;膜 過濾組件中的膜片數量為125至180張，為一種較優的選擇。
[0055] 所述第一端蓋組件包括第一法蘭盤和第一密封板，所述第二端蓋組件包括第二法 蘭盤和第二密封板;所述膜忍被夾持于所述第一密封板與第二密封板之間，第一密封板被 夾持于膜忍與第一法蘭盤之間，第二密封板被夾持于膜忍與第二法蘭盤之間，外殼固定在 第一法蘭盤和第二法蘭盤之間，所述忍軸至少與第一密封板密封連接;所述第一法蘭盤上 還設有與所述原料流體輸送流路導通的原料流體輸出口，所述原料流體輸出口、原料流體 輸入口和凈化流體輸出口在第一法蘭盤上圍繞忍軸的周邊設置，第一密封板上設有連通所 述凈化流體輸送流路和凈化流體輸出口的排液通道，所述外殼內設有將原料流體輸出口與 原料流體輸送流路的輸出端導通的第一通道W及將原料流體輸入口與原料流體輸送流路 的輸入端導通的第二通道。
[0056] 所述排液通道與水平面夾角優選呈5°~60°，運樣的結構可使排液效果更好。
[0057] 上述各膜過濾組件中凈化流體的輸出既可采用由
【申請人】申請的公開號為 CN103657414A、名稱為"同端進出水分離過濾膜柱及其料液處理方法"的專利文獻中公開的 采用了空屯、忍軸的排液結構，也可采用
【申請人】申請的申請號為201610226549.1、名稱為1莫 過濾組件"的發明專利申請中提到的采用了實屯、忍軸的排液結構。
[0058] 若所述忍軸為實屯、軸，則各第一中屯、孔和第二中屯、孔分別與忍軸配合部位設有間 隙，該間隙可設置為0.5至2毫米，該間隙可作為所述導流結構。
[0059] 進一步的，各導流盤的第一中屯、孔內設置有繞該第一中屯、孔周向排列的突齒，相 鄰突齒之間存在縫隙，所述突齒的齒頂圓與所述忍軸接觸配合，所述縫隙則作為第一中屯、 孔與忍軸配合部位的間隙。
[0060] 進一步的，所述相鄰突齒之間的縫隙的寬度為1~3毫米。
[0061] 設置突齒既可W通過忍軸對膜忍進行徑向定位，又可W讓凈化流體能順楊的通過 第一中屯、孔，該突齒可W是具有整流作用的板型結構。
[0062] 所述原料流體從原料流體輸入口輸入后，通過第二通道流向原料流體輸送流路， 原料流體在該原料流體輸送流路輸送過程中，原料流體經分流盤的分流通道后，會進入所 述環形導流腔中，在導流盤與膜片之間流動，讓膜片對原料流體進行充分過濾處理。經過處 理后的原料流體(或稱為濃液)進入第一通道，沿該通道進入原料流體輸出口之后流出膜過 濾組件。
[0063] 原料流體經過膜片處理后，在膜片本體上的空腔內產生的凈化流體沿該空腔與所 述第二中屯、孔構成的凈化流體輸送流路，經排液通道后通過凈化流體輸出口排出膜過濾組 件。因為各環形導流腔與對應的第一導流通道導通，所述原料流體輸送流路是與導流盤上 的環形導流腔連通的。在各上膜片與對應的環形導流腔的內周沿之間分別設有密封結構， 各下膜片與對應的環形導流腔的內周沿之間分別設有密封結構，是為了阻止原料流體向第 一中屯、孔和第二中屯、孔方向流動，運里的密封結構可W是密封圈。
[0064] 在所述導流盤上可W開縫口，膜片上設有與該縫口適配的裂口，該縫口和裂口均 形成所述第一導流通道，運樣便可實現上述的原料流體輸送流路，當然，該原料流體輸送流 路是與導流盤上的環形導流腔連通的。
[0065] 在所述導流盤表面或環形導流腔頂面或者環形導流腔底面開所述縫口和裂口，縫 口和裂口處分別向導流盤兩側面外翻、傾斜，形成坡面，運樣由于膜過濾單元包括數個沿忍 軸的軸向依次套接在忍軸上的導流盤和膜片，故原料流體會沿原料流體輸送流路呈螺旋運 動，W利用各膜片進行充分過濾處理，從而達到很好的過濾效果。
[0066] 若所述忍軸為空屯、軸，即所述忍軸呈中空管狀，則在所述忍軸的管壁上設有將各 膜片的第二中屯、孔與忍軸內腔導通的通孔，此時，所述通孔則作為所述導流結構，忍軸的管 腔作為排液通道，忍軸的軸端開口作為凈化流體輸出口，而無需在第一法蘭盤和第一密封 板上分別設置所述凈化流體輸出口和排液通道。所述中空管狀忍軸的軸向一端可W設置成 封閉結構或者與堵頭焊接連接。原料流體經過膜片處理后，在膜片本體上的空腔內產生的 凈化流體沿該空腔與所述第二中屯、孔、W及忍軸的通孔構成的凈化流體輸送流路，經忍軸 的管腔后通過忍軸的軸端開口排出膜過濾組件。
[0067] 進一步的，各膜片為R0膜或NF膜。
[0068] R0是英文Reverse Osmosis membrane的縮寫，中文意思是逆滲透。一般水的流動 方式是由低濃度流向高濃度，水一旦加壓之后，將由高濃度流向低濃度，亦即所謂逆滲透原 理：由于R0膜的孔徑是頭發絲的一百萬分之五(0.0001微米），一般肉眼無法看到，細菌、病 毒是它的5000倍，因此，只有水分子及部分有益人體的礦物離子能夠通過，其它雜質及重金 屬均由廢水管排出。所有海水淡化的過程，W及太空人廢水回收處理均采用此方法，因此RO 膜又稱體外的高科技"人工腎臟"。目前國內外，醫學軍用民用領域，都采取頂級RO膜進行高 分子過濾。
[0069] NF膜即為納濾膜，納濾是一種介于反滲透和超濾之間的壓力驅動膜分離過程，納 濾膜的孔徑范圍在幾個納米左右。與其他壓力驅動型膜分離過程相比，出現較晚。納濾膜大 多從反滲透膜衍化而來，如CA、CTA膜、芳族聚酷胺復合膜和橫化聚酸諷膜等。
