CN207877946U - 一种新型多丝合并的中空纤维膜喷丝头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型多丝合并的中空纤维膜喷丝头，包括入料板、导流板和喷丝板组成，所述入料板与所述导流板之间设有的料液缓冲腔，所述入料板的顶部中心设置有与所述料液缓冲腔相连通的铸膜液入口；所述导流板与所述喷丝板之间设置有膜液压力腔，所述导流板内设置有料液流道，所述料液流道的上流道口与所述料液缓冲腔相连通，该料液流道的下流道口与所述膜液压力腔相连通，所述导流板的侧面设有芯液入口，所述导流板的底部中心设置有与所述芯液入口相连通的芯液导流管组，所述芯液导流管组穿设在喷丝板的成型孔内形成膜丝成型流道；这种喷丝头的纺丝效率比以往的喷丝头高两倍以上，所生产的膜丝的整体强度高、牢度性能好且过滤面积大。

Description

一种新型多丝合并的中空纤维膜喷丝头

技术领域

本实用新型涉及污水处理设备领域，具体涉及一种新型多丝合并的中空纤维膜喷丝头。

背景技术

中空纤维膜是水处理设备的核心部件，应用于反渗透膜、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，其中膜强度由于直接关系到膜的使用寿命甚至于提高膜通量及处理能力，因而显得十分重要。因此，要获得性能优良的中空纤维膜丝，优质的喷丝头结构设计是首要任务。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。中空纤维膜的生产成型过程，简要的概述就是将纺丝料液和芯液从喷丝头基座的不同位置注入喷丝头，通过喷丝头内部的特殊结构，从喷丝头盖喷出中空纤维丝状物—俗称膜丝。现有技术中为增强中空纤维膜的强度，通过设计出内衬增强型中空纤维膜喷丝头技术生产出内衬增强型中空纤维膜；这种膜丝采用编织管等材料作为增强内衬，通过在其上涂覆纺丝形成中空纤维膜丝，然而这种内衬增强型中空纤维膜的缺点在于生产成本比较高；因此需要设计可生产一种膜丝整体强度高、有效过滤面积大的喷丝头尤为重要。如发明专利申请号为CN106400144A申请公布日2017年2 月15日公开了一种新型中空纤维膜喷丝头，包括喷丝头主体、喷丝头辅助功能环以及芯液导流管；其中，所述芯液导流管连接所述喷丝头主体的顶端面；所述喷丝头辅助环连接所述喷丝头主体的底端面；所述喷丝头主体的侧面设置有料液注入孔，在喷丝头主体底端部设置有与料液注入孔相连通的喷丝成型孔；所述喷丝头主体内设置有一芯液管，芯液管穿设在喷丝成型孔内并与所述芯液导流管相连通形成芯液流道；其主要通过喷丝头内所设置的芯液导流管，使得利用该喷丝头进行成倍效率扩展成多孔喷丝头时，芯液流动均匀，提高膜丝的合格率；如中国发明专利，申请号为CN105671660A在申请公布日2016年6月 15日公布一种新型顶部进料液的多孔中空纤维膜喷丝头，该喷丝头主要的优点在于保证出丝厚度、直径一致性好。又如中国实用新型专利，授权公告号为 CN205115685U在授权公告日2016年3月30日公布一种新型嵌入式多孔中空纤维膜喷丝头，该专利主要实现一个喷丝头上喷丝孔数量的无限扩展，从而提高生产效率。但是以上所提到的专利中的喷丝头并未解决中空纤维膜的强度低以及膜丝的过滤面积小的技术问题。本实用新型通过在导流板与喷丝板之间设置的膜液压力腔，膜液从料液缓冲腔通过料液流道进入膜液压力腔，同时芯液从芯液入口进入芯液导流管组与膜液在膜丝成型流道口会合纺成膜丝，这种喷丝头的纺丝效率比以往的喷丝头高两倍以上，所生产的膜丝的整体强度高、牢度性能好且过滤面积大。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中的中空纤维膜喷丝头生产的中空纤维膜丝强度差、有效过滤面积小且生产效率低的技术问题，提供一种可生产整体强度高、有效过滤面积大以及成本低和生产效率高的一种新型多丝合并的中空纤维膜喷丝头。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案为：一种新型多丝合并的中空纤维膜喷丝头，包括入料板、导流板和喷丝板组成，所述入料板与所述导流板之间设有的料液缓冲腔，所述入料板的顶部中心设置有与所述料液缓冲腔相连通的铸膜液入口；所述导流板与所述喷丝板之间设置有膜液压力腔，所述导流板内设置有料液流道，所述料液流道的上流道口与所述料液缓冲腔相连通，该料液流道的下流道口与所述膜液压力腔相连通，所述导流板的侧面设有芯液入口，所述导流板的底部中心设置有与所述芯液入口相连通的芯液导流管组，所述芯液导流管组穿设在喷丝板的成型孔内形成膜丝成型流道；本实用新型利用在导流板与喷丝板之间设置的膜液压力腔，膜液从料液缓冲腔通过料液流道进入膜液压力腔，同时芯液从芯液入口进入芯液导流管组与膜液在膜丝成型流道口会合纺成膜丝，这种喷丝头的纺丝效率比以往的喷丝头高两倍以上，所生产的膜丝的整体强度高、牢度性能好且过滤面积大。

