一种新型耐高压耐腐蚀耐高温膜壳及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种新型耐高压耐腐蚀耐高温膜壳，包括壳体，壳体两端连接有端盖，壳体外侧面的轴向两端设置有支管，壳体内部在支管对应位置设置有膜元件支架，每个膜元件支架包括两个圆环组，两个圆环组通过筋板固定连接，每个圆环组包括至少两个同心圆环。本发明专利技术同时提供了这种新型耐高压耐腐蚀耐高温膜壳的制备方法。本发明专利技术提供的新型耐高压耐腐蚀耐高温膜壳及其制备方法，结构简单，易于加工，制造成本低，制造尺寸范围大，在直径大于8英寸(203.2mm)时，其耐压程度、流动状态、传质效率和成本方面都优于目前市场上主流的8英寸膜壳，兼容性强，提高了空间利用率，单位体积内可以提供更大的膜面积，从而获得单位体积内更高的产水量。

A new high pressure corrosion resistant and high temperature resistant membrane and its preparation method

The invention provides a new type of high pressure corrosion resistant and high temperature resistant diaphragm, which includes a shell, the ends of the shell are connected with an end cover, the axial ends of the shell side are arranged in a branch tube, and the inner part of the shell is provided with a membrane element support at the corresponding position of the branch pipe. Each membrane element bracket consists of two circular rings and the two ring groups are fixed through the stiffeners. Each ring group consists of at least two concentric rings. The invention also provides a new preparation method for the high pressure corrosion resistant and high-temperature resistant membrane shell. The invention provides a new high pressure corrosion resistant and high temperature resistant diaphragm and its preparation method. It has simple structure, easy processing, low manufacturing cost and large manufacturing size. When the diameter is more than 8 inches (203.2mm), its pressure resistance, flow state, mass transfer efficiency and cost are superior to the mainstream 8 inch diaphragm in the market at present. The capacity is strong, and the space utilization rate is increased. The larger volume of membrane can be provided in the unit volume, thereby obtaining higher water yield per unit volume.

