CN207313764U - 中空纤维膜喷丝装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种多孔中空纤维膜喷丝装置，包括进料板、芯液导流板、料液导流板以及独立喷丝头组件；其中，进料板、芯液导流板、料液导流板以及独立喷丝头组件依次密封连接；若干个所述独立喷丝头组件以可拆卸的方式与料液导流板连接。本实用新型中独立喷丝头组件的数量为多个，形成多孔组合式，结构可靠，维护方便，制造工艺简单。在喷丝的生产过程中，芯液和料液的流动更均匀，膜丝厚度更均匀，一致性更好。

Description

中空纤维膜喷丝装置

技术领域

本实用新型涉及中空纤维膜技术领域，具体地，涉及一种多孔中空纤维膜喷丝装置。

背景技术

中空纤维膜是水处理、血透析、气体分离等领域设备的核心部件，应用于微滤膜，纳滤膜和超滤膜等方面的一种重要新材料，在环保水处理、血透析、气体分离等领域逐渐得到越来越广泛的应用。随着对中空纤维膜的质量和性能要求的提高，需求量的增大，国内现有的生产工艺和设备越来越难于满足生产需求，大部分依赖进口。如何能生产出高性能中空纤维膜并提高生产效率，降低生产成本，已成为研究中空纤维膜领域最热门、也是最关键的问题之一。

从整个制造中空纤维膜的生产过程来看，除制膜设备和工艺参数影响膜丝性能外，喷丝头的优劣直接影响到膜丝的一些关键性能和参数。因此，要获得合适尺寸、外观和性能优良的中空纤维膜丝，优质的喷丝头设计是首要任务。

目前国内现有的多孔喷丝头不能够保证进入到各芯液管的芯液和进入各喷丝孔的料液保持相同的压力和均匀性，因而也影响产品质量的稳定性和一致性，如专利文献CN204570108U，CN101372765A。在有些多孔喷丝头中，芯液管为固定设计，这样如遇个别芯液管堵塞或损坏，必须连同料液、芯液的输入和存储部分一起更换，浪费极大且更换不方便，如专利文献CN204803446U。另外，在多数多孔喷丝头中，不论是芯液管为可拆卸设计，如专利文献CN101372765A，还是用多个单孔小喷丝头组合而成的多孔喷丝头，如专利文献CN204570108U，在遇到个别芯液管或单孔小喷头堵塞或损坏，必需停机维修，同时维修时，需要拆开整个多孔喷丝头，维修时间长，难度大，极大地影响了生产效率。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种多孔中空纤维膜喷丝装置。

根据本实用新型提供的多孔中空纤维膜喷丝装置，包括：进料板1、芯液导流板2、料液导流板3以及独立喷丝头组件4；所述进料板1、芯液导流板2、料液导流板3以及独立喷丝头组件4依次密封连接；若干个所述独立喷丝头组件4以可拆卸的方式与料液导流板3下端面连接。

优选地，所述进料板1的上端面设置有贯穿进料板1的芯液注入口11和料液注入口12。

优选地，所述芯液导流板2的上端面设置有与料液注入口12同轴且贯穿芯液导流板2的料液传输口22、上端敞口且呈中心对称结构的芯液板流道21，所述芯液板流道21的中心轴与芯液注入口11的中心轴同轴；

所述芯液板流道21的流道底部设置有若干个贯穿芯液导流板2的芯液分流口23，所述芯液分流口23沿芯液导流板2的横向和纵向等距排列。

优选地，所述料液导流板3的上端面设置有若干个与芯液分流口23同轴且贯穿料液导流板3的芯液传输口33、上端敞口且呈轴对称结构的料液板流道31，所述料液板流道31的对称轴与料液传输口22的中心轴垂直相交；