[0070] 優選的，所述第一端蓋組件位于忍軸上端，第二端蓋組件位于忍軸的下端。
[0071] 需要說明的是，所述凈化流體輸出口和排液通道也可W設置在第二端蓋組件所在 端;所述原料流體輸入口和原料流體輸出口也可W設置在第二端蓋組件所在端。
[0072] 進一步的，所述緊固機構還包括設于所述第二法蘭盤下端的螺紋緊固結構。
[0073] 進一步的，與所述忍軸配合的螺紋緊固結構優選包括第一預緊件和螺母，所述第 一預緊件下端面穿過第一法蘭盤與第一密封板的上端面接觸壓緊，所述第一預緊件上端向 上穿過第一法蘭盤并與螺母配合，所述第一預緊件上端優選采用雙螺母對頂梓緊W達到進 一步防松的目的；第二法蘭盤下端的螺紋緊固結構包括第二預緊件和螺母，所述第二預緊 件整體設置在第二法蘭盤的下方，第二預緊件的上端面與第二法蘭盤的下端面接觸壓緊， 所述第二預緊件與第二法蘭盤之間通過螺釘鎖緊。與拉桿組件配合的螺紋緊固結構優選為 螺母。
[0074] 所述第二法蘭盤與第二密封板可通過螺紋緊固結構固定，該螺紋緊固結構優選為 螺釘。
[0075] 所述第一預緊件優選為階梯軸結構，該階梯軸結構大端與第一密封板接觸，所述 第二預緊件優選為圓盤結構。其中，第二預緊件與第二法蘭盤的接觸面積優選大于第一預 緊件與第一密封板的接觸面積，運樣第一密封板上的螺紋緊固結構與第二法蘭盤下端的螺 紋緊固結構產生的壓力向忍軸周沿集中，有利于對膜忍提供更好的預緊力，并且由于所述 密封結構設于各上膜片與對應的環形導流腔的內周沿之間，故運樣的結構還能使上膜片、 下膜片與對應的環形導流腔的內周沿之間的密封性能更好。
[0076] W下結合實施例的【具體實施方式】，對本發明的上述內容再作進一步的詳細說明。 但不應將此理解為本發明上述主題的范圍僅限于W下的實例。在不脫離本發明上述技術思 想情況下，根據本領域普通技術知識和慣用手段做出的各種替換或變更，均應包括在本發 明的范圍內。
【附圖說明】
[0077] 圖1為本發明【具體實施方式】中具有膜忍預緊結構的膜過濾組件的第一種結構示意 圖。
[0078] 圖2為本發明【具體實施方式】中具有膜忍預緊結構的膜過濾組件的第二種結構示意 圖。
[0079] 圖3為本發明【具體實施方式】中具有膜忍預緊結構的膜過濾組件的第Ξ種結構示意 圖。
[0080] 圖4為本發明【具體實施方式】中具有膜忍預緊結構的膜過濾組件的第四種結構示意 圖。
[0081] 圖5為本發明【具體實施方式】中具有膜忍預緊結構的膜過濾組件的第五種結構示意 圖。
[0082] 圖6為圖1和圖4中分流盤的俯視示意圖。
[0083] 圖7為圖2、圖3和圖5中分流盤的主視示意圖。
[0084] 圖8為圖2、圖巧日圖5中分流盤的仰視示意圖。
[0085] 圖9為用于圖1~圖5中分流盤與忍軸的焊接工裝在一種使用狀態下的結構示意 圖。
[0086] 圖10為圖9中第二限位座的結構示意圖。
[0087] 圖11為圖1和圖2中活塞部件的結構示意圖。
[0088] 圖12為圖3中活塞部件的結構示意圖。
[0089] 圖13為圖1~圖5中第一端蓋組件的俯視示意圖。
[0090] 圖14為圖13中第一端蓋組件的A-A向剖視示意圖。
[0091] 圖15為圖1~圖5中兩個導流盤與一個膜片組成的膜忍分解示意圖。
[0092] 圖16為圖1~圖5中兩個導流盤與一個膜片組成的膜忍的剖視示意圖。
【具體實施方式】
[0093] 實施例1:
[0094] 如圖1、圖6、圖9~圖11、圖13~圖16所示，膜過濾組件，包括外殼100、忍軸200、膜 忍300、第一端蓋組件410、第二端蓋組件420、膜忍預緊結構W及原料流體輸入口 510和凈化 流體輸出口 520,所述膜忍300套設在忍軸200上并由多個膜過濾單元組成，由運些膜過濾單 元組成的膜忍300通過膜忍預緊結構被設置成軸向壓緊狀態而置于所述第一端蓋組件410 與第二端蓋組件420之間，所述外殼100設置在膜忍300的外部并分別連接所述第一端蓋組 件410和第二端蓋組件420;過濾時，原料流體經所述原料流體輸入口 510流入后，經與第二 端蓋組件420相對而置的膜忍300軸向端依次通過各膜過濾單元后向與第一端蓋組件410相 對而置的膜忍300軸向端運動，已過濾的凈化流體從所述凈化流體輸出口 520排出；所述膜 忍預緊結構具有在過濾時朝軸向壓緊膜忍300的方向運動的浮動式壓緊機構。
[00M]所述浮動式壓緊機構包括將膜忍300軸向壓緊于第一端蓋組件410與第二端蓋組 件420之間的緊固機構，W及設于第二端蓋組件420與膜忍300之間并能在過濾時由原料流 體驅動而朝軸向壓緊膜忍300的方向運動的浮動部件。
[0096]所述浮動部件一方面能夠在緊固機構對膜忍300施加軸向預緊力的前提下，在過 濾時由原料流體驅動而進一步壓緊膜忍300,使膜忍300始終保持較好的軸向壓緊狀態，并 對膜過濾單元在過濾時沿軸向產生微量的壓縮變形起到補償作用，避免因膜忍300在過濾 過程中因其膜過濾單元沿軸向產生微量的壓縮變形，而導致緊固機構的預緊力減弱的情 況;另一方面所述浮動部件還可分擔原料流體對膜忍300的壓力，從而在一定程度上可W減 輕過濾壓差、原料流體沖擊等對膜忍300的作用力，進一步降低過濾過程中緊固機構的預緊 力減弱的風險系數。
