专利名称：用于渗透汽化过程的板框式膜组件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于渗透汽化过程的板框式膜组件，属渗透汽化膜分离技术领域。
板框式膜组件是渗透汽化膜分离过程的一种关键设备，它由盖板、膜框、支撑板、膜和弹性垫片等部件组成。其中由一块膜框和一块支撑板构成组件的单元，其间放置膜与垫片。整个组件由若干个(几个到几百个)单元叠合，并在两端用盖板压紧而成。膜框与支撑板是板框式膜组件的关键部件。目前工业上广泛应用的是德国GFT公司的板框式膜组件(专利号DE3529175A1)，其结构如图1和图2，图1是板框式膜组件的正视图，图2是图1的剖面图。图1和图2中，1是膜框，2是膜，3是支撑板，4、5、6是垫圈，7是料液主流道，8是进框流道，9是框内料液流道。料液由膜框1一侧的料液主流道7送入，经进框流道8进入框内9，沿膜面2流至另一侧的出框孔而流出。渗透物透过膜，经支撑板3而排出，这种板框结构的缺点是(1)料液由主流道进框的流道小，且需经三个直角转弯才进入框内而与膜面接触，所以料液的流动阻力大；(2)料液由一个进框小孔进入框内，又从一个出框小孔流出，料液在框内分布不均匀，分离性能差；(3)结构复杂，需三种垫圈，加工与组装难度高。
本实用新型的目的是设计一种板框式膜组件，改进已有技术中膜框和支撑板的结构，使渗透汽化过程中，膜后侧的蒸汽通道变大，阻力减小，最大限度地提高膜后侧的真空度，提高分离效率。
本实用新型设计的用于渗透汽化过程的板框式膜组件，包括膜框、膜、支撑板和垫圈，膜框、膜和支撑板相互叠合，垫圈置于框与膜之间。其中的膜框由二片框板拼合而成，框板为框式结构，二端部开有长方形孔，长方形孔与中间框之间开有间隔的槽，槽宽为4～6mm，两槽间隔为2～4mm，膜框四周用焊接或粘接进行密封，膜框总厚度为2.5～4mm。其中的支撑板由多孔底板与中间的丝网叠合而成，丝网的二端为垫圈，多孔底板的二侧为长方形孔，中部孔隙率为20～40％，底板的厚度为0.5～1.5mm，丝网由直径为0.3～0.7mm的金属丝或塑料丝编织而成。
上述膜框的另一种结构形式为由二片盖板和一片中间隔板拼合而成，盖板为框式结构，二端部开有长方形孔，中间隔板为框式结构，二端为梳齿形，齿宽2～4mm，两齿间隔为4～6mm，膜框四周用焊接或粘接进行密封，膜框总厚度为2.5～4mm，盖板与隔板的厚度比为1∶2。
上述支撑板的另一种结构形式为由二块多孔底板与中间的波纹板叠合而成，波纹板的二端为垫圈。
使用本实用新型设计的用于渗透汽化过程的板框式膜组件，可以加宽料液由主流道进框的流道，而且没有拐弯死角，所以料液的流动阻力小，料液在框内分布均匀，分离性能好，而且整个膜组件结构简单，加工方便，组装容易，因而大大降低了设备成本。
图1是已有技术结构示意图。
图2为图1的A-A剖面图。
图3是本实用新型设计的板框式膜组件结构示意图。
图4是图3的B-B剖面图。
图5是本实用新型板框式膜组件中膜框的结构示意图。
图6是图5的侧视图。
图7是膜框的另一种结构形式。
图8是图7的侧视图。
图9是本实用新型设计的板框式膜组件中支撑板的结构示意图。
图10是图9的侧视图。
图11是支撑板的另一种结构形式的侧视图。
以下结合附图，详细介绍本实用新型的内容。
图1至图4中，1是膜框，2是膜，3是支撑板，4、5、6是垫圈，7是料液主流道，8是进框流道，9是框内料液流道，图中箭头表示料液流向。
图1和图2是已有技术的结构示意图，图3和图4是本实用新型设计的板框式膜组件结构示意图。如图4所示，膜框1、膜2和支撑板3相互叠合，垫圈4置于膜框和膜之间。料液从膜框1一侧的料液主流道7送入，经进框流道8流进框内9，沿膜面2流至另一侧而流出。
