CN207576150U - 多孔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；其中，进料板、芯液导流板以及料液导流板依次密封连接；若干个独立喷丝头以可拆卸的方式同时与芯液导流板及料液导流板密封连接。本实用新型中独立喷丝头的数量为多个，形成多孔组合式，结构可靠，易于拆装，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

多孔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头组合而成的多孔喷丝头，如专利文献CN204570108U和CN206279293U，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和单孔小喷头，清洗和维修时间长，难度大，极大地影响了生产效率，提高了制造成本。

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4；

所述进料板1、芯液导流板2以及料液导流板3依次密封连接；其中，所述进料板1设置在所述芯液导流板2的上端面上，所述料液导流板3设置在所述芯液导流板的下端面；

若干个所述独立喷丝头4可拆卸的设置在所述料液导流板3的喷丝头安装孔33中，且所述独立喷丝头4同时与芯液导流板2及料液导流板3密封连接。

所述密封连接的结构包括：螺纹、卡扣、焊接、密封圈、密封胶、垫片的任一种或者任多种的组合。

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、上端敞口且呈对称结构的芯液板流道21和芯液缓冲槽24，所述芯液缓冲槽24与芯液板流道21中心相连通，且所述芯液缓冲槽24的中心轴与芯液注入口11的中心轴同轴；所述对称结构包括中心对称、轴对称的任一种或者任多种的组合；

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，所述进料板1的上端面设置有贯穿进料板1的芯液注入口11。

优选地，所述芯液导流板2的侧面设置有料液注入口12；所述芯液导流板2的下端面设置有料液传输口22；且所述料液注入口12与料液传输口22在芯液导流板2内部交汇连通；

所述芯液导流板2的上端面设置有上端敞口且呈对称结构的芯液板流道21和芯液缓冲槽24，所述芯液缓冲槽24与芯液板流道21中心相连通，且所述芯液缓冲槽24的中心轴与芯液注入口11的中心轴同轴；所述对称结构包括中心对称、轴对称的任一种或者任多种的组合；

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贯穿料液导流板3的喷丝头安装孔33、上端敞口且呈对称结构的料液板流道31和料液缓冲槽32，所述料液缓冲槽32与料液板流道31中心相连通，且料液缓冲槽32的中心轴与料液传输口22的中心轴同轴；所述对称结构包括中心对称、轴对称的任一种或者任多种的组合；

所述喷丝头安装孔33与料液板流道31相连通，沿料液导流板3的横向和纵向等距排列，且所述喷丝头安装孔33的中心轴与芯液导流板2上对应的芯液分流口23的中心轴同轴。

优选地，所述独立喷丝头4包括基体41、基座42、喷头43、芯液流道44、料液流道一45和料液流道二46；

其中，所述的料液流道一45横向贯穿于基座42内并在基座42中心轴上交汇，料液流道二46从基座42内沿着中心轴方向延伸至喷头43的底端面；

所述的料液流道一45和料液流道二46相连通；

所述的芯液流道44从基体41的顶端面纵向贯穿至喷头43的底端面，且芯液流道44的一端设置在料液流道二46内，并与所述料液流道二46同轴设置；

所述芯液流道44的直径小于所述料液流道二46的直径；

所述基座42的侧面设置有沿圆周方向均匀分布的若干料液流道一45。

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的数量为多个，形成多孔组合式，结构简单，密封性好，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自身的芯液流道、料液流道最终形成的，而且，通过独立喷丝头不同部位的密封结构达到同时与芯液导流板和料液导流板的密封，防止了芯液和料液由于泄漏而带来的互串问题。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，实现单个独立喷丝头的维护和更换，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(a)、图1(b)为本实用新型提供的第一实施例的整体结构示意图；