[0097] 所述浮動部件包括套設于忍軸200上的分流盤610。
[0098] 所述膜忍300套設在忍軸200上并由多個沿忍軸200軸向依次疊置的膜過濾單元組 成;所述膜過濾單元包括數張依次套接在忍軸200上的導流盤310和膜片320,在每相鄰的兩 張導流盤310之間安裝有一張膜片320;各導流盤310包括導流盤本體和設于所述導流盤本 體上用于與忍軸200配合的第一中屯、孔311，W及偏離所述第一中屯、孔311的第一導流通道 312,各導流盤本體的側面上還設有容納對應膜片320的環形導流腔313,各環形導流腔313 與對應的第一導流通道312導通;各膜片320包括膜片本體和設于所述膜片本體上用于與忍 軸200配合的第二中屯、孔321，W及偏離該第二中屯、孔321的第二導流通道322;各膜片本體 包括上膜片323、下膜片324和位于上膜片323與下膜片324之間的空腔325,所述空腔325與 第二中屯、孔321導通;各上膜片323與對應的環形導流腔313的內周沿314之間分別設有密封 結構330,各下膜片324與對應的環形導流腔313的內周沿314之間分別設有密封結構330;所 述忍軸200上設有分別與各膜片320的第二中屯、孔321導通的導流結構201，所述導流結構 201與各膜片320的空腔325 W及第二中屯、孔321構成與凈化流體輸出口 520導通的凈化流體 輸送流路521;各導流盤310的第一導流通道312與各膜片320的第二導流通道322依次連通 構成原料流體輸送流路511;所述分流盤610設有連通所述原料流體輸入口 510和原料流體 輸送流路511的分流通道。
[0099] 若設單張膜片320在忍軸200的橫截面上的投影面積為A平方米，單張膜片320的外 徑為D米，該膜過濾組件中的膜片320數量為腳長，則：
[0100]
其中，250 <B< 320。
[0101] 其中膜片320在忍軸200的橫截面上的投影面積為A平方米，運里的投影面積在本 膜過濾組件中不包括第二中屯、孔321與使原料流體通過膜片320的第二導流通道322的橫截 面積，
【申請人】發現在該投影面積與膜片320的個數乘積與W膜片320外徑構成的圓面積之間 的比值在250至320之間時，相比于常規膜過濾組件，本申請膜過濾組件的過濾效率和過濾 截留率均明顯提高，產生了本領域技術人員的意想不到的效果。在利用浮動式壓緊機構對 各膜過濾單元進行浮動式緊固的基礎上，通過對膜片320的幾個關鍵參數的選擇和組合，更 有利于保證膜忍300在過濾過程中始終處于軸向壓緊狀態的前提下，能大幅增加過濾面積， 從而使得膜過濾組件的過濾效率更高且過濾截留率出乎意料的好。
[0102] 本實施例中，所述膜忍300整體呈柱形結構，所W運里的導流盤310可W是圓盤形 結構，所述膜片320優選的形狀也應與該導流盤310的形狀相適配，該導流盤310的圓盤形結 構可W是邊緣向兩側延伸凸起，使該導流盤310的切面呈工字形，運樣便在導流盤310上形 成上述的環形導流腔313。
[0103] 本實施例的膜過濾組件中包括數個沿忍軸200的軸向依次套接在忍軸200上的導 流盤310和膜片320,運里的導流盤310的個數可W是148個W上，膜片320的個數可W是147 個W上，所述膜片320外徑為0.2至0.4米。所述上膜片323和下膜片324為R0膜或N刊莫。
[0104] 所述第一端蓋組件410包括第一法蘭盤411和第一密封板412,所述第二端蓋組件 420包括第二法蘭盤421和第二密封板422;所述膜忍300被夾持于所述第一密封板412與第 二密封板422之間，第一密封板412被夾持于膜忍300與第一法蘭盤411之間，第二密封板422 被夾持于膜忍300與第二法蘭盤421之間，外殼100固定在第一法蘭盤411和第二法蘭盤421 之間，所述忍軸200與第一密封板412密封連接;所述第一法蘭盤411上還設有與所述原料流 體輸送流路511導通的原料流體輸出口 530，所述原料流體輸出口 530、原料流體輸入口 510 和凈化流體輸出口 520在第一法蘭盤411上圍繞忍軸200的周邊設置，第一密封板412上設有 連通所述凈化流體輸送流路521和凈化流體輸出口 520的排液通道522。所述排液通道522與 水平面夾角呈20°~40°。
[0105] 所述外殼100內設有將原料流體輸出口 530與原料流體輸送流路511的輸出端導通 的第一通道W及將原料流體輸入口 510與原料流體輸送流路511的輸入端導通的第二通道。
[0106] 本實施例中所述忍軸200為實屯、軸，第一中屯、孔311和第二中屯、孔321分別與忍軸 200配合部位設有間隙，該間隙可設置為1至1.5毫米，該間隙可作為所述導流結構201。所述 第一端蓋組件410或第二端蓋組件420上設有布流通孔，該布流通孔與所述第二通道的出口 端連通(運里的具體結構可參考CN103657414A中的結構），還通過原料流體輸送流路511與 第一通道連通，當將忍軸200設置為實屯、圓軸后，可W對整個膜過濾組件帶來較高的耐壓 性，運樣相對于空屯、的軸件，可W在不改變、甚至擴大膜忍300的有效過濾面積的基礎上，增 加膜過濾單元的個數，提高該膜過濾組件的過濾效能。
