CN219722481U - 一种外压式中空纤维膜纯水通量的测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种外压式中空纤维膜纯水通量的测试装置，解决了测试流程操作复杂、耗时多，效率低下等问题。本实用新型包括空气压缩机，空气压缩机通过输气管连接储液罐的进气口，输气管上设置空气减压阀，储液罐的出液口通过输液管顺次连接液压调节阀、可拆卸机构，可拆卸机构上呈连通插接测膜组件，测膜组件内装设膜丝，膜丝伸出测膜组件端部形成裸露膜丝头，裸露膜丝头下方接设集液杯，集液杯置于天平秤上。本实用新型在进行中空纤维膜丝的检测时，由于有效产液膜丝极短，故其沿程压降极小。本实用新型中已测膜丝可轻易取下，重新封装下一待测膜丝，可重复多次使用，测试过程中能够直接读出产液量，方法高效快速，简单易行，检测精度高。

Description

一种外压式中空纤维膜纯水通量的测试装置

技术领域

本实用新型属于机械技术领域，涉及一种线型检测系统，特别是一种外压式中空纤维膜纯水通量的测试装置。

背景技术

纯水通量测试的现有技术中大多采用平板膜检测装置，中空纤维膜的检测装置大多需要把一定数量的中空纤维膜丝浇铸成小组件作为一个小的过滤装置来检测，浇铸需要将膜丝粘接封装于密闭腔体中，膜丝粘接前需要干燥处理，胶粘剂也需要较长固化时间，影响膜丝性能及测试效率，也不利于在生产时及时检测结果用以指导研发生产。还有一种方法是通过蠕动泵用针孔向单根膜丝内注水，利用渗透量测通量，但由于蠕动泵本身输送数量存在一定的压力波动，导致测试误差偏大，而且测试流程操作复杂、耗时多，效率低下，容易带来更多误差。

中国专利CN102407078A报道了一套可标准化的中空纤维膜过滤性能测试装置，其核心部分膜纤维过滤组件由膜纤维过滤元件和柱形过滤容器组成，是采用内外压方式将膜丝安装在毛细接头上进行测量，需要人工参与，自动化程度不高，不能批量测试，也不能实现对脱盐率的测试。而中国专利CN103240001A则是将单根中空纤维膜两端分别插入到上下两个细软管中，接触处用树脂密封，通过改变两端软管的长度制备出各种具有相同有效过滤长度，但不同位置纤维膜段的中空纤维膜组件，然后将制备好的中空纤维膜组件安装于膜通量检测装置中，按照一定的操作方式和操作压力来测定膜丝的通量，该方法同样需要将膜丝通过树脂密封于管中，且膜组件不易于拆封，产生废弃物，不能重复利用。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种结构简单、使用方便快捷、测试准确、可以重复利用的外压式中空纤维膜纯水通量的测试装置。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种外压式中空纤维膜纯水通量的测试装置，包括空气压缩机，所述空气压缩机通过输气管连接储液罐的进气口，所述输气管上设置空气减压阀，所述储液罐的出液口通过输液管顺次连接液压调节阀、可拆卸机构，所述可拆卸机构上呈连通插接测膜组件，所述测膜组件内装设膜丝，所述膜丝伸出所述测膜组件端部形成裸露膜丝头，所述裸露膜丝头下方接设集液杯，所述集液杯置于天平秤上。

在上述的外压式中空纤维膜纯水通量的测试装置中，所述测膜组件包括呈筒状的壳体，所述壳体的一端凸设快插接口，所述快插接口插入所述可拆卸机构形成密封连通，所述壳体另一端的敞口上封堵垫片，所述垫片外周套接与所述壳体装配的壳帽，所述壳帽上设定有通孔；所述壳体敞口的外壁上攻设外螺纹，所述壳帽的内壁上攻设内螺纹，所述壳帽套接所述壳体形成螺纹啮合连接。

在上述的外压式中空纤维膜纯水通量的测试装置中，所述垫片上开通安装孔，所述膜丝呈U型弯曲丝线，所述膜丝置于所述壳体中使其U型端头对应由所述安装孔伸出，并延伸穿出所述壳帽。

在上述的外压式中空纤维膜纯水通量的测试装置中，所述垫片具有圆柱体，所述圆柱体的中部外周凸设环台，所述圆柱体的一端伸入所述壳体，所述圆柱体的另一端伸入所述壳帽，所述环台由所述壳帽压制于所述壳体的敞口上。

