CN112507493B

CN112507493B - 一种通用型反渗透膜元件有效膜面积的计算方法

Info

Publication number: CN112507493B
Application number: CN202011504601.8A
Authority: CN
Inventors: 王美; 李海玲; 许家旺; 王双
Original assignee: Medium Core Membrane Beijing Technology Co Ltd
Current assignee: Medium Core Membrane Beijing Technology Co Ltd
Priority date: 2020-12-18
Filing date: 2020-12-18
Publication date: 2021-10-22
Anticipated expiration: 2040-12-18
Also published as: CN112507493A

Abstract

本发明公开了一种通用型反渗透膜元件有效膜面积的计算方法，涉及反渗透膜元件卷制技术领域，根据预先确定的膜元件中心杆长度、修端尺寸、膜元件页数，膜片下料长度、未收卷前涂胶时未延展的胶线宽度、修端后下脚料胶线宽度，通过关系式计算出膜元件的收卷后总胶线宽度、底胶以外膜片长度，再根据膜元件的收卷后总胶线宽度及修端后下脚料胶线宽度，通过关系式计算出膜元件有效边胶宽度以及底胶宽度，最后根据关系式计算出确定膜元件的有效膜面积。本计算方法可快速便捷的计算出各类膜元件的有效膜面积，其获取有效膜面积的效率比传统测量法提高了90%以上，另外本计算方法使得膜元件有效膜面积的获取成本由100%降至0%，极大的降低了膜产品设计成本。

Description

一种通用型反渗透膜元件有效膜面积的计算方法

技术领域

本发明涉及反渗透膜元件卷制技术领域，具体涉及一种通用型反渗透膜元件有效膜面积的计算方法。

背景技术

反渗透膜元件作为水处理的核心元件之一，是实现水处理领域深度过滤的关键影响因素，对反渗透膜元件而言，稳定的膜元件性能显得尤为重要，而反渗透膜元件精准的有效膜面积又是保证膜元件性能稳定的重要因素，目前反渗透膜厂家在设计每种型号的膜元件时，需要将该型号的膜元件卷制出来，等第二天膜元件胶固化后，将其拆解，再人工测量膜元件的单页有效长度和宽度，进而算出真实有效膜面积，特别膜元件页数多时，这种完全凭人工测量的计算方式增加了技术人员获取膜元件有效膜面积的时间和难度，由于拆解后膜元件报废，也大大增加了获取膜元件有效膜面积的成本。

因此，有必要提出一种标准化膜元件有效膜面积的计算方法，能够满足工业化生产设计的需求，在降低设计开发成本的同时，实现简单易行且适用于各种规格膜元件的通用型有效膜面积计算方法。

发明内容

为了降低反渗透膜元件有效膜面积的测量成本和难度，提高膜元件有效膜面积的获取效率，实现膜元件产品的标准化设计流程，本发明提供了一种反渗透膜元件有效膜面积的计算方法，具体采用以下技术方案实现：

一种通用型反渗透膜元件有效膜面积的计算方法，包括有如下步骤：

步骤1：确定膜元件Q的尺寸参数，尺寸参数包括膜元件中心杆长度Z、修端尺寸H、膜元件页数J，膜片下料长度E；

步骤2：确定收卷后总胶线宽度A、修端后下脚料胶线宽度B、底胶以外膜片长度L；初次确定各胶线宽度时,A、B、L的数值可由公式1、公式2、公式3来确定：

公式1：A=V*6

公式2：L=A/2

公式3：B=（B1+B2+B3+…Bn）/n

其中，V代表Q膜元件未收卷前涂胶时未延展的胶线宽度；

步骤3：确定膜元件Q的有效边胶宽度C以及底胶宽度D；膜元件有效边胶宽度C和膜元件底胶宽度D用以下公式4和公式5来确定：

公式4：C=A-B

公式5：D=A

步骤4：确定膜元件的有效膜面积P；上述参数确定完成后，膜元件的有效膜面积P的数值根据公式6来确定：

公式6：P=（Z-H1-H2-2C）*（E-2D-2L）*J

进一步的，所述步骤1中修端尺寸H是指中心杆最外侧到同侧膜卷端面的距离。

进一步的，所述步骤2中Bn代表Q膜元件收卷后第n张膜片下脚料的胶线宽度。

进一步的，所述步骤2中V取值在3-7mm之间。

进一步的，所述步骤2中A取值在15-40mm之间。

进一步的，所述步骤2中B取值在1-20mm之间。

本发明与现有技术相比较，具有以下优点：

本计算方法改变了传统手工测量各规格膜元件有效膜面积，通过本计算方法，一旦确定好首支膜的未延展时的胶线宽度V和修端后下脚料胶线宽度B后，之后无论设计任意规格的膜元件型号，获取该型号有效膜面积只需输入上述膜元件参数，即可快速便捷的计算出各类膜元件的有效膜面积，通过测试，其获取有效膜面积的效率比传统测量法提高了90%以上，即使技术人员在经验不足的情况下按照本计算方法也能够快速获取膜元件的有效膜面积，实现了膜元件有效面积的快速精准计算。