作为优选，所述料液缓冲腔包括料液缓冲腔A和料液缓冲腔B，所述料液缓冲腔A设于所述入料板的底面，所述料液缓冲腔B设于所述导流板的顶面，所述料液缓冲腔A和所述料液缓冲腔B均为漏斗形的凹槽结构；料液缓冲腔可以起到预存铸膜液的作用，料液缓冲腔内可提供充分的铸膜液进入料液流道。

作为优选，所述料液流道的数量为5个，该料液流道均匀分布于所述料液缓冲腔B内且贯通所述的导流板；通过在料液缓冲腔B内设置5个料液流道，可使得膜液可同时从5个料液流道进入膜液压力腔且更为快速和均匀。

作为优选，所述料液缓冲腔B内的中心设置有堵头；在料液缓冲腔B内通过设置堵头是加工工艺的需要，防止芯液入口内的芯液往料液缓冲腔B内渗漏，影响膜丝生产。

作为优选，所述导流板的底面中心设置有圆柱凸起，所述喷丝板的顶面中心设置有圆形凹槽，所述圆柱凸起与所述圆形凹槽适配形成所述膜液压力腔；通过设置有膜液压力腔可以增加膜液进入膜丝成型流道时的压力，提升膜丝成型的速度，另外凸起和凹槽相配起到精确定位的作用。

作为优选，所述芯液导流管组由3根芯液导流管组成呈品字形分布；3根芯液导流管组成芯液导流管组与以往的芯液导流管结构有所不同，3根芯液导流管彼此距离比较近，膜丝成型后会有三根膜丝连接在一起呈梅花状组成一根膜丝从而加大了膜丝的强度和牢固度，更是加大了膜丝的过滤面积。

作为优选，所述膜丝成型流道包括所述芯液导流管组和所述成型孔组，所述成型孔组由3个成型孔组成呈品字形分布，所述芯液导流管组的上端固定设置于所述导流板的底部中心内与所述芯液入口相连通，所述芯液导流管组的下端穿设于所述成型孔组内形成所述膜丝成型流道。

作为优选，所述入料板、导流板和喷丝板上的两端均设置有定位销孔，通过在定位销孔内插设定位销将所述入料板、导流板和喷丝板固定连接一起；通过定位销将入料板、导流板和喷丝板固定连接在一起的方式，其优点在于定位更为精确，可以防止入料板、导流板和喷丝板错拼产生间隙。

作为优选，所述入料板、导流板和喷丝板上还设置有螺纹孔，该螺纹孔数量为3个呈品字形分布，螺纹孔内通过螺栓分别由上往下将所述入料板和所述导流板固定连接一起和由下往上将所述喷丝板和所述导流板固定连接一起。

作为优选，所述入料板、导流板和喷丝板的外形均为圆柱结构；入料板、导流板和喷丝板的外形呈圆柱结构在生产中选用棒料通过车削加工，其主要起方便加工和节约成本的作用。

本实用新型由于采用了上述技术方案与现有技术相比，本实用新型的益处是：利用在导流板与喷丝板之间设置的膜液压力腔，膜液从料液缓冲腔通过料液流道进入膜液压力腔，同时芯液从芯液入口进入芯液导流管组与膜液在膜丝成型流道口会合纺成膜丝，这种喷丝头的纺丝效率比以往的喷丝头高两倍以上，所生产的膜丝的整体强度高、牢度性能好且过滤面积大。