在上述的外压式中空纤维膜纯水通量的测试装置中，所述可拆卸机构为快插接头。

在上述的外压式中空纤维膜纯水通量的测试装置中，所述输气管上还设置气压表，所述气压表串接于所述空气减压阀与所述储液罐之间的输气管上。

在上述的外压式中空纤维膜纯水通量的测试装置中，所述储液罐的外壁上设置观测窗口，所述观测窗口上设置容量刻度。

在上述的外压式中空纤维膜纯水通量的测试装置中，所述储液罐的外壁上围设保温层，所述储液罐内设置液体温度计。

在上述的外压式中空纤维膜纯水通量的测试装置中，所述液压调节阀与所述可拆卸机构之间的输液管上还串接液压表。

在上述的外压式中空纤维膜纯水通量的测试装置中，所述集液杯具体为玻璃烧杯，所述玻璃烧杯的外壁上设置体积刻度。

与现有技术相比，本外压式中空纤维膜纯水通量的测试装置具有以下有益效果：

1.本实用新型在进行中空纤维膜丝的检测时，无需将一定数量中空纤维膜浇铸成小组件作为一个小的超滤装置来检测，减省浇铸时需要环氧树脂固化工序，从而避免环氧树脂固化所产生的不良气味，以及费时费力的问题，同时消除了浇铸不好会导致漏液的缺陷。

2.本实用新型在进行中空纤维膜丝的检测时，由于有效产液膜丝极短，故其沿程压降极小，基本可以忽略不计。

3.本实用新型中已测膜丝可轻易取下，重新封装下一待测膜丝，可重复多次使用，测试过程中能够直接读出产液量，方法高效快速，简单易行，检测精度高。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图2是本实用新型中测膜组件的内部结构示意图。

图中，1、空气压缩机；2、空气减压阀；3、气压表；4、储液罐；5、液压调节阀；6、液压表；7、可拆卸机构；8、测膜组件；8a、壳体；8a1、快插接口；8b、膜丝；8c、垫片；8d、壳帽；9、集液杯；10、天平秤。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1至图2所示，本外压式中空纤维膜纯水通量的测试装置，包括空气压缩机1，空气压缩机1通过输气管连接储液罐4的进气口，输气管上设置空气减压阀2，储液罐4的出液口通过输液管顺次连接液压调节阀5、可拆卸机构7，可拆卸机构7上呈连通插接测膜组件8，测膜组件8内装设膜丝8b，膜丝8b伸出测膜组件8端部形成裸露膜丝头，裸露膜丝头下方接设集液杯9，集液杯9置于天平秤10上。其中可拆卸机构7为快插接头。

测膜组件8包括呈筒状的壳体8a，壳体8a的一端凸设快插接口8a1，快插接口8a1插入可拆卸机构7形成密封连通，壳体8a另一端的敞口上封堵垫片8c，垫片8c外周套接与壳体8a装配的壳帽8d，壳帽8d上设定有通孔。壳体8a、壳帽8d具体采用PVC材质制成，两者均呈透明或半透明状。垫片8c具体采用硅胶材质制成，以达到密封效果。通过壳帽8d压紧垫片8c形成密封组装。

垫片8c上开通安装孔，膜丝8b呈U型弯曲丝线，膜丝8b置于壳体8a中使其U型端头对应由安装孔伸出，并延伸穿出壳帽8d。垫片8c上呈对称开通两个安装孔，膜丝8b的直径略微大于安装孔的孔径，膜丝8b位于壳体8a内的效产液膜丝8b长度为小于等于100mm，将U型膜丝8b的两端头一一对应伸出形成裸露膜丝头，用于导出液体。

垫片8c具有圆柱体，圆柱体的中部外周凸设环台，圆柱体的一端伸入壳体8a，圆柱体的另一端伸入壳帽8d，环台由壳帽8d压制于壳体8a的敞口上。利用垫片8c的双端插接及环台封挡的组装结构，提高壳体8a、垫片8c及壳帽8d三者之间密封性，有效防止液体外泄。

壳体8a敞口的外壁上攻设外螺纹，壳帽8d的内壁上攻设内螺纹，壳帽8d套接壳体8a形成螺纹啮合连接。采用螺纹配合结构，简化组装操作且提高密封效果，同时方便拆开更换膜丝8b，提高拆装效率。

输气管上还设置气压表3，气压表3串接于空气减压阀2与储液罐4之间的输气管上。气压表3设置于空气减压阀2的出气口侧，用于时刻测量出气压力。

储液罐4的外壁上设置观测窗口，观测窗口上设置容量刻度。观测窗口为透明或半透明状的窗板，通过观测窗口及容量刻度可观察储液罐4内液体的体积情况。

储液罐4的外壁上围设保温层，储液罐4内设置液体温度计。通过液体温度计测量储液罐4中液体的时刻温度，通过保温层对储液罐4进行隔热保温，确保液体处于恒温状态。

液压调节阀5与可拆卸机构7之间的输液管上还串接液压表6。液压表6设置于液压调节阀5的出液口侧，用于时刻测量出液压力。

集液杯9具体为玻璃烧杯，玻璃烧杯的外壁上设置体积刻度。使用透明的玻璃烧杯盛接产液量，利于观察并计量。

本外压式中空纤维膜纯水通量的测试装置的应用方法为：

(1)测试开始前，先用纯水冲刷测膜组件8至少十分钟；冲刷结束后，将测膜组件8快插接入输液管路，并打开空气压缩机1、空气减压阀2和液压调节阀5，设置储液罐4恒定常温，经过一段时间，管路内即可形成较为稳定的试验温度环境；