图2为本实用新型提供的第一实施例的局部截面示意图；

图3为本实用新型提供的第一实施例的一种独立喷丝头的结构截面示意图；

图4(a)、图4(b)为本实用新型提供的第二实施例的整体结构示意图；

图5(a)、图5(b)为本实用新型提供的第三实施例的局部截面示意图和另一种独立喷丝头的结构截面示意图；

图中：

1-进料板；2-芯液导流板；3-料液导流板；4-独立喷丝头；11-芯液注入口；12-料液注入口；22-料液传输口；21-芯液板流道；23-芯液分流口；24-芯液缓冲槽；31-料液板流道；32-料液缓冲槽；33-喷丝头安装孔；41-基体；42-基座；43-喷头；44-芯液流道；45-料液流道一；46-料液流道二；47-密封槽；48-螺纹；49-拆装槽。

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4；

所述进料板1、芯液导流板2以及料液导流板3依次密封连接；其中，所述进料板1设置在所述芯液导流板2的上端面上，所述料液导流板3设置在所述芯液导流板的下端面；

若干个所述独立喷丝头4可拆卸的设置在所述料液导流板3的喷丝头安装孔33中，且所述独立喷丝头4同时与芯液导流板2及料液导流板3密封连接。

所述密封连接的结构包括：螺纹、卡扣、焊接、密封圈、密封胶、垫片的任一种或者任多种的组合。

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、上端敞口且呈对称结构的芯液板流道21和芯液缓冲槽24，所述芯液缓冲槽24与芯液板流道21中心相连通，且所述芯液缓冲槽24的中心轴与芯液注入口11的中心轴同轴；所述对称结构包括中心对称、轴对称的任一种或者任多种的组合；

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。

所述进料板1的上端面设置有贯穿进料板1的芯液注入口11。

所述芯液导流板2的侧面设置有料液注入口12；所述芯液导流板2的下端面设置有料液传输口22；且所述料液注入口12与料液传输口22在芯液导流板2内部交汇连通；

所述芯液导流板2的上端面设置有上端敞口且呈对称结构的芯液板流道21和芯液缓冲槽24，所述芯液缓冲槽24与芯液板流道21中心相连通，且所述芯液缓冲槽24的中心轴与芯液注入口11的中心轴同轴；所述对称结构包括中心对称、轴对称的任一种或者任多种的组合；

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贯穿料液导流板3的喷丝头安装孔33、上端敞口且呈对称结构的料液板流道31和料液缓冲槽32，所述料液缓冲槽32与料液板流道31中心相连通，且料液缓冲槽32的中心轴与料液传输口22的中心轴同轴；所述对称结构包括中心对称、轴对称的任一种或者任多种的组合；

所述喷丝头安装孔33与料液板流道31相连通，沿料液导流板3的横向和纵向等距排列，且所述喷丝头安装孔33的中心轴与芯液导流板2上对应的芯液分流口23的中心轴同轴。

所述独立喷丝头4包括基体41、基座42、喷头43、芯液流道44、料液流道一45和料液流道二46；

其中，所述的料液流道一45横向贯穿于基座42内并在基座42中心轴上交汇，料液流道二46从基座42内沿着中心轴方向延伸至喷头43的底端面；

所述的料液流道一45和料液流道二46相连通；

所述的芯液流道44从基体41的顶端面纵向贯穿至喷头43的底端面，且芯液流道44的一端设置在料液流道二46内，并与所述料液流道二46同轴设置；

所述芯液流道44的直径小于所述料液流道二46的直径；

所述基座42的侧面设置有沿圆周方向均匀分布的若干料液流道一45。

具体地，在如图1(a)、图1(b)、图2和图3所示的第一实施例，以及如图4(a)和图4(b)所示的第二实施例中，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4彼此皆为密封连接，料液从料液注入口12流入，在压力及重力作用下，经过料液传输口22，流入料液缓冲槽32，由于料液缓冲槽32的直径比料液传输口22大，料液会在料液缓冲槽32内积蓄后再流入料液板流道31，由于料液板流道31是对称设计，料液会以相同的压力沿着料液板流道31流入每一个喷丝头安装孔33，因为每一个喷丝头安装孔33通过密封槽47与相对应的独立喷丝头4为同轴密封设计，料液会流向每一个独立喷丝头4上的料液流道一45，由于料液流道二46与料液流道一45相贯通，料液会以均匀的料液流的形式从每个料液流道二46喷出。