附图说明

图1是本实用新型的入料板结构示意的剖面图；

图2是本实用新型的导流板的俯视图；

图3是本实用新型图2的A向放大图；

图4是本实用新型导流板的结构的剖面图；

图5是本实用新型的喷丝板的俯视图；

图6是本实用新型图5的B向放大图；

图7是本实用新型的喷丝板结构示意的剖面图；

图8是本实用新型的组合结构示意的剖面图；

图9是本实用新型的组合结构的仰视图；

图10是本实用新型图9的A向放大图；

图中所示：1.入料板，11.铸膜液入口，2.导流板，21.料液流道，22.芯液入口，23.凸起，24.堵头，3.喷丝板，31.凹槽，32.成型孔组，33.成型孔，4. 料液缓冲腔，41.料液缓冲腔A，42.料液缓冲腔B，5.膜液压力腔，6.芯液导流管组，61.芯液导流管，7.膜丝成型流道，8.定位销孔，9.螺纹孔。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

本实施例的一种新型多丝合并的中空纤维膜喷丝头，如图8所示：包括入料板1、导流板2和喷丝板3组成，入料板1与导流板2之间设有的料液缓冲腔 4，料液缓冲腔4包括料液缓冲腔A41和料液缓冲腔B42，如图1所示：料液缓冲腔A41设于入料板1的底面，如图2、图3、图4所示：料液缓冲腔B42设于导流板2的顶面，如图8所示：料液缓冲腔A41和料液缓冲腔B42均为漏斗形的凹槽结构；料液缓冲腔B42内的中心还设置有堵头24；如图1和图8所示：入料板1的顶部中心设置有与料液缓冲腔4相连通的铸膜液入口11；如图4所示：导流板2的底面中心设置有圆柱凸起23，如图7所示：喷丝板3的顶面中心设置有圆形凹槽31，如图8所示：圆柱凸起23与圆形凹槽31适配形成膜液压力腔5；如图2、图3、图4和图8所示：导流板2内设置有料液流道21，料液流道21的数量为5个，该料液流道21均匀分布于料液缓冲腔B内且贯通所述的导流板；料液流道21的上流道口与料液缓冲腔4相连通，该料液流道21 的下流道口与膜液压力腔5相连通，导流板2的侧面设有芯液入口22，导流板 2的底部中心设置有与芯液入口22相连通的芯液导流管组6；如图8、图9和图 10所示：芯液导流管组6由3根芯液导流管61组成呈品字形分布；芯液导流管组6穿设在喷丝板3的成型孔32内形成膜丝成型流道7；膜丝成型流道7包括芯液导流管组6和成型孔组32，成型孔组32由3个成型孔33组成呈品字形分布，芯液导流管组6的上端固定设置于导流板2的底部中心内与芯液入口22相连通，芯液导流管组6的下端穿设于成型孔组32内形成膜丝成型流道7；入料板1、导流板2和喷丝板3上的两端均设置有定位销孔8，通过在定位销孔8内插设定位销(图中未示)将入料板1、导流板2和喷丝板3固定连接一起；入料板1、导流板2和喷丝板3上还设置有螺纹孔9，该螺纹孔9数量为3个呈品字形分布，螺纹孔9内通过螺栓(图中未示)分别由上往下将入料板1和导流板2 固定连接一起和由下往上将喷丝板3和导流板2固定连接一起，入料板1、导流板2和喷丝板3的外形均为圆柱结构。

本实用新型的工作原理在于，如图8所示：在喷丝过程中铸膜液从铸膜液入口11进入料液缓冲腔4，铸膜液充满整个料液缓冲腔4，在膜液泵压力和料液缓冲腔4内产生的压力以及重力的作用下流入料液流道21后进入膜液压力腔 5，铸膜液流在膜液压力腔5的压力和重力作用下向下流进入膜丝成型流道7；与此同时，芯液从芯液入口22流入至芯液导流管61内，由于芯液导流管61直径比成型孔33的直径小，因此在膜丝成型流道7口处芯液流被铸膜液流围绕，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；本实用新型的芯液导流管61数量为3个且彼此挨的距离相近，因此成型后的中空膜纤维丝为3根膜丝合并成1根，其形状截面为三瓣梅花状，膜丝的整体强度高、牢度性能好且过滤面积大；另外本实用新型通过设置有料液缓冲腔4和膜液压力腔5，从而利用料液缓冲腔4和膜液压力腔5内所产生的压力使得膜液的流速提升继而加快了膜丝成型的速度，减少成本，提高了生产效率。

