[实用新型]一种支撑导流盘和分离过滤膜柱装置

说明书

技术领域

本实用新型属于固液分离领域，具体涉及一种以分离膜为介质的过滤设备。

背景技术

用于流体分离和过滤的膜元件具有类似的性质，属于先前技术并有广泛的专利。传统的螺旋卷式膜元件虽然填充面积密度高，但是系统应用中对进水水质要求高，预处理条件繁杂。因为高浓度流体中的有机污染物、无机结垢物质及悬浮颗粒杂质会轻易的堵塞膜柱的隔网，造成系统的频繁停机清洗，使得膜柱寿命减少，甚至无法正常运行。

现有的圆盘式膜柱解决了上述膜柱抗污染问题。事实上圆盘式膜柱还存在一个特别问题，就是用于纳滤、超滤和微滤圆盘式膜柱由于流体的多次剧烈逆向流动引起大量的压力损失，系统运行能耗大，导致其无法大力推广应用。

因此开发一种减少膜柱内的压力损失，成为革新圆盘式膜组件的目标。因为减少膜柱内的压力损失，即大大减少电耗成本，并可能优化电路设计。特别的是在市政污水或产品回收工艺中，浓缩液的量、投资成本和运营费用是最重要考虑因素。因此在能源密集型领域，压力损失少的抗污染形膜组件更利于市场普及。

发明内容

鉴于此，本实用新型目的在于提供一种能够环形导流的支撑导流盘，以及提供一种减少膜柱内的压力损失的分离过滤膜柱装置，所述分离过滤膜柱装置包括所述支撑导流盘。

为解决以上技术问题，本实用新型提供的技术方案是，提供一种支撑导流盘，至少一面的盘周上设置有外轮辋，该支撑导流盘为带有中心圆孔的圆盘，该圆盘的至少一个面上设置有多圈阻流凸点，每一圈上均布有多个阻流凸点，圆盘上还设置有一条径向旋流狭缝，圆盘的旋流狭缝处的两个边，一边向上翘延伸为上翘部，另一边向下弯延伸为下弯部，所述上翘部与下弯部相互平行。

优选地，所述上翘部与圆盘的夹角为30°～60°。

优选地，所述阻流凸点半椭圆体或者阻流凸点底面为椭圆、顶部为光滑弧面的凸起；靠近中心圆孔的阻流凸点的长径与圆盘的半径线重合，靠近圆盘边缘的阻流凸点的短径与圆盘的半径线重合。

进一步地，所述支撑导流盘的中心圆孔外侧附近的两面的至少一面设置有环形密封圈凹槽，所述环形密封圈凹槽与中心圆孔同圆心。

进一步地，所述支撑导流盘的中心圆孔内侧面均布有若干个与中心圆孔轴心线平行的导流块。

进一步地，所述支撑导流盘的旋流狭缝处外缘部分安装有一联锁销。

进一步地，所述支撑导流盘的旋流狭缝处设置有至少一个隔板，隔板的上端面、下端面均与支撑导流盘平行。

本实用新型还提供了一种包括上述支撑导流盘的分离过滤膜柱装置，该分离过滤膜柱装置包括一个由上、下流体逆向盘，上、下端盖法兰密封的圆管承压外壳，在承压外壳内安装有n张支撑导流盘和n-1张膜片叠加组成的分离过滤器，其中n≥2，且n为自然数，两支撑导流盘之间设置叠放一张膜片；在承压外壳内还安装有固定支撑导流盘和膜片的内拉杆和上、下堆叠板，所述膜片的中心设置有一安装孔，膜片上还设置有一条与旋流狭缝对齐的径向裂口，承压外壳外安装有支撑并拉紧加压上下端盖法兰的外拉杆。

优选地，径向裂口不与安装孔连通。

进一步地，所述膜片为圆形或正多边形；膜片由上、下滤片层和两滤片层之间的网状支撑层构成，所述上、下滤片层为微滤膜，超滤膜，纳滤膜或反渗透膜。两支撑导流盘和膜片叠放时，两支撑导流盘的隔板紧压膜片径向裂口的两个边缘。

与现有技术相比，本实用新型采用了独特新颖的支撑导流盘和膜片环形导流设计，并在支撑导流盘和膜片组间形成旋流式流体形态，与传统膜组件相比压力损失减少超过70%，提高产品效率，扩展其操作范围。

本实用新型通过支撑导流盘面上旋流狭缝巧妙地将流体从上一层流体通道导向下一层通道，并以环形状态在支撑导流盘和膜片间流道同心圆扫过，保证了流体在整个膜柱内匀速流动。这种设计避免了其他圆盘式膜组件的典型压力损失问题——180°流体逆转。流体逆转是压力损失的最主要和重要的原因，每张支撑导流盘都要经过2次的逆转。

本实用新型支撑导流盘和膜片的优点是半径长的旋流狭缝，实质性改变流体在膜柱内流动状态，让流体零阻碍切换流道层面并扫过膜片表面，同时支撑导流盘间不存在剧烈的或180°流体逆转，解决压力损失的缺陷。支撑导流盘表面布满按序排列成一定弧度的阻流凸点，引导流体在支撑导流盘表面呈弧形或同心圆流动，并造成一定的湍流作用。支撑导流盘外沿部分的联锁销，用于支撑导流盘之间精确角度定位、连锁。外拉杆的设计增强膜柱装置抗压强度，减轻内拉杆的负荷强度。