【技术实现步骤摘要】
一种新型耐高压耐腐蚀耐高温膜壳及其制备方法
本专利技术涉及一种膜壳及其制备方法，尤其涉及一种用于进行海水淡化的膜壳及其制备方法。
技术介绍
随着世界各国工业化进程的深入和全球气候变化的影响，淡水资源显得越来越满足不了人们的日常生活和工业发展的需要。尤其在中东地区和工业发达国家，海水淡化已经成为弥补淡水资源匮乏的一种有效手段，中国对海水淡化的需求也与日俱增。反渗透膜技术是最先进的海水淡化技术，它是采用一张半透膜在压力的作用下克服海水的渗透压将海水中的盐过滤掉，从而产生淡水的技术。与热法海水淡化比较，用反渗透膜技术进行海水淡化，无相变发生，具有高效、节能、低成本等优点。目前，主流的用于海水淡化的反渗透膜产品是直径为8英寸(203.2mm)的膜元件和8英寸的膜壳。外壳是由玻璃钢制造，端盖是金属铸件加工而成，端盖侧面有橡胶密封圈，在端盖的边缘处玻璃钢外壳的内侧有一个圆形的凹槽，凹槽内有4个圆弧形的金属紧固件将端盖卡住，实现密封。这种结构在膜壳内径小于等于8英寸，操作压力小于等于6MPa时，使用没有问题，但是，当膜壳的直径大于203.2mm或操作压力增高时，这种结构就满足不了使用要求了。同时，以8英寸海水淡化膜元件和膜壳为基础的海水淡化设备体积庞大、占地面积大、单位体积产水率低。这些缺点在面积狭小且昂贵的场合下，例如舰船、钻井平台、尤其是具有战略意义的岛礁上就显得尤为明显。单位体积产水率低就意味着设备投资成本高，空间利用率低，从而导致海水淡化的成本提高。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种新型耐高压耐腐蚀耐高温膜壳及其制备方法，结构简单，易于加工，制造成本低，制造尺寸范围大，兼容性强，提高了空间利用率。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了如下的技术方案：一种新型耐高压耐腐蚀耐高温膜壳，包括壳体、膜元件支架和端盖，所述壳体为空心圆柱体，所述壳体的两端连接所述端盖，所述壳体外侧面的轴向两端分别设置有一个支管，所述壳体内部在每个所述支管对应的位置设置有一个所述膜元件支架，每个所述膜元件支架包括两个相对的圆环组，两个所述圆环组通过筋板固定连接，每个圆环组包括至少两个同心圆环；所述壳体的两端设置有端头法兰且与所述端盖法兰连接，所述支管的端部设置有连接法兰。进一步地，所述端盖包括实心法兰圆盘，所述实心法兰圆盘的中心设置有第一中心管，所述第一中心管的外侧端头设置有第一法兰，所述第一中心管的内侧根部套装有加强环，所述加强环与所述实心法兰圆盘一体制成或固定连接。进一步地，所述端盖包括向内凹陷的阶梯状法兰圆盘，所述阶梯状法兰圆盘的中心设置有第二中心管，所述第二中心管的外侧端头设置有第二法兰，所述第二中心管的外侧根部与所述阶梯状法兰圆盘的凹面之间设置有若干加强筋板。进一步地，所述壳体直接由耐高压耐腐蚀耐高温的材料制成，或者所述壳体由耐高压材料制成的内侧主体和耐腐蚀耐高温材料制成的外侧涂层复合制成。进一步地，所述壳体的制备方法是将所需直径和壁厚的无缝管或螺旋管截取所需长度，在无缝管或螺旋管的两端焊接端头法兰，在距两端端头法兰预设长度的对称位置按所需尺寸开孔并焊接所需长度的支管，在每个支管的端头焊接连接法兰，最后再进行机械加工和抛光后处理，得到壳体。进一步地，所述壳体的制备方法是将所需直径和壁厚的无缝管或螺旋管截取所需长度，在无缝管或螺旋管的两端焊接端头法兰，在距两端端头法兰预设长度的对称位置按所需尺寸开孔并焊接所需长度的支管，在每个支管的端头焊接连接法兰，最后再进行机械加工和抛光后处理，得到壳体的内部耐压层；然后在所述内部耐压层表面涂覆聚四氟乙烯或硅橡胶或陶瓷等防腐涂料，再经过高温或辐射等方法熟化后处理得到外部耐腐蚀耐高温涂层。进一步地，所述膜元件支架的制备方法是从所需直径和壁厚的钢管上或所需厚度的钢板上切削出两个圆环组与六块筋板，再将圆环组和筋板焊接成一体。进一步地，所述端盖的制备方法是将所需厚度的钢板切割成圆盘，然后加工出所需的中心孔和相应的法兰孔，在中心孔处插入一定长度的中心管，中心管的外端头焊有法兰，加强环的一端通过焊接与圆盘相连，另一端与中心管的外壁焊接在一起。进一步地，所述端盖的制备方法是开模铸造一次成型后，再经过机械加工获得。进一步地，所述壳体、膜元件支架或端盖通过注塑一次成型获得。传统的8英寸膜壳，通常放入6支膜元件，放6支以上膜元件时阻力明显增加，使用比较有局限性，而本专利技术提供的新型耐高压耐腐蚀耐高温膜壳，不仅内径的制造范围大，长度的制造范围也很大，最少放入1支膜元件，最多可以放入10支膜元件，使用范围广。本专利技术一种新型耐高压耐腐蚀耐高温膜壳及其制备方法，结构简单，易于加工，制造成本低，制造尺寸范围大，在直径大于8英寸(203.2mm)时，其耐压程度、流动状态、传质效率和成本方面都优于目前市场上主流的8英寸膜壳，兼容性强，大大地提高了空间利用率，单位体积内可以提供更大的膜面积，从而获得单位体积内更高的产水量。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术实施例1的整体结构示意图；图2是本专利技术实施例1中端盖的结构示意图；图3是本专利技术实施例2中端盖的结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1如图1、2所示，一种新型耐高压耐腐蚀耐高温膜壳，包括壳体1，壳体1为空心圆柱体，壳体1的两端连接有端盖2，壳体1外侧面的轴向两端分别设置有一个支管3，壳体1内部在每个支管3对应的位置设置有一个膜元件支架4，每个膜元件支架4包括两个相对的圆环组，两个圆环组通过筋板5固定连接，每个圆环组包括至少两个同心圆环。壳体1的两端设置有端头法兰6且与端盖2法兰连接。支管3的端部设置有连接法兰7，便于与外接设备相连。端盖2包括实心法兰圆盘11，实心法兰圆盘11的中心设置有第一中心管12，第一中心管12的外侧端头设置有第一法兰13，第一中心管12的内侧根部套装有加强环14，加强环14与实心法兰圆盘11一体制成或固定连接。上述端盖结构简单，易加工、成本低。实施例2如图3所示，本实施例与实施例1的区别在于：端盖2包括向内凹陷的阶梯状法兰圆盘21，阶梯状法兰圆盘21的中心设置有第二中心管22，第二中心管22的外侧端头设置有第二法兰23，第二中心管22的外侧根部与阶梯状法兰圆盘的凹面之间设置有若干加强筋板24。上述端盖节省了材料，降低了制作成本。壳体直接由耐高压耐腐蚀耐高温的材料制成，如不锈钢，钛合金等。壳体的内侧主体和的外侧涂层复合制成，内侧主体由耐高压材料制成，如碳钢，外侧涂层由耐腐蚀耐高温材料制成，如聚四氟乙烯。工作原理：在两个膜元件支架之间支撑并固定有膜元件，使用时，膜壳的两端具有一定的压力差，高压侧支管是海水进口，低压侧支管是浓海水的出口，经过反渗透膜过滤脱盐后的淡水由中心管导出。这种新型耐高压耐腐蚀耐高温膜壳的制备方法如下：壳体的第一种制备方法是将所需直径和壁厚的无缝管或螺旋管截取所需长度，在无缝管或螺旋管的两端焊接端头法兰，在距两端端头法兰预设长度的对称位置按所需尺寸开孔并焊接所需长度的支管，在每个支管的端头本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型耐高压耐腐蚀耐高温膜壳，其特征在于：包括壳体、膜元件支架和端盖，所述壳体为空心圆柱体，所述壳体的两端连接所述端盖，所述壳体外侧面的轴向两端分别设置有一个支管，所述壳体内部在每个所述支管对应的位置设置有一个所述膜元件支架，每个所述膜元件支架包括两个相对的圆环组，两个所述圆环组通过筋板固定连接，每个圆环组包括至少两个同心圆环；所述壳体的两端设置有端头法兰且与所述端盖法兰连接，所述支管的端部设置有连接法兰。