另外本发明所提供的计算方法，无需解剖拆开膜元件进行测量，使得膜元件有效膜面积的获取成本由100%降至0%，极大的降低了膜产品设计成本。

附图说明

图1为膜元件未修端时结构示意图；

图2为膜元件修端后结构示意图；

图3为膜元件卷制前涂胶示意图。

1、膜元件，2、胶线，3、中心杆。

具体实施方式

下面是结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例一

参照图1-3所示，一种通用型反渗透膜元件有效膜面积的计算方法，包括有如下步骤：

步骤1：确定膜元件1Q的尺寸参数；尺寸参数包括膜元件1中心杆3长度Z、修端尺寸H、膜元件1页数J，膜片下料长度E；

步骤2：确定收卷后总胶线2宽度A、修端后下脚料胶线2宽度B、底胶以外膜片长度L；初次确定各胶线2宽度时,A、B、L的数值可由公式1、公式2、公式3来确定：

公式1：A=V*6

公式2：L=A/2

公式3：B=（B1+B2+B3+…Bn）/n

其中，V代表Q膜元件1未收卷前涂胶时未延展的胶线2宽度；

步骤3：确定膜元件1Q的有效边胶宽度C以及底胶宽度D；膜元件1有效边胶宽度C和膜元件1底胶宽度D用以下公式4和公式5来确定：

公式4：C=A-B

公式5：D=A

步骤4：确定膜元件1的有效膜面积P；上述参数确定完成后，膜元件1的有效膜面积P的数值根据公式6来确定：

公式6：P=（Z-H1-H2-2C）*（E-2D-2L）*J

本计算方法改变了传统手工测量各规格膜元件1有效膜面积，通过本计算方法，一旦确定好首支膜的未延展时的胶线2宽度V和修端后下脚料胶线2宽度B后，之后无论设计任意规格的膜元件1型号，获取该型号有效膜面积只需输入上述膜元件1参数，即可快速便捷的计算出各类膜元件1的有效膜面积，通过测试，其获取有效膜面积的效率比传统测量法提高了90%以上，即使技术人员在经验不足的情况下按照本计算方法也能够快速获取膜元件1的有效膜面积，实现了膜元件1有效面积的快速精准计算。

实施例二

实施例二包括有实施例一中的全部技术特征，具体包括有：

公式1：A=V*6

公式2：L=A/2

公式3：B=（B1+B2+B3+…Bn）/n

其中，V代表Q膜元件1未收卷前涂胶时未延展的胶线2宽度；

公式4：C=A-B

公式5：D=A

公式6：P=（Z-H1-H2-2C）*（E-2D-2L）*J

值得注意的是，步骤1中修端尺寸H是指中心杆3最外侧到同侧膜卷端面的距离，步骤2中Bn代表Q膜元件1收卷后第n张膜片下脚料的胶线2宽度。

实施例三

实施例三包括有实施例二中的全部技术特征，具体包括有：

步骤1：确定膜元件1Q的尺寸参数；尺寸参数包括膜元件1中心杆3长度Z、修端尺寸H、膜元件1页数J，膜片下料长度E，修端尺寸H是指中心杆3最外侧到同侧膜卷端面的距离；

公式1：A=V*6

公式2：L=A/2

公式3：B=（B1+B2+B3+…Bn）/n

其中，V代表Q膜元件1未收卷前涂胶时未延展的胶线2宽度，Bn代表Q膜元件1收卷后第n张膜片下脚料的胶线2宽度；

公式4：C=A-B

公式5：D=A

公式6：P=（Z-H1-H2-2C）*（E-2D-2L）*J

本实施例还进一步对本发明提供了一种通用型反渗透膜元件1有效膜面积的计算方法进行了如下行限定。具体的：在步骤2中，V取值在3-7mm之间，A取值在15-40mm之间，B取值在1-20mm之间。

实施例四

本实施例以BW-8040工业膜元件1型号为例进行说明。

步骤1：首先确定出BW-8040的尺寸参数，其中心杆3长度Z=1016mm、修端尺寸H=28mm、膜元件1页数J=22页，膜片下料长度E=1800mm；通过卡尺测量，未收卷涂胶后的胶线2宽度V=5mm；