[0107] 各導流盤310的第一中屯、孔311內設置有繞該第一中屯、孔311周向排列的突齒315， 相鄰突齒315之間存在縫隙，所述突齒315的齒頂圓與所述忍軸200接觸配合，所述縫隙則作 為第一中屯、孔311與忍軸200配合部位的間隙。所述相鄰突齒315之間的縫隙的寬度為1.5~ 2.5毫米。該突齒315是具有整流作用的板型結構。所述分流盤610與第二密封板422懸空設 置。
[0108] 所述分流盤610設有用于與忍軸200套接的中屯、孔615,所述分流通道偏離所述中 屯、孔615并沿周向均布，所述分流通道的流體出孔612沿軸向貫穿設置。
[0109] 上述分流盤610與忍軸200的連接結構，包括分流盤610和忍軸200,所述分流盤610 與忍軸200之間形成有焊接間隙和/或焊接坡口，在所述焊接間隙和/或焊接坡口處分流盤 610與忍軸200焊接為一體。所述忍軸200設有階梯軸段，所述中屯、孔615設有與所述階梯軸 段對應配合W對忍軸200形成軸向定位的臺階部，分流盤610在所述臺階部的大端與忍軸 200形成焊接間隙，分流盤610在所述臺階部的小端與忍軸200形成焊接坡口。
[0110] 用于上述分流盤610與忍軸200的焊接工裝，包括固定部，所述固定部包括支撐架 710;限位部，所述限位部包括能與忍軸200配合的第一限位座720W及與所述第一限位座 720對應設置并能與分流盤610配合的第二限位座730,所述第一限位座720和第二限位座 730分別與所述支撐架710連接后在所述第一限位座720、第二限位座730與支撐架710之間 形成可供分流盤610與忍軸200焊接連接的操作空間。
[0111] 所述第一限位座720和第二限位座730分別設置在支撐架710的軸向兩端。所述第 二限位座730包括第二安裝板731，所述第二安裝板731設有能對所述分流盤610進行軸向定 位的限位槽732;所述第一限位座720包括第一安裝板721和能與所述忍軸200配合的限位軸 套722,所述第一安裝板721沿軸向設有可對限位軸套722進行軸向定位并能使與限位軸套 722配合的忍軸200穿過后連接分流盤610的臺階孔723。
[0112] 所述第二安裝板731沿軸向設有與所述臺階孔723對應且至少作為所述操作空間 的一部分的通孔733。所述支撐架710包括多根連接在第一限位座720與第二限位座730之間 的支撐桿件。所述支撐桿件與第一安裝板721和第二安裝板731之間可采用螺紋連接緊固。 采用上述焊接工裝能夠比較準確的控制分流盤610與忍軸200的同軸度，并且保證焊接操作 方便，分流盤610與忍軸200焊接后的結構穩定性好，能有效避免采用活動連接而導致分流 盤610在原料流體驅動下壓緊膜忍200的過程中產生一定的晃動或傾斜等。
[0113] 所述浮動式壓緊機構還設有能在分流盤610帶動忍軸200沿膜忍300軸向壓縮方向 運動時，與第二密封板422保持滑動配合連接的活塞部件800，所述活塞部件800包括與第二 密封板422保持滑動配合連接的活塞頭810, W及與所述活塞頭810連接的活塞桿820,所述 活塞頭810設有與所述忍軸200通過螺紋連接配合的凹槽811。所述浮動部件還包括設于所 述活塞部件800與第二法蘭盤421之間的彈性補償元件900,所述彈性補償元件900為波形彈 黃，所述波形彈黃套設于所述活塞桿820上。所述緊固機構包括多根連接在第一法蘭盤411 與第二法蘭盤421之間的拉桿組件620, W及分別與所述拉桿組件620和穿過第一密封板412 的忍軸200配合連接的螺紋緊固結構。所述緊固機構還包括設于所述第二法蘭盤421下端的 螺紋緊固結構。
[0114] 與所述忍軸200配合的螺紋緊固結構包括第一預緊件631和螺母，第二法蘭盤421 下端的螺紋緊固結構包括第二預緊件632和螺母;所述第一預緊件631下端面穿過第一法蘭 盤411與第一密封板422的上端面接觸壓緊，所述第一預緊件631上端向上穿過第一法蘭盤 411并與螺母配合，所述第一預緊件631上端采用雙螺母對頂梓緊W達到進一步防松的目 的;所述第二預緊件632整體設置在第二法蘭盤421的下方，第二預緊件632的上端面與第二 法蘭盤421的下端面接觸壓緊，所述第二預緊件632與第二法蘭盤421之間通過螺釘鎖緊。與 拉桿組件620配合的螺紋緊固結構為螺母。所述第二法蘭盤421與第二密封板422可通過螺 紋緊固結構固定，該螺紋緊固結構為螺釘。
[0115] 所述第一預緊件631為階梯軸結構，該階梯軸結構大端與第一密封板412接觸，所 述第二預緊件632為圓盤結構。其中，第二預緊件632與第二法蘭盤421的接觸面積大于第一 預緊件631與第一密封板412的接觸面積，運樣第一密封板412上的螺紋緊固結構與第二法 蘭盤421下端的螺紋緊固結構產生的壓力向忍軸200周沿集中，有利于對膜忍300提供更好 的預緊力，并且由于所述密封結構330設于各上膜片323與對應的環形導流腔313的內周沿 314之間，故運樣的結構還能使上膜片323、下膜片324與對應的環形導流腔313的內周沿314 之間的密封性能更好。