所述料液板流道31的流道底部设置有若干个贯穿料液导流板3的料液分流口32，所述料液分流口32沿料液导流板3的横向和纵向等距排列；

所述料液导流板3的下端面上，每个料液分流口32的四周设置有若干个喷丝头固定螺纹孔34，所述喷丝头固定螺纹孔34以料液分流口32的中心轴为轴呈均匀圆周排列。

优选地，所述独立喷丝头组件4包括：喷丝头进料单元41和喷丝头出丝单元42；所述喷丝头进料单元41和喷丝头出丝单元42依次密封连接。

优选地，所述喷丝头进料单元41的上端面设置有与芯液传输口33同轴的芯液导入孔411、与料液分流口32同轴且上端敞口的料液导入槽415、以及若干个与喷丝头固定螺纹孔34同轴的喷丝头安装孔1417，所述喷丝头安装孔1417贯穿喷丝头进料单元41；

所述喷丝头进料单元41底部中心处设置有芯液管418；

所述喷丝头进料单元41的内部中心处设置有顶部封闭的芯液型腔413，所述芯液型腔413侧面设置有与芯液导入孔411贯通的芯液导流孔412；所述芯液型腔413底部中心处设置有贯穿芯液管418的芯液孔414；

所述料液导入槽415的底部设置有若干个贯穿喷丝头进料单元41的料液孔416，且所述料液孔416以料液导入槽415的中心轴为轴呈均匀圆周排列。

优选地，所述喷丝头出丝单元42的上端面中心位置设置有上端敞口的料液型腔421；所述料液型腔421的底部中心处设置有贯穿喷丝头出丝单元42的喷丝成型孔422；

所述喷丝头出丝单元42的上端面设置有若干个与喷丝头安装孔1417同轴的喷丝头安装孔2423，所述喷丝头安装孔2423贯穿喷丝头出丝单元42。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

1、本实用新型中独立喷丝头组件的数量为多个，形成多孔组合式，结构简单，制造工艺简单，维护方便，在喷丝的生产过程中，芯液和料液的流动更均匀，膜丝厚度更均匀，一致性更好；

2、本实用新型多个独立喷丝头组件构成喷丝模组设计，能大大提高在喷丝模组上喷丝孔数量的扩展性，从而实现一个喷丝模组上可以同时出上百上千根膜丝，突破性提高生产效率；

3、本实用新型中的芯液流道和料液流道均采取对称式设计，且芯液分流口和料液分流口均为等距排列，从而保证了芯液和料液流动的均匀性和一致性；进而，每一根膜丝都是通过独立喷丝头组件自身的芯液流道、料液流道最终形成的，因此，只要是合格的独立喷丝头安装到喷丝模组上，就能够保证得到合格的膜丝，不需要再做其他调节，大大减少了工作量，提高了生产稳定性；

4、本实用新型组合式的结构设计，降低了生产组装难度，当个别独立喷丝头组件堵塞或损坏时，可以在生产线上不拆下或不拆开多孔喷丝装置的前提下，实现单个喷丝头组件的维护和更换，减少维护的时间和材料成本。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型的爆炸结构示意图；

图2为本实用新型的局部截面示意图；

图3为本实用新型中一种独立喷丝头组件的截面示意图及局部示意图；

图4为本实用新型中一种独立喷丝头组件的另一截面示意图；

图中：

1-进料板；2-芯液导流板；3-料液导流板；4-独立喷丝头组件；11-芯液注入口；12-料液注入口；21-芯液板流道；22-料液传输口；23-芯液分流口；31-料液板流道；32-料液分流口；33-芯液传输口；34-喷丝头固定螺纹孔；41-喷丝头进料单元；42-喷丝头出丝单元；411-芯液导入孔；412-芯液导流孔；413-芯液型腔；414-芯液孔；415-料液导入槽；416-料液孔；417-喷丝头安装孔1；418-芯液管；421-料液型腔；422-喷丝成型孔；423-喷丝头安装孔2。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

根据本实用新型提供的多孔中空纤维膜喷丝装置，包括：进料板1、芯液导流板2、料液导流板3以及独立喷丝头组件4；所述进料板1、芯液导流板2、料液导流板3以及独立喷丝头组件4依次密封连接；若干个所述独立喷丝头组件4以可拆卸的方式与料液导流板3下端面连接。