另一方面，芯液从芯液注入口11流入，在压力及重力作用下，流入芯液缓冲槽24，由于芯液缓冲槽24的直径比芯液注入口11的大，芯液会在芯液缓冲槽24内积蓄后再流入芯液板流道21，由于芯液板流道21是对称设计，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，因为每一个芯液分流口23通过密封槽47与相对应的独立喷丝头4为同轴密封设计，芯液会沿着芯液流道44流出。

由于芯液流道44直径比料液流道二46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。

在如图5(a)、图5(b)所示的第三实施例中，料液和芯液的流向以及形成中空膜纤维丝的工作原理与第一实施例或第二实施例相同，其他不同的有两点，一是所述喷头43上设置有螺纹48，同时在喷丝头安装孔33内，设置有与螺纹48对应的配合锁紧螺纹；二是所述喷头43的底端设置有拆装槽49，以辅助拆装独立喷丝头4。

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（4）；所述进料板（1）、芯液导流板（2）以及料液导流板（3）依次密封连接；其中，所述进料板（1）设置在所述芯液导流板（2）的上端面上，所述料液导流板（3）设置在所述芯液导流板的下端面；若干个所述独立喷丝头（4）可拆卸的设置在所述料液导流板（3）的喷丝头安装孔（33）中，且所述独立喷丝头（4）同时与芯液导流板（2）及料液导流板（3）密封连接，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）、上端敞口且呈对称结构的芯液板流道（21）和芯液缓冲槽（24），所述芯液缓冲槽（24）与芯液板流道（21）中心相连通，且所述芯液缓冲槽（24）的中心轴与芯液注入口（11）的中心轴同轴；所述对称结构包括中心对称、轴对称的任一种或者任多种的组合；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，所述密封连接的结构包括：螺纹、卡扣、焊接、密封圈、密封胶、垫片的任一种或者任多种的组合。

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，所述进料板（1）的上端面设置有贯穿进料板（1）的芯液注入口（11）。

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，所述芯液导流板（2）的侧面设置有料液注入口（12）；所述芯液导流板（2）的下端面设置有料液传输口（22），且所述料液注入口（12）与料液传输口（22）在芯液导流板（2）内部交汇连通，所述芯液导流板（2）的上端面设置有上端敞口且呈对称结构的芯液板流道（21）和芯液缓冲槽（24），所述芯液缓冲槽（24）与芯液板流道（21）中心相连通，且所述芯液缓冲槽（24）的中心轴与芯液注入口（11）的中心轴同轴；所述对称结构包括中心对称、轴对称的任一种或者任多种的组合，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。

5.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贯穿料液导流板（3）的喷丝头安装孔（33）、上端敞口且呈对称结构的料液板流道（31）和料液缓冲槽（32），所述料液缓冲槽（32）与料液板流道（31）中心相连通，且料液缓冲槽（32）的中心轴与料液传输口（22）的中心轴同轴；所述对称结构包括中心对称、轴对称的任一种或者任多种的组合，所述喷丝头安装孔（33）与料液板流道（31）相连通，沿料液导流板（3）的横向和纵向等距排列，且所述喷丝头安装孔（33）的中心轴与芯液导流板（2）上对应的芯液分流口（23）的中心轴同轴。

6.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（4）包括基体（41）、基座（42）、喷头（43）、芯液流道（44）、料液流道一（45）和料液流道二（46），其中，所述的料液流道一（45）横向贯穿于基座（42）内并在基座（42）中心轴上交汇，料液流道二（46）从基座（42）内沿着中心轴方向延伸至喷头（43）的底端面；所述的料液流道一（45）和料液流道二（46）相连通，所述的芯液流道（44）从基体（41）的顶端面纵向贯穿至喷头（43）的底端面，且芯液流道（44）的一端设置在料液流道二（46）内，并与所述料液流道二（46）同轴设置，所述芯液流道（44）的直径小于所述料液流道二（46）的直径，所述基座（42）的侧面设置有沿圆周方向均匀分布的若干料液流道一（45）。