[0116] 所述原料流體從原料流體輸入口 510輸入后，通過第二通道流向原料流體輸送流 路511，原料流體在該原料流體輸送流路511輸送過程中，原料流體經分流盤的分流通道后， 會進入所述環形導流腔313中，在導流盤310與膜片320之間流動，讓膜片320對原料流體進 行充分過濾處理。經過處理后的原料流體(或稱為濃液)進入第一通道，沿該通道進入原料 流體輸出口 530之后流出膜過濾組件。
[0117] 原料流體經過膜片320處理后，在膜片本體上的空腔325內產生的凈化流體沿該空 腔325與所述第二中屯、孔321構成的凈化流體輸送流路521，經排液通道522后通過凈化流體 輸出口 520排出膜過濾組件。因為各環形導流腔313與對應的第一導流通道312導通，所述原 料流體輸送流路511是與導流盤310上的環形導流腔313連通的。在各上膜片323與對應的環 形導流腔313的內周沿314之間分別設有密封結構330,各下膜片324與對應的環形導流腔 313的內周沿314之間分別設有密封結構330,是為了阻止原料流體向第一中屯、孔311和第二 中屯、孔321方向流動，運里的密封結構330可W是密封圈。
[0118] 在該導流盤310上可W開縫口，膜片320上設有與該縫口適配的裂口，該縫口和裂 口均形成所述第一導流通道312,運樣便可實現上述的原料流體輸送流路511，當然，該原料 流體輸送流路511是與導流盤310上的環形導流腔313連通的。
[0119] 在導流盤310表面或環形導流腔313頂面或者環形導流腔313底面開所述縫口和裂 口，縫口和裂口處分別向導流盤310兩側面外翻、傾斜，形成坡面，運樣由于膜過濾單元包括 數個沿忍軸200的軸向依次套接在忍軸200上的導流盤310和膜片320,所W原料流體會沿原 料流體輸送流路511呈螺旋運動，W利用各膜片進行充分過濾處理，從而達到很好的過濾效 果。圖15中箭頭方向即為原料流體流動方向。
[0120] 實施例2:
[0121] 實施例2與實施例1的膜過濾組件結構大致相同，但區別在于:本實施例中凈化流 體的輸出采用
【申請人】申請的公開號為CN103657414A、名稱為"同端進出水分離過濾膜柱及 其料液處理方法"的專利文獻中公開的空屯、忍軸200的排液結構。即：所述忍軸200呈中空管 狀，忍軸200上設有將各膜片320的第二中屯、孔321與忍軸200內腔導通的通孔(未示出），此 時，所述通孔則作為所述導流結構201，忍軸200的管腔作為排液通道522,忍軸200的軸端開 口作為凈化流體輸出口 520,而無需在第一法蘭盤411和第一密封板412上分別設置所述凈 化流體輸出口 520和排液通道522。
[0122] 所述中空管狀忍軸200的軸向一端可W設置成封閉結構或者與堵頭焊接連接。原 料流體經過膜片320處理后，在膜片本體上的空腔325內產生的凈化流體沿該空腔325與所 述第二中屯、孔321、W及忍軸200的通孔構成的凈化流體輸送流路521，經忍軸200的管腔后 通過忍軸200的軸端開口排出膜過濾組件。
[0123] 實施例3:
[0124] 如圖2、圖7和圖8所示，實施例3與實施例1的膜過濾組件結構大致相同，但區別在 于:所述分流盤610坐落在第二端蓋組件420的第二密封板422上，運樣的結構更加有利于保 證分流盤610相對于忍軸200保持徑向平衡，并進一步保證安裝在分流盤610上的膜忍300的 徑向平衡，從而更加有利于膜忍300在原料流體的作用下軸向受力均勻，避免膜忍300因軸 向受力不均而導致微量傾斜變形。并且側進流體的分流通道，可W利用原料流體對流體進 孔611上方的盤體壁的作用力推動盤體帶動忍軸200沿軸向運動，并進一步壓緊膜忍300。
[0125] 該分流盤610包括盤體，所述盤體的側方設有流體進孔611，盤體的軸向一端面設 有流體出孔612,所述流體進孔611和流體出孔612相貫通形成側進流體的分流通道。使用 時，原料流體經流體進孔611進入分流通道后從流體出孔612排向膜忍。所述流體進孔611呈 拱形。流體進孔611和流體出孔612沿盤體的周向均布。
[0126] 所述流體出孔612沿盤體的軸向延伸形成流體輸出通道614,所述流體進孔611沿 盤體的徑向延伸至所述流體輸出通道614處形成流體輸入通道613,所述流體輸入通道613 和流體輸出通道614相貫通形成橫截面呈L形的分流通道。運樣的結構制作方便，并且橫截 面呈L形的分流通道還能夠對原料流體起到一定的緩沖作用，從而在一定程度上有利于減 小原料流體對膜忍300的壓力。
[0127] 所述流體輸入通道613軸向貫穿與流體出孔612相對的盤體軸端面，即在與流體出 孔612相對而置的盤體端面的邊緣部設置缺口 616,利用該缺口 616和第二密封板422之間的 間隙即可作為所述流體輸入通道613。
[0128] 所述流體輸出通道614包括內徑大小相異的上段輸出通道W及連接所述上段輸出 通道與流體輸入通道613的下段輸出通道。其中，所述上段輸出通道的內徑大于下段輸出通 道的內徑。運樣當流體從流體輸入通道613經下段輸出通道進入上段輸出通道時，流體的速 度將減小，而流體的相對壓力將有所增加，有利于保證膜忍300具有較高的過濾效率。
