CN104890231A - 一种反渗透膜组件热封系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种反渗透膜组件热封系统，包括热封模具，热封模具包括上模和下模，下模固定，上模由升降装置带动上下运动与下模实现合模和分模，在上模和下模两者的合模面上设置有对称的加热条，合模时上模和下模上的加热条重合对夹在上模和下模之间的反渗透膜组件进行热封焊接，所述的上模和下模内还设置有冷却管路与冷却装置连接，在热封焊接加工后冷却装置通过冷却管路对反渗透膜组件进行降温。本发明采用瞬时加热瞬时冷却的方式加工所需的反渗透膜组件，加工效率高，密封性能好，反渗透膜组件各层材料全熔融固化粘合，耐高压性能好，加工尺寸精度高，加工过程中不会破坏反渗透膜的结构，确保良好的反渗透性能，提高污水处理效果。

Description

一种反渗透膜组件热封系统及方法

技术领域

本发明涉及热封装置，尤其涉及一种反渗透膜组件热封系统及方法。

背景技术

反渗透技术原理是在高于溶液渗透压的作用下，依据其他物质不能透过半透膜而将这些物质和水分离开来。反渗透膜的膜孔径非常小，因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等，在污水处理系统中已广泛采用反渗透技术。反渗透膜是实现反渗透的核心元件，是一种模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜。一般用高分子材料制成。如醋酸纤维素膜、芳香族聚酰肼膜、芳香族聚酰胺膜。表面微孔的直径一般在0.5～10nm之间，透过性的大小与膜本身的化学结构有关。

污水处理中用到的反渗透膜组件主要由上层反渗透膜片、淡水网、下层反渗透膜片组成，在反渗透膜组件的生产过程中最重要的是保证上层反渗透膜片、淡水网、下层反渗透膜片三层之间的密封性，目前传统的反渗透膜组件多采用胶水粘结的办法，因为反渗透膜组件进水压力可以高达160bar，因此对膜片的密封性能要求非常高，采用胶粘密封的反渗透膜片在高进水压力下无法保证膜片的密封性，胶水容易受到原水的侵蚀而失去密封性，很容易出现密封胶脱落漏水的现象，从而无法达到净化污水的作用。

现有的反渗透膜组件也有采用热封焊接技术将上层反渗透膜片、淡水网、下层反渗透膜片融化后再降温冷却固化连接在一起，但是传统的热封焊接加热升温时间长，冷却时间长，热封焊接处的高温会扩散到整个反渗透膜组件，破坏反渗透膜结构，从而影响反渗透效果，降低污水处理的效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术进行改进，提供一种反渗透膜组件热封系统，解决目前技术中的反渗透膜密封方式采用胶粘方式容易出现脱落漏水的状况，而采用热封焊接时高温会破坏反渗透膜的结构影响反渗透效果，降低污水处理效果的问题。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案是：

一种反渗透膜组件热封系统，包括热封模具，其特征在于，所述的热封模具包括上模和下模，下模固定，上模由升降装置带动上下运动与下模实现合模和分模，在上模和下模两者的合模面上设置有对称的加热条，合模时上模和下模上的加热条重合对夹在上模和下模之间的反渗透膜组件进行热封焊接，所述的上模和下模内还设置有冷却管路与冷却装置连接，在热封焊接加工后冷却装置通过冷却管路对反渗透膜组件进行降温。本发明所述的反渗透膜组件热封系统利用上下开合的热封模具可对反渗透膜组件的卷材进行连续加工，加工效率高，采用热封焊接可以使得反渗透膜组件的各层膜片结构牢牢的融化粘合在一起，密封效果好，耐压性强，在高进水压力下可保证良好的密封性，不会出现漏水的状况，确保污水处理效果。同时本发明在热封模具进行热封焊接后利用冷却装置通过上模和下模内的冷却管路将反渗透膜组件迅速冷却，从而避免热封焊接的高温破坏反渗透膜的结构，保障反渗透膜组件良好的反渗透功能，提高污水处理效果。

进一步的，所述的热封模具包括圆形热封模具和T形热封模具，圆形热封模具的上模和下模的合模面上装置圆形加热条，所述圆形加热条呈圆环状，并且在圆环状结构上设置有缺口，在缺口的两侧连接着接线脚I，所述的T形热封模具的上模和下模的合模面上装置条形加热条，条形加热条的中部为直条形加热区域，在直条形加热区域的两端连接着接线脚II，反渗透膜组件依次经过圆形热封模具、T形热封模具，条形加热条的直条形加热区域位于圆形加热条的缺口处并且沿圆形加热条的直径方向。本发明通过圆形热封模具和T形热封模具前后两次热封焊接加工，加工出反渗透膜组件完整的密封粘合带，提高密封性，防止热封焊接出现死角导致密封性不良出现漏水的状况。

进一步的，所述的圆形加热条和条形加热条采用不锈钢1.4571制成，不锈钢1.4571的升温速度快，从而可以实现瞬时加热，缩短热封焊接的时间，避免高温破坏反渗透膜的结构，密封性能更好，保障良好的反渗透效果，提高污水处理效果。