【技术特征摘要】
1.一种新型耐高压耐腐蚀耐高温膜壳，其特征在于：包括壳体、膜元件支架和端盖，所述壳体为空心圆柱体，所述壳体的两端连接所述端盖，所述壳体外侧面的轴向两端分别设置有一个支管，所述壳体内部在每个所述支管对应的位置设置有一个所述膜元件支架，每个所述膜元件支架包括两个相对的圆环组，两个所述圆环组通过筋板固定连接，每个圆环组包括至少两个同心圆环；所述壳体的两端设置有端头法兰且与所述端盖法兰连接，所述支管的端部设置有连接法兰。2.根据权利要求1所述的一种新型耐高压耐腐蚀耐高温膜壳，其特征在于：所述端盖包括实心法兰圆盘，所述实心法兰圆盘的中心设置有第一中心管，所述第一中心管的外侧端头设置有第一法兰，所述第一中心管的内侧根部套装有加强环，所述加强环与所述实心法兰圆盘一体制成或固定连接。3.根据权利要求1所述的一种新型耐高压耐腐蚀耐高温膜壳，其特征在于：所述端盖包括向内凹陷的阶梯状法兰圆盘，所述阶梯状法兰圆盘的中心设置有第二中心管，所述第二中心管的外侧端头设置有第二法兰，所述第二中心管的外侧根部与所述阶梯状法兰圆盘的凹面之间设置有若干加强筋板。4.根据权利要求1-3任一项所述的一种新型耐高压耐腐蚀耐高温膜壳，其特征在于：所述壳体直接由耐高压耐腐蚀耐高温的材料制成，或者所述壳体由耐高压材料制成的内侧主体和耐腐蚀耐高温材料制成的外侧涂层复合制成。5.一种针对权利要求4所述的新型耐高压耐腐蚀耐高温膜壳的制备方法，其特征在于：所述壳体的制备方法是将所需直径和壁厚的无缝管或螺旋管截取所需长度，在无缝管或螺旋管的两端焊接端头法兰，在距两端端头法兰预...

【专利技术属性】
技术研发人员：汲江，
申请(专利权)人：厦门江天智能仿生科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35