[0129] 所述分流盤610設有用于與忍軸200套接的中屯、孔615,所述流體進孔611和流體出 孔612偏離所述中屯、孔615設置。本實施例中的膜過濾組件在非工作狀態下，其活塞部件800 中活塞頭810的上端面不高于第二密封板422的上端面。
[0130] 該分流盤610與忍軸200也可W采用實施例1中如圖9和圖10所示的焊接工裝進行 焊接。
[0131] 實施例4:
[0132] 如圖3和圖12所示，實施例4與實施例3的結構大致相同，所述分流盤610坐落在第 二端蓋組件420的第二密封板422上，但區別在于:所述膜忍預緊結構中浮動部件不包括彈 性補償元件900。所述活塞部件800的活塞頭810與忍軸200之間保持滑動配合連接，活塞頭 810與忍軸200之間優選設有密封元件并保持滑動接觸摩擦配合。并且，本實施例中不設置 第二預緊件632,利用活塞部件800的活塞桿810穿過第二端蓋組件420的第二密封板422和 第二法蘭盤421后與螺紋緊固結構配合連接，該螺紋緊固結構為鎖緊螺母，所述鎖緊螺母與 第二法蘭盤421的下端面接觸壓緊。
[0133] 實施例5:
[0134] 如圖4所示，實施例5與實施例1的膜過濾組件結構大致相同，但區別在于:所述第 一端蓋組件410和第二端蓋組件420被密封壓緊在外殼100內部，即所述第一端蓋組件410和 第二端蓋組件420是通過設置在膜忍300、第一端蓋組件410和第二端蓋組件420外部的外殼 100壓緊密封。該膜過濾組件為無拉桿結構，運種無拉桿式結構具體可參考
【申請人】申請的， 公開號為CN104128094A、名稱為"一種同端進出水分離過濾膜柱"的專利文獻中外殼100與 第一端蓋組件410和第二端蓋組件420的連接結構。所述外殼100具有與第一端蓋組件410和 第二端蓋組件420相適應的內腔，第一端蓋組件410和第二端蓋組件420被夾緊于外殼100內 部，并在外殼100內壁與膜忍200之間形成有空腔。所述外殼100的內壁與第一端蓋組件410 和第二端蓋組件420的外側壁之間可通過姨塊、密封結構或者其他現有類似結構進行密封 壓緊。
[0135] 其膜忍預緊結構的所述緊固機構包括螺紋緊固結構，忍軸200軸向一端的端部穿 過第一密封板412后連接所述螺紋緊固結構，忍軸200的軸向另一端與第二密封板422保持 滑動密封連接。所述忍軸200與第二密封板422之間設有密封元件，所述密封元件優選為密 封圈。其浮動式壓緊機構不包括活塞部件800,所述浮動部件不包括彈性補償元件900。
[0136] 所述第二法蘭盤421下端可不設置所述第二預緊件632,第二法蘭盤421與第二密 封板422通過螺紋緊固結構固定，該螺紋緊固結構為螺釘。
[0137] 原料流體從原料流體輸入口 510輸入后，外殼100與膜忍200之間的空腔可作為所 述第二通道，供原料流體流向原料流體輸送流路511，原料流體在該原料流體輸送流體511 輸送過程中，原料流體經分流盤的分流通道后，會進入所述環形導流腔313中，在導流盤310 與膜片320之間流動，讓膜片320對原料流體進行充分過濾處理。其中，原料流體在經過分流 盤610的過程中，能驅動分流盤帶動與之焊接為一體的忍軸向上運動，從而進一步壓緊膜 忍，避免設于第一密封板412上的第一預緊件631和螺母發生松動。經過處理后的原料流體 (或稱為濃液)進入第一通道，沿該通道進入原料流體輸出口 530之后流出膜過濾組件。
[013引實施例6:
[0139] 實施例6與實施例5的膜過濾組件結構大致相同，并進一步限定所述忍軸200的軸 向另一端與第二密封板422保持滑動接觸摩擦配合。
[0140] 實施例7:
[0141] 實施例7與實施例5的膜過濾組件結構大致相同，但區別在于:所述浮動式壓緊機 構還設有能在分流盤610帶動忍軸200沿膜忍300軸向壓縮方向運動時，與第二密封板422保 持滑動配合連接的活塞部件800,所述活塞部件800包括與第二密封板422保持滑動配合連 接的活塞頭810, W及與所述活塞頭810連接的活塞桿820,所述活塞頭810設有與所述忍軸 200通過螺紋連接配合的凹槽811。
[0142] 所述浮動部件還包括設于所述活塞部件800與第二法蘭盤421之間的彈性補償元 件900，所述彈性補償元件900為波形彈黃，所述波形彈黃套設于所述活塞桿820上。
[0143] 所述緊固機構還可包括設于所述第二法蘭盤421下端的螺紋緊固結構。該螺紋緊 固結構包括第二預緊件632和螺母;所述第二預緊件632整體設置在第二法蘭盤421的下方， 第二預緊件632的上端面與第二法蘭盤421的下端面接觸壓緊，所述第二預緊件632與第二 法蘭盤421之間通過螺釘鎖緊。所述第二法蘭盤421與第二密封板422可通過螺紋緊固結構 固定，該螺紋緊固結構為螺釘。
[0144] 所述第二預緊件632為圓盤結構。其中，第二預緊件632與第二法蘭盤421的接觸面 積大于第一預緊件631與第一密封板412的接觸面積，運樣第一密封板412上的螺紋緊固結 構與第二法蘭盤421下端的螺紋緊固結構產生的壓力向忍軸200周沿集中，有利于對膜忍 300提供更好的預緊力，并且由于所述密封結構330設于各上膜片323與對應的環形導流腔 313的內周沿314之間，故運樣的結構還能使上膜片323、下膜片324與對應的環形導流腔313 的內周沿314之間的密封性能更好。