进一步的，所述的接线脚I接线脚II表面镀铜，使得圆形加热条和条形加热条具有良好的电气连接性能，避免出现接触不良的状况，确保圆形加热条和条形加热条可以迅速升温，从而缩短热封焊接的时间，避免时间过长高温破坏反渗透膜的结构，保障反渗透效果。

进一步的，所述的冷却装置采用水冷系统，冷却装置在冷却管路内通入冷却水对圆形热封模具和T形热封模具进行降温，防止温度太高损伤反渗透膜片。本发明利用水作为冷却介质，水的比热容大，可最大限度的吸收热封焊接时加热条发出的高温，从而达到迅速降温的目的，防止高温破坏反渗透膜的结构，保障反渗透效果。

基于上述反渗透膜组件热封系统的热封方法，加工步骤包括：

A.反渗透膜组件的各层材料的卷材拉直后叠加在一起通过输送装置输送至热封模具的上模和下模之间，反渗透膜组件的各层材料卷材无需预先切割出所需的尺寸，将卷材拉直后连续通过热封模具，通过上模和下模的开合在卷材上均匀间隔加工出所需的反渗透膜组件，提高加工效率；

B.上模在升降装置带动下下压对反渗透膜组件进行热封焊接，热封焊接完成后冷却装置在上模和下模的冷却管道内通入冷却水将热封模具降温，使反渗透膜组件的热封位置冷却，升降装置将上模抬升，反渗透膜组件由输送装置带动前行，反渗透膜组件卷材的后段再继续进行热封加工，本发明在反渗透膜片被加热条加热融化后通过冷却装置迅速降温冷却，防止热封焊接的高温扩散至反渗透膜片的其他区域破坏反渗透膜片的结构，破坏反渗透性能，防止热封焊接区域扩大，使得热封焊接区域的加工尺寸更精准；

C.反渗透膜组件的卷材输送至下一工段沿热封区域进行冲裁，剪切出成品的反渗透膜组件，本发明在反渗透膜组件卷材间隔热封加工出所需尺寸的反渗透膜组件，再通过冲裁剪切出成品，尺寸加工精度高，加工效率高。

进一步的，所述的步骤B中热封焊接的温度为250±5℃，温度过低时反渗透膜不能有效融化粘合在一起，热封处容易出现剥离的现象，从而会出现密封性不良漏水的状况，达不到净化污水的作用；温度过高同样会出现密封性不良的状况，还会破坏反渗透膜的结构，影响反渗透性能，降低净化污水效果。

进一步的，所述的步骤B中热封焊接时间为0.7秒，采用瞬时加热的方式，防止加热时间过长高温破坏反渗透膜的结构，影响反渗透性能。

进一步的，所述的步骤B中冷却时间为10秒，将反渗透膜组件充分冷却，使热封区域充分固化，提高反渗透膜组件的加工尺寸的精准度，防止余热导致反渗透膜组件尺寸变形，防止余热破坏反渗透膜结构，提高净化污水效果。

与现有技术相比，本发明优点在于：

本发明所述的反渗透膜组件热封系统采用瞬时加热瞬时冷却的方式在连续的反渗透膜卷材上加工出所需的反渗透膜组件，加工效率高，密封性能好，反渗透膜组件各层材料之间完全熔融固化粘合在一起，在高进水压力下也不会出现剥离漏水的状况，加工尺寸精度高，加工时间短，降温速度快，不会出现高温破坏反渗透膜结构的状况，确保良好的反渗透性能，提高污水处理效果。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为圆形加热条的结构示意图；

图3为条形加热条的结构示意图；

图4为反渗透膜组件的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开的一种反渗透膜组件热封系统，通过瞬时加热瞬时降温的手段将膜片和淡水网这两种高分子材料完全熔融固化，确保不同材料之间能够完全融合连接，避免高温破坏反渗透膜的结构，解决胶水粘结存在的密封不严的问题。

如图1至图4所示，一种反渗透膜组件热封系统，包括热封模具，热封模具包括上模和下模，下模固定，上模由升降装置1带动上下运动与下模实现合模和分模，在上模和下模两者的合模面上设置有对称的加热条，合模时上模和下模上的加热条重合对夹在上模和下模之间的反渗透膜组件进行热封焊接，所述的上模和下模内还设置有冷却管路2与冷却装置3连接，在热封焊接加工后冷却装置3通过冷却管路2对反渗透膜组件进行降温，在本实施例中冷却装置3采用水冷系统，冷却装置3在冷却管路2内通入冷却水对圆形热封模具和T形热封模具进行降温，防止温度太高损伤反渗透膜片。

在本实施例中热封模具包括圆形热封模具4和T形热封模具5，通过两次热封处理加工出所需的完整的密封区域，圆形热封模具4的上模和下模的合模面上装置圆形加热条6，所述圆形加热条6呈圆环状，并且在圆环状结构上设置有缺口，在缺口的两侧连接着接线脚I7，所述的T形热封模具5的上模和下模的合模面上装置条形加热条8，条形加热条8的中部为直条形加热区域，在直条形加热区域的两端连接着接线脚II9，反渗透膜组件依次经过圆形热封模具4、T形热封模具5，条形加热条8的直条形加热区域位于圆形加热条6的缺口处并且沿圆形加热条6的直径方向，经过两次热封处理可得到如图4所示的反渗透膜组件的密封区域，最终通过冲裁剪切出成品的反渗透膜组件。