所述进料板1的上端面设置有贯穿进料板1的芯液注入口11和料液注入口12。

所述芯液导流板2的上端面设置有与料液注入口12同轴且贯穿芯液导流板2的料液传输口22、上端敞口且呈中心对称结构的芯液板流道21，所述芯液板流道21的中心轴与芯液注入口11的中心轴同轴；

所述芯液板流道21的流道底部设置有若干个贯穿芯液导流板2的芯液分流口23，所述芯液分流口23沿芯液导流板2的横向和纵向等距排列。

所述料液导流板3的上端面设置有若干个与芯液分流口23同轴且贯穿料液导流板3的芯液传输口33、上端敞口且呈轴对称结构的料液板流道31，所述料液板流道31的对称轴与料液传输口22的中心轴垂直相交；

所述料液板流道31的流道底部设置有若干个贯穿料液导流板3的料液分流口32，所述料液分流口32沿料液导流板3的横向和纵向等距排列；

所述料液导流板3的下端面上，每个料液分流口32的四周设置有若干个喷丝头固定螺纹孔34，所述喷丝头固定螺纹孔34以料液分流口32的中心轴为轴呈均匀圆周排列。

所述独立喷丝头组件4包括：喷丝头进料单元41和喷丝头出丝单元42；所述喷丝头进料单元41和喷丝头出丝单元42依次密封连接。

所述喷丝头进料单元41的上端面设置有与芯液传输口33同轴的芯液导入孔411、与料液分流口32同轴且上端敞口的料液导入槽415、以及若干个与喷丝头固定螺纹孔34同轴的喷丝头安装孔1417，所述喷丝头安装孔1417贯穿喷丝头进料单元41；

所述喷丝头进料单元41底部中心处设置有芯液管418；

所述喷丝头进料单元41的内部中心处设置有顶部封闭的芯液型腔413，所述芯液型腔413侧面设置有与芯液导入孔411贯通的芯液导流孔412；所述芯液型腔413底部中心处设置有贯穿芯液管418的芯液孔414；

所述料液导入槽415的底部设置有若干个贯穿喷丝头进料单元41的料液孔416，且所述料液孔416以料液导入槽415的中心轴为轴呈均匀圆周排列。

所述喷丝头出丝单元42的上端面中心位置设置有上端敞口的料液型腔421；所述料液型腔421的底部中心处设置有贯穿喷丝头出丝单元42的喷丝成型孔422；

所述喷丝头出丝单元42的上端面设置有若干个与喷丝头安装孔1417同轴的喷丝头安装孔2423，所述喷丝头安装孔2423贯穿喷丝头出丝单元42。

具体地，当使用本实用新型提供的多孔中空纤维膜喷丝装置时，在喷丝过程中，由于进料板1、芯液导流板2、料液导流板3以及每一个独立喷丝头组件4彼此皆为密封连接，而且独立喷丝头组件4通过螺栓紧固在料液导流板3底部的喷丝头固定螺纹孔34中，料液从进料板1的料液注入口12流入，在压力及重力作用下，经过料液传输口22，流入料液板流道31，由于料液板流道31是轴对称设计，料液会以相同的压力沿着料液板流道31流入每一个料液分流口32底端的喇叭口，然后流向每一个独立喷丝头组件4上的料液导入槽415，由于料液导入槽415底部均匀分布着若干个料液孔416，而且料液导入槽415的直径要大于料液孔416，料液会充满整个料液导入槽415并以均匀的方式通过料液孔416流入料液型腔421，由于料液型腔421的直径要远大于喷丝成型孔422，料液会充满整个料液型腔421并以均匀的压力从喷丝成型孔422喷出。

另一方面，芯液从进料板1的芯液注入口11流入，在压力及重力作用下，流入芯液板流道21，由于芯液板流道21是中心对称设计，芯液会以相同的压力沿着芯液板流道21流入每一个芯液分流口23，由于每一个芯液传输口33与料液导流板3上相对应的芯液分流口23为同轴设计，芯液会经过芯液传输口33流入芯液导入孔411，然后沿着芯液导流孔412流入芯液型腔413，由于芯液型腔413顶部封闭，而且芯液型腔413的直径大于芯液孔414的直径，所以芯液会充满芯液型腔413并保持均匀压力从芯液孔414流出。