[0145] 本實施例中對活塞部件800和彈性補償元件900的設置與實施例1類似。
[0146] 實施例8:
[0147] 如圖5、圖7和圖8所示，實施例8與實施例5的膜過濾組件結構大致相同，但區別在 于:所述分流盤610坐落在第二端蓋組件420的第二密封板422上，運樣的結構更加有利于保 證分流盤610相對于忍軸200保持徑向平衡，并進一步保證安裝在分流盤610上的膜忍300的 徑向平衡，從而更加有利于膜忍300在原料流體的作用下軸向受力均勻，避免膜忍300因軸 向受力不均而導致傾斜變形。并且側進流體的分流通道，可W利用原料流體對流體進孔611 上方的盤體壁的作用力推動盤體帶動忍軸200沿軸向運動，并進一步壓緊膜忍300。
[0148] 該分流盤610包括盤體，所述盤體的側方設有流體進孔611，盤體的軸向一端面設 有流體出孔612,所述流體進孔611和流體出孔612相貫通形成側進流體的分流通道。使用 時，原料流體經流體進孔611進入分流通道后從流體出孔612排向膜忍。所述流體進孔611呈 拱形。流體進孔611和流體出孔612沿盤體的周向均布。
[0149] 所述流體出孔612沿盤體的軸向延伸形成流體輸出通道614,所述流體進孔611沿 盤體的徑向延伸至所述流體輸出通道614處形成流體輸入通道613,所述流體輸入通道613 和流體輸出通道614相貫通形成橫截面呈L形的分流通道。運樣的結構制作方便，并且橫截 面呈L形的分流通道還能夠對原料流體起到一定的緩沖作用，從而在一定程度上有利于減 小原料流體對膜忍300的壓力。
[0150] 所述流體輸入通道613軸向貫穿與流體出孔612相對的盤體軸端面，即在與流體出 孔612相對而置的盤體端面的邊緣部設置缺口 616,利用該缺口 616和第二密封板422之間的 間隙即可作為所述流體輸入通道613。
[0151] 所述流體輸出通道614包括內徑大小相異的上段輸出通道W及連接所述上段輸出 通道與流體輸入通道613的下段輸出通道。其中，所述上段輸出通道的內徑大于下段輸出通 道的內徑。運樣當流體從流體輸入通道613經下段輸出通道進入上段輸出通道時，流體的速 度將減小，而流體的相對壓力將有所增加，有利于保證膜忍300具有較高的過濾效率。
[0152] 所述分流盤610設有用于與忍軸200套接的中屯、孔615,所述流體進孔611和流體出 孔612偏離所述中屯、孔615設置。
[0153] 在本實施例中分流盤610與忍軸200也可W采用實施例1中如圖9和圖10所示的焊 接工裝進行焊接。
[0154] 實施例9:
[0155] 實施例9與實施例8的膜過濾組件結構大致相同，但區別在于:所述浮動式壓緊機 構設有能在分流盤610帶動忍軸200沿膜忍300軸向壓縮方向運動時，與第二密封板422保持 滑動配合連接的活塞部件800,所述活塞部件800包括與第二密封板422保持滑動配合連接 的活塞頭810, W及與所述活塞頭810連接的活塞桿820,所述活塞頭810設有與所述忍軸200 通過螺紋連接配合的凹槽811。
[0156] 所述活塞部件800與第二法蘭盤421之間設有彈性補償元件900,所述彈性補償元 件900為波形彈黃，所述波形彈黃套設于所述活塞桿820上。
[0157] 所述緊固機構還可包括設于所述第二法蘭盤421下端的螺紋緊固結構。該螺紋緊 固結構包括第二預緊件632和螺母;所述第二預緊件632整體設置在第二法蘭盤421的下方， 第二預緊件632的上端面與第二法蘭盤421的下端面接觸壓緊，所述第二預緊件632與第二 法蘭盤421之間通過螺釘鎖緊。所述第二法蘭盤421與第二密封板422可通過螺紋緊固結構 固定，該螺紋緊固結構為螺釘。
[0158] 所述第二預緊件632為圓盤結構。其中，第二預緊件632與第二法蘭盤421的接觸面 積大于第一預緊件631與第一密封板412的接觸面積，運樣第一密封板412上的螺紋緊固結 構與第二法蘭盤421下端的螺紋緊固結構產生的壓力向忍軸200周沿集中，有利于對膜忍 300提供更好的預緊力，并且由于所述密封結構330設于各上膜片323與對應的環形導流腔 313的內周沿314之間，故運樣的結構還能使上膜片323、下膜片324與對應的環形導流腔313 的內周沿314之間的密封性能更好。
[0159] 本實施例中的膜過濾組件在非工作狀態下，其活塞部件800中活塞頭810的上端面 不高于第二密封板422的上端面。
[0160] 本實施例中對活塞部件800和彈性補償元件900的設置可與實施例1類似。
[0161] 實施例10:
[0162] 實施例10與實施例9的膜過濾組件的結構大致相同，所述分流盤610坐落在第二端 蓋組件420的第二密封板422上，但區別在于:所述膜忍預緊結構中浮動部件不包括彈性補 償元件900。所述活塞部件800的活塞頭810與忍軸200保持滑動密封連接。并且，本實施例中 不設置第二預緊件632,利用活塞部件800的活塞桿810穿過第二端蓋組件420的第二密封板 422和第二法蘭盤421后與螺紋緊固結構配合連接，該螺紋緊固結構為鎖緊螺母，所述鎖緊 螺母與第二法蘭盤421的下端面接觸壓緊。
[0163] 本實施例中對活塞部件800的設置可與實施例3類似。