本实施例中圆形加热条6和条形加热条8采用不锈钢1.4571制成，不锈钢1.4571是在钢材中添加有Ti改善晶间腐蚀性能，具有快速升温的特性，从而可以实现瞬时加热，缩短热封焊接的时间，避免高温破坏反渗透膜的结构，密封性能更好，保障良好的反渗透效果，接线脚I7接线脚II9表面镀铜，保障良好的电气连接性能，确保圆形加热条6和条形加热条8可以稳定的快速升温，达到瞬时热封的目的。

基于上述反渗透膜组件热封系统的热封方法，加工步骤包括：

A.反渗透膜组件的各层材料的卷材拉直后叠加在一起通过输送装置输送至热封模具的上模和下模之间；

B.上模在升降装置1带动下下压对反渗透膜组件进行热封焊接，热封焊接的温度为250±5℃，热封焊接时间为0.7秒，控制热封温度和时间，使得反渗透膜组件各材料充分熔融粘合在一起，并且防止高温破坏反渗透膜的结构，确保良好的反渗透性能，热封焊接完成后冷却装置3在上模和下模的冷却管道内通入冷却水将热封模具降温，使反渗透膜组件的热封位置冷却，冷却时间10秒，反渗透膜组件被充分降温从而保持稳定精准的尺寸，不会由于高温而变形，提高热封加工的密封区域的加工精度，升降装置1将上模抬升，反渗透膜组件由输送装置带动前行，反渗透膜组件卷材的后段再继续进行热封加工；

C.反渗透膜组件的卷材输送至下一工段沿热封区域进行冲裁，剪切出如图4所示的成品反渗透膜组件。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种反渗透膜组件热封系统，包括热封模具，其特征在于，所述的热封模具包括上模和下模，下模固定，上模由升降装置(1)带动上下运动与下模实现合模和分模，在上模和下模两者的合模面上设置有对称的加热条，合模时上模和下模上的加热条重合对夹在上模和下模之间的反渗透膜组件进行热封焊接，所述的上模和下模内还设置有冷却管路(2)与冷却装置(3)连接，在热封焊接加工后冷却装置(3)通过冷却管路(2)对反渗透膜组件进行降温。

2.根据权利要求1所述的反渗透膜组件热封系统，其特征在于，所述的热封模具包括圆形热封模具(4)和T形热封模具(5)，圆形热封模具(4)的上模和下模的合模面上装置圆形加热条(6)，所述圆形加热条(6)呈圆环状，并且在圆环状结构上设置有缺口，在缺口的两侧连接着接线脚I(7)，所述的T形热封模具(5)的上模和下模的合模面上装置条形加热条(8)，条形加热条(8)的中部为直条形加热区域，在直条形加热区域的两端连接着接线脚II(9)，反渗透膜组件依次经过圆形热封模具(4)、T形热封模具(5)，条形加热条(8)的直条形加热区域位于圆形加热条(6)的缺口处并且沿圆形加热条(6)的直径方向。

3.根据权利要求2所述的反渗透膜组件热封系统，其特征在于，所述的圆形加热条(6)和条形加热条(8)采用不锈钢1.4571制成。

4.根据权利要求2所述的反渗透膜组件热封系统，其特征在于，所述的接线脚I(7)接线脚II(9)表面镀铜。

5.根据权利要求1所述的反渗透膜组件热封系统，其特征在于，所述的冷却装置(3)采用水冷系统，冷却装置(3)在冷却管路(2)内通入冷却水对圆形热封模具(4)和T形热封模具(5)进行降温，防止温度太高损伤反渗透膜片。

6.基于反渗透膜组件热封系统的热封方法，其特征在于，加工步骤包括：

A.反渗透膜组件的各层材料的卷材拉直后叠加在一起通过输送装置输送至热封模具的上模和下模之间；

B.上模在升降装置(1)带动下下压对反渗透膜组件进行热封焊接，热封焊接完成后冷却装置(3)在上模和下模的冷却管道内通入冷却水将热封模具降温，使反渗透膜组件的热封位置冷却，升降装置(1)将上模抬升，反渗透膜组件由输送装置带动前行，反渗透膜组件卷材的后段再继续进行热封加工；

C.反渗透膜组件的卷材输送至下一工段沿热封区域进行冲裁，剪切出成品的反渗透膜组件。

7.根据权利要求6所述的反渗透膜组件热封系统，其特征在于，所述的步骤B中热封焊接的温度为250±5℃。

8.根据权利要求6所述的反渗透膜组件热封系统，其特征在于，所述的步骤B中热封焊接时间为0.7秒。

9.根据权利要求6所述的反渗透膜组件热封系统，其特征在于，所述的步骤B中冷却时间为10秒。