由于芯液管418的直径比喷丝成型孔422的直径小，因此芯液流被料液流围绕，使得料液流形成管状，从而在之后工序中形成所需的中空膜纤维丝。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (6)

1.一种多孔中空纤维膜喷丝装置，其特征在于，包括：进料板（1）、芯液导流板（2）、料液导流板（3）以及独立喷丝头组件（4）；所述进料板（1）、芯液导流板（2）、料液导流板（3）以及独立喷丝头组件（4）依次密封连接；若干个所述独立喷丝头组件（4）以可拆卸的方式与料液导流板（3）下端面连接；

所述芯液导流板（2）的上端面设置有与料液注入口（12）同轴且贯穿芯液导流板（2）的料液传输口（22）、上端敞口且呈中心对称结构的芯液板流道（21），所述芯液板流道（21）的中心轴与芯液注入口（11）的中心轴同轴；

所述芯液板流道（21）的流道底部设置有若干个贯穿芯液导流板（2）的芯液分流口（23），所述芯液分流口（23）沿芯液导流板（2）的横向和纵向等距排列。

2.根据权利要求1所述的多孔中空纤维膜喷丝装置，其特征在于，所述进料板（1）的上端面设置有贯穿进料板（1）的芯液注入口（11）和料液注入口（12）。

3.根据权利要求1所述的多孔中空纤维膜喷丝装置，其特征在于，所述料液导流板（3）的上端面设置有若干个与芯液分流口（23）同轴且贯穿料液导流板（3）的芯液传输口（33）、上端敞口且呈轴对称结构的料液板流道（31），所述料液板流道（31）的对称轴与料液传输口（22）的中心轴垂直相交；

所述料液板流道（31）的流道底部设置有若干个贯穿料液导流板（3）的料液分流口（32），所述料液分流口（32）沿料液导流板（3）的横向和纵向等距排列；

所述料液导流板（3）的下端面上，每个料液分流口（32）的四周设置有若干个喷丝头固定螺纹孔（34），所述喷丝头固定螺纹孔（34）以料液分流口（32）的中心轴为轴呈均匀圆周排列。

4.根据权利要求1所述的多孔中空纤维膜喷丝装置，其特征在于，所述独立喷丝头组件（4）包括：喷丝头进料单元（41）和喷丝头出丝单元（42）；所述喷丝头进料单元（41）和喷丝头出丝单元（42）依次密封连接。

5.根据权利要求4所述的多孔中空纤维膜喷丝装置，其特征在于，所述喷丝头进料单元（41）的上端面设置有与芯液传输口（33）同轴的芯液导入孔（411）、与料液分流口（32）同轴且上端敞口的料液导入槽（415）、以及若干个与喷丝头固定螺纹孔（34）同轴的喷丝头安装孔1（417），所述喷丝头安装孔1（417）贯穿喷丝头进料单元（41）；

所述喷丝头进料单元（41）底部中心处设置有芯液管（418）；

所述喷丝头进料单元（41）的内部中心处设置有顶部封闭的芯液型腔（413），所述芯液型腔（413）侧面设置有与芯液导入孔（411）贯通的芯液导流孔（412）；所述芯液型腔（413）底部中心处设置有贯穿芯液管（418）的芯液孔（414）；

所述料液导入槽（415）的底部设置有若干个贯穿喷丝头进料单元（41）的料液孔（416），且所述料液孔（416）以料液导入槽（415）的中心轴为轴呈均匀圆周排列。

6.根据权利要求4所述的多孔中空纤维膜喷丝装置，其特征在于，所述喷丝头出丝单元（42）的上端面中心位置设置有上端敞口的料液型腔（421）；所述料液型腔（421）的底部中心处设置有贯穿喷丝头出丝单元（42）的喷丝成型孔（422）；

所述喷丝头出丝单元（42）的上端面设置有若干个与喷丝头安装孔1（417）同轴的喷丝头安装孔2（423），所述喷丝头安装孔2（423）贯穿喷丝头出丝单元（42）。