Claims (10)

1.一种新型多丝合并的中空纤维膜喷丝头，包括入料板(1)、导流板(2)和喷丝板(3)组成，其特征在于：所述入料板(1)与所述导流板(2)之间设有的料液缓冲腔(4)，所述入料板(1)的顶部中心设置有与所述料液缓冲腔(4)相连通的铸膜液入口(11)；所述导流板(2)与所述喷丝板(3)之间设置有膜液压力腔(5)，所述导流板(2)内设置有料液流道(21)，所述料液流道(21)的上流道口与所述料液缓冲腔(4)相连通，该料液流道(21)的下流道口与所述膜液压力腔(5)相连通，所述导流板(2)的侧面设有芯液入口(22)，所述导流板(2)的底部中心设置有与所述芯液入口(22)相连通的芯液导流管组(6)，所述芯液导流管组(6)穿设在喷丝板(3)的成型孔(33)内形成膜丝成型流道(7)。

2.根据权利要求1所述的一种新型多丝合并的中空纤维膜喷丝头，其特征在于：所述料液缓冲腔(4)包括料液缓冲腔A(41)和料液缓冲腔B(42)，所述料液缓冲腔A(41)设于所述入料板(1)的底面，所述料液缓冲腔B(42)设于所述导流板(2)的顶面，所述料液缓冲腔A(41)和所述料液缓冲腔B(42)均为漏斗形的凹槽结构。

3.根据权利要求1所述的一种新型多丝合并的中空纤维膜喷丝头，其特征在于：所述料液流道(21)的数量为5个，该料液流道(21)均匀分布于所述料液缓冲腔B(42)内且贯通所述的导流板(2)。

4.根据权利要求2所述的一种新型多丝合并的中空纤维膜喷丝头，其特征在于：所述料液缓冲腔B(42)内的中心设置有堵头(24)。

5.根据权利要求1所述的一种新型多丝合并的中空纤维膜喷丝头，其特征在于：所述导流板(2)的底面中心设置有圆柱凸起(23)，所述喷丝板(3)的顶面中心设置有圆形凹槽(31)，所述圆柱凸起与所述圆形凹槽(31)适配形成所述膜液压力腔(5)。

6.根据权利要求1所述的一种新型多丝合并的中空纤维膜喷丝头，其特征在于：所述芯液导流管组(6)由3根芯液导流管(61)组成呈品字形分布。

7.根据权利要求1所述的一种新型多丝合并的中空纤维膜喷丝头，其特征在于：所述膜丝成型流道(7)包括所述芯液导流管组(6)和所述成型孔组(32)，所述成型孔组(32)由3个成型孔(33)组成呈品字形分布，所述芯液导流管组(6)的上端固定设置于所述导流板(2)的底部中心内与所述芯液入口(22)相连通，所述芯液导流管组(6)的下端穿设于所述成型孔组内形成所述膜丝成型流道。

8.根据权利要求1所述的一种新型多丝合并的中空纤维膜喷丝头，其特征在于：所述入料板(1)、导流板(2)和喷丝板(3)上的两端均设置有定位销孔(8)，通过在定位销孔(8)内插设定位销将所述入料板(1)、导流板(2)和喷丝板(3)固定连接一起。

9.根据权利要求1所述的一种新型多丝合并的中空纤维膜喷丝头，其特征在于：所述入料板(1)、导流板(2)和喷丝板(3)上还设置有螺纹孔(9)，该螺纹孔(9)数量为3个呈品字形分布，螺纹孔(9)内通过螺栓分别由上往下将所述入料板(1)和所述导流板(2)固定连接一起和由下往上将所述喷丝板(3)和所述导流板(2)固定连接一起。

10.根据权利要求1所述的一种新型多丝合并的中空纤维膜喷丝头，其特征在于：所述入料板(1)、导流板(2)和喷丝板(3)的外形均为圆柱结构。