(2)开始实验，调控液压调节阀5，当液压表6读数为实验所需的压力时，输液管内即形成压强恒定的外压环境和错流，用烧杯承接裸露膜丝头的产水，记录时间、实验条件及产液量；

(3)结束后，调控液压调节阀5，使得液压表6读数缓慢下降至接近零值，然后关闭空气压缩机1和恒温储液罐4；

(4)计算产液通量，公式为：

其中：

F：为待测膜丝的纯水通量，L/(m2·h)；

ΔQ：为测试期间内的产水量，L；

ΔS：为待测膜丝产水总面积，m2；

Δt：为产水测试时长，h。

与现有技术相比，本外压式中空纤维膜纯水通量的测试装置具有以下有益效果：

1.本实用新型在进行中空纤维膜丝的检测时，无需将一定数量中空纤维膜浇铸成小组件作为一个小的超滤装置来检测，减省浇铸时需要环氧树脂固化工序，从而避免环氧树脂固化所产生的不良气味，以及费时费力的问题，同时消除了浇铸不好会导致漏液的缺陷。

2.本实用新型在进行中空纤维膜丝的检测时，由于有效产液膜丝极短，故其沿程压降极小，基本可以忽略不计。

3.本实用新型中已测膜丝可轻易取下，重新封装下一待测膜丝，可重复多次使用，测试过程中能够直接读出产液量，方法高效快速，简单易行，检测精度高。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了空气压缩机1；空气减压阀2；气压表3；储液罐4；液压调节阀5；液压表6；可拆卸机构7；测膜组件8；壳体8a；快插接口8a1；膜丝8b；垫片8c；壳帽8d；集液杯9；天平秤10等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

Claims (10)

1.一种外压式中空纤维膜纯水通量的测试装置，包括空气压缩机，其特征在于，所述空气压缩机通过输气管连接储液罐的进气口，所述输气管上设置空气减压阀，所述储液罐的出液口通过输液管顺次连接液压调节阀、可拆卸机构，所述可拆卸机构上呈连通插接测膜组件，所述测膜组件内装设膜丝，所述膜丝伸出所述测膜组件端部形成裸露膜丝头，所述裸露膜丝头下方接设集液杯，所述集液杯置于天平秤上。

2.如权利要求1所述的外压式中空纤维膜纯水通量的测试装置，其特征在于，所述测膜组件包括呈筒状的壳体，所述壳体的一端凸设快插接口，所述快插接口插入所述可拆卸机构形成密封连通，所述壳体另一端的敞口上封堵垫片，所述垫片外周套接与所述壳体装配的壳帽，所述壳帽上设定有通孔；所述壳体敞口的外壁上攻设外螺纹，所述壳帽的内壁上攻设内螺纹，所述壳帽套接所述壳体形成螺纹啮合连接。

3.如权利要求2所述的外压式中空纤维膜纯水通量的测试装置，其特征在于，所述垫片上开通安装孔，所述膜丝呈U型弯曲丝线，所述膜丝置于所述壳体中使其U型端头对应由所述安装孔伸出，并延伸穿出所述壳帽。

4.如权利要求2所述的外压式中空纤维膜纯水通量的测试装置，其特征在于，所述垫片具有圆柱体，所述圆柱体的中部外周凸设环台，所述圆柱体的一端伸入所述壳体，所述圆柱体的另一端伸入所述壳帽，所述环台由所述壳帽压制于所述壳体的敞口上。

5.如权利要求1所述的外压式中空纤维膜纯水通量的测试装置，其特征在于，所述可拆卸机构为快插接头。

6.如权利要求1所述的外压式中空纤维膜纯水通量的测试装置，其特征在于，所述输气管上还设置气压表，所述气压表串接于所述空气减压阀与所述储液罐之间的输气管上。

7.如权利要求1所述的外压式中空纤维膜纯水通量的测试装置，其特征在于，所述储液罐的外壁上设置观测窗口，所述观测窗口上设置容量刻度。

8.如权利要求1所述的外压式中空纤维膜纯水通量的测试装置，其特征在于，所述储液罐的外壁上围设保温层，所述储液罐内设置液体温度计。

9.如权利要求1所述的外压式中空纤维膜纯水通量的测试装置，其特征在于，所述液压调节阀与所述可拆卸机构之间的输液管上还串接液压表。

10.如权利要求1所述的外压式中空纤维膜纯水通量的测试装置，其特征在于，所述集液杯具体为玻璃烧杯，所述玻璃烧杯的外壁上设置体积刻度。