[0164] 下面，通過對比測試對本發明的有益效果進行詳細說明。
[0165] (一)維護周期測試
[0166] 傳統膜過濾組件和實施例1~10的膜過濾組件在不同時間點對設于第一端蓋組件 410上的螺紋緊固結構的維護結果如表1所示。
[0167] (下頁續）
[016引表1:
[0169]
[0170] 通過對比測試得知:在膜過濾組件持續使用的過程中，實施例1~10中膜過濾組件 相較于傳統膜過濾組件而言，在膜過濾組件使用1000小時后才需要進行維護，其維護周期 大幅延長;實施例1~10中膜過濾組件通過設置浮動式壓緊機構有效的避免了過濾過程中 膜忍300軸向壓緊狀態受到影響的情況，極大的提高了膜過濾組件整體的緊固可靠性和易 維護性，能夠大幅降低生產和維護成本。
[0171] (二)密封性能測試
[0172] 傳統膜過濾組件和實施例1~10的膜過濾組件，在不同時間點的整體密封情況如 表2所示。
[017；3](下頁續）
[0174]表2:
[0175]
[0176] 通過對比測試得知:在膜過濾組件持續使用的過程中，傳統膜過濾組件在使用200 小時時就已出現密封失效的問題，而實施例1~10的膜過濾組件在使用1000小時，才出現密 封偶爾失效的問題(例如:在Ξ次重復測試中，只有一次發現密封失效）；在不同時間點，實 施例1~10膜過濾組件的整體密封性能均優于傳統膜過濾組件，能夠極大的提高膜過濾組 件的使用可靠性，并能夠在較長時間內保證膜過濾組件具有更好的過濾性能，同時也相應 的減少了對膜過濾組件的維護次數，對企業W及整個行業具有重要的經濟意義和環保意 義。
【主權項】
1. 膜芯預緊結構，所述膜芯（300)套設在芯軸（200)上并由多個膜過濾單元組成，由這 些膜過濾單元組成的膜芯(300)通過膜芯預緊結構被設置成軸向壓緊狀態而置于第一端蓋 組件(410)與第二端蓋組件(420)之間；過濾時，原料流體經與第二端蓋組件(420)相對而置 的膜芯（300)軸向端依次通過各膜過濾單元后向與第一端蓋組件（410)相對而置的膜芯 (300)軸向端運動，其特征在于:該膜芯預緊結構具有在過濾時朝軸向壓緊膜芯(300)的方 向運動的浮動式壓緊機構，所述浮動式壓緊機構包括將膜芯(300)軸向壓緊于第一端蓋組 件(410)與第二端蓋組件(420)之間的緊固機構，以及設于第二端蓋組件(420)與膜芯(300) 之間并能在過濾時由原料流體驅動而朝軸向壓緊膜芯(300)的方向運動的浮動部件，所述 浮動部件與第二端蓋組件(420)懸空設置。2. 如權利要求1所述的膜芯預緊結構，其特征在于:所述浮動部件為套設于芯軸（200) 上的分流盤(610)。3. 如權利要求2所述的膜芯預緊結構，其特征在于:所述分流盤(610)與芯軸(200)固定 連接。4. 如權利要求1所述的膜芯預緊結構，其特征在于:所述浮動式壓緊機構還設有能在浮 動部件朝軸向壓緊膜芯(300)的方向運動時，與芯軸(200)或第二端蓋組件(420)保持滑動 配合連接的活塞部件(800);當所述活塞部件(800)與第二端蓋組件(420)保持滑動配合連 接時，活塞部件(800)與浮動部件和/或芯軸(200)聯動設置。5. 如權利要求4所述的膜芯預緊結構，其特征在于:所述活塞部件(800)與芯軸(200)或 第二端蓋組件(420)保持滑動接觸摩擦配合。6. 如權利要求4所述的膜芯預緊結構，其特征在于：所述活塞部件（800)包括與芯軸 (200)或第二端蓋組件(420)保持滑動配合連接的活塞頭(810)，以及與所述活塞頭(810)連 接的活塞桿(820)，所述活塞頭(810)設有與所述芯軸(200)配合的凹槽(811)。7. 如權利要求1所述的膜芯預緊結構，其特征在于:所述緊固機構包括多根連接在第一 法蘭盤(411)與第二法蘭盤(421)之間的拉桿組件(620)，以及分別與所述拉桿組件(620)和 穿過第一密封板(412)的芯軸(200)配合連接的螺紋緊固結構。8. 如權利要求1所述的膜芯預緊結構，其特征在于:所述緊固機構包括螺紋緊固結構， 芯軸(200)軸向一端的端部穿過第一端蓋組件(410)后連接所述螺紋緊固結構，芯軸（200) 的軸向另一端與第二端蓋組件(420)保持滑動密封連接。9. 如權利要求8所述的膜芯預緊結構，其特征在于:所述芯軸（200)的軸向另一端與第 二端蓋組件(420)保持滑動接觸摩擦配合。10. 如權利要求1至9之一所述的膜芯預緊結構，其特征在于:所述第一端蓋組件(410) 包括第一法蘭盤(411)和第一密封板(412)，所述第二端蓋組件(420)包括第二法蘭盤(421) 和第二密封板(422);所述膜芯(300)被夾持于所述第一密封板(412)與第二密封板(422)之 間，第一密封板(412)被夾持于膜芯(300)與第一法蘭盤(411)之間，第二密封板(422)被夾 持于膜芯（300)與第二法蘭盤(421)之間，所述芯軸（200)至少與第一密封板(412)密封連 接。
【文檔編號】B01D61/10GK105833727SQ201610393230
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年6月3日
【發明人】宋岱峰, 韓亮
【申請人】成都美富特膜科技有限公司