本实用新型与图1结构的不同点是(1)料液主流道截面大，为长方形，其长边的长度与膜框内料液流道9的宽度相同，进框流道8是均匀分布在主流道7的长边上的若干平行的孔道，料液经进框流道8直接进入框内，所以料液的流动阻力小；(2)料液经若干平行的进框流道8进入框内，因而能均匀的分布在膜框内料液流道9中；(3)结构比较简单，组装比较容易。
膜框1的结构如图5和图6所示，图5和图6中，10是长方形孔，11是框板，12是框板端部的槽，其槽12的宽为4～6mm，两槽间隔为2～4mm。膜框四周用焊接或粘结进行密封，膜框总厚度为2.5～4mm。其进框流道8由框板拼合时，框板11上的小槽12构成。
膜框1的另一种结构形式如图7和图8所示，图7和图8中，13是盖板，14是隔板，15是梳齿，16是齿间缝。盖板13的二端开有长方形孔10，隔板14也为框式结构，其二端为梳齿形，其齿15的宽度为2～4mm，两齿间隔16为4～6mm，隔板在二块盖板之间，相互叠合，膜框四周用焊接或粘接进行密封，膜框总厚度为2.5～4mm，盖板13与隔板14的厚度比为1∶2。当三片拼合时，中间隔板14的齿间缝16构成进框流道。膜框可以用金属薄板或塑料薄板制造。
板框式膜组件中的支撑板的结构如图9和图10所示，图9和图10中，17是多孔底板，18是丝网，19是垫片，二块多孔底板17和中间的丝网18相互叠合，丝网的二端为垫片19。多孔底板的两侧有长方形孔21，中间的孔隙率为20～40％，厚度为0.5～1.5mm，丝网18由直径为0.3～0.7mm的金属丝或塑料丝编织而成。垫片19可以用弹性垫片，也可以用金属或塑料等硬性材料制成，在膜组件中，支撑板二侧的长方形孔21成为料液主流道。这种支撑结构使渗透汽化过程中膜后侧的蒸汽通道大，阻力小，可以最大限度地提高膜后侧的真空度。
上述支撑板中，其中的丝网也可以用波纹板，其结构如图11所示，图中波纹板20的峰角为60～80°。
本实用新型的一个实施例是膜组件中，膜框厚度为3mm，支撑板中多孔底板的孔隙率为30％，丝网直径为0.5mm。
权利要求1.一种用于渗透汽化过程的板框式膜组件，包括膜框、膜、支撑板和垫圈，膜框、膜和支撑板相互叠合，垫圈置于框与膜之间，其特征在于所述的膜框由二片框板拼合而成，框板为框式结构，二端部开有长方形孔，长方形孔与中间框之间开有间隔的槽，槽宽为4～6mm，两槽间隔为2～4mm，膜框四周用焊接或粘接进行密封，膜框总厚度为2.5～4mm；所述的支撑板由多孔底板与中间丝网叠合而成，丝网的二端为垫圈，多孔底板的二侧为长方形孔，中部孔隙率为20～40％，厚度为0.5～1.5mm，丝网由直径为0.3～0.7mm的金属丝或塑料丝编织而成。
2.如权利要求1所述的板框式膜组件，其特征在于其中所述的膜框由二片盖板和一片中间隔板拼合而成，盖板为框式结构，二端部开有长方形孔，中间隔板为框式结构，二端为梳齿形，齿宽为2～4mm，两齿间隔为4～6mm，膜框四周用焊接或粘接进行密封，膜框总厚度为2.5～4mm，盖板与隔板的厚度比为1∶2。
3.如权利要求1所述的板框式膜组件，其特征在于所述的支撑板由二块多孔底板与中间的波纹板叠合而成，波纹板的二端为垫圈。
专利摘要本实用新型涉及一种用于渗透汽化过程的板框式膜组件,该膜组件由膜框、膜、支撑板和垫圈组成。膜框、膜和支撑板相互叠合,垫圈置于框与膜之间。其中的膜框由二片框板拼合而成,其中的支撑板由二块多孔底板与中间的丝网或波纹板叠合而成。本实用新型的板框式膜组件,料液在框内分布均匀,整个膜组件结构简单,加工方便,组装容易,因而大大降低设备成本。
文档编号B01D61/36GK2321516SQ98201418
公开日1999年6月2日 申请日期1998年2月20日 优先权日1998年2月20日
发明者蒋维钧, 陈翠仙, 余立新, 张立平, 李继定 申请人:清华大学