步骤2：确定总胶线2宽度A、修端后下脚料胶线2宽度B、纵向底角以外膜片长度L；初次确定各胶线2宽度时,A、B、L的数值可由公式1和公式2确定:

公式1：A=V*6

A=5*6=30mm

公式2：L=A/2

L=30/2=15mm

BW-8040修端后，共计测试10页修端后下脚料胶线2宽度B，测试数值如下：

公式3：B=（B1+B2+B3+…Bn）/n

B=（5+4+3+4+3+3+5+3+5+6）/10=4.1mm

步骤3：确定膜元件1BW-8040的有效边胶宽度C以及底胶宽度D，进一步的膜元件1有效边胶数值和膜元件1底胶数值用公式4和公式5确定：

公式4：C=A-B

C=30-4.1=25.9mm

公式5：D=A

D=30mm

步骤4：确定膜元件1的有效膜面积P，P的数值根据下式确定：

P=（Z-H1-H2-2C）*（E-2D-2L）*J

P=(1016-28-28-2*25.9)*(1800-2*30-2*15)*22

P=34.2㎡

为验证本发明所计算出的膜面积与传统手工测量所测出的膜面积是否存在差异性，将该支膜进行拆解手工测量，部分测量数据如下：

通过本发明计算出的有效膜膜面积与传统测量发测试的膜有效面积作对比，其有效膜面积偏差在0.3%，完全在可接受范围内。

实施例五

本实施例以BW-4040工业膜元件1型号为例进行说明。

步骤1：首先确定出BW-4040的尺寸参数，其中心杆3长度Z=1016mm、修端尺寸H=36mm、膜元件1页数J=6页，膜片下料长度E=1600mm；收卷涂胶后的胶线2宽度与实施例1中相同，V=5mm；

公式1：A=V*6

A=5*6=30mm

公式2：L=A/2

L=30/2=15mm

由于上述实施例1中以测量过修端后下脚料胶线2宽度B，本实施例中直接引用B=4.1mm的数值。

步骤3：确定膜元件1BW-4040的有效边胶宽度C以及底胶宽度D，进一步的膜元件1有效边胶数值和膜元件1底胶数值用公式4和公式5确定：

公式4：C=A-B

C=30-4.1=25.9mm

公式5：D=A

D=30mm

步骤4：确定膜元件1的有效膜面积P，P的数值根据下式确定：

P=（Z-H1-H2-2C）*（E-2D-2L）*J

P=(1016-36-36-2*25.9)*(1600-2*30-2*15)*6

P=8.1㎡

为验证本发明所计算出的膜面积与传统手工测量所测出的膜面积是否存在差异性，将该支膜进行拆解手工测量，测试数据如下：

通过本发明计算出的有效膜膜面积与传统测量发测试的膜有效面积作对比，其有效膜面积偏差为0。

传统反渗透膜元件1在获取有效膜面积时，都靠人工将膜元件1拆解进行单页尺寸测量的方式计算，拆8寸膜时由于页数多，宽幅大，通常两人耗时60分钟才能测量完成，而本发明中的技术方案只需要5min就能测完，经过多次实际对比验证，包括上述两个实施例中对应型号的膜元件1分别采用本发明方法以及传统设计方法在效率上的对比，结果表明本发明所提供的设计方法在效率上提高了90%以上，可谓效率提升效果非常显著，可在反渗透膜元件1工业化设计上全面推广使用。

本发明并不限于上述的实施方式，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化，变化后的内容仍属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种通用型反渗透膜元件有效膜面积的计算方法，其特征在于，包括有如下步骤：

步骤1：确定膜元件Q的尺寸参数，尺寸参数包括膜元件中心杆长度Z、修端尺寸H、膜元件页数J、膜片下料长度E；

其中，修端尺寸H是指中心杆最外侧到同侧膜卷端面的距离；

公式1：A=V*6

公式2：L=A/2

公式3：B=（B1+B2+B3+…Bn）/n

其中，V代表Q膜元件未收卷前涂胶时未延展的胶线宽度，Bn代表Q膜元件收卷后第n张膜片下脚料的胶线宽度；

公式4：C=A-B

公式5：D=A

公式6：P=（Z-H1-H2-2C）*（E-2D-2L）*J。

2.根据权利要求1所述的一种通用型反渗透膜元件有效膜面积的计算方法，其特征在于：所述步骤2中V取值在3-7mm之间。

3.根据权利要求1所述的一种通用型反渗透膜元件有效膜面积的计算方法，其特征在于：所述步骤2中A取值在15-40mm之间。

4.根据权利要求1所述的一种通用型反渗透膜元件有效膜面积的计算方法，其特征在于：所述步骤2中B取值在1-20mm之间。