[实用新型]一种中空纤维膜组件浇注装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种浇注装置，特别是涉及一种中空纤维膜组件浇注装置。

背景技术

膜分离技术是一种广泛用于液体或气体分离、提纯或浓缩的高新技术。中空纤维膜由于其比表面积大、装填密度高、工艺简单、无支撑层以及生产成本低等特点，成为膜分离技术中的重要分支，广泛应用于化工、环保以及医药等领域。中空纤维膜通常以膜组件为渗透单元，膜组件是由大量中空纤维膜丝通过胶粘剂固化在膜壳体内，形成相对封闭的分离环境。膜组件的浇注质量对渗透单元的性能和效率影响重大，浇注过程中要求胶粘剂内无气泡，胶粘剂流淌均匀（浇注部位填满），不出现机械性丝损伤或因胶温过高（交联反应放热）而烧丝的现象。目前常用的中空纤维浇注法主要有卧式离心浇注法和立式静置浇注法。

卧式离心浇注法是利用高速旋转的离心机使胶粘剂在离心力的作用下填充到膜组件的两端。此方法胶粘剂在离心力的作用下不断推向膜壳的两端，容易将气泡赶出，并且旋转过程带动空气流动，有利于胶粘剂的冷却，防止烧丝现象出现，但是也存在设备成本高，生产效率低，胶粘剂容易被大量甩出，造成胶粘剂的浪费和环境污染问题，膜丝因离心作用而拉伸受力过大，容易对膜丝的过滤层造成机械性破坏，影响产品的质量和膜的分离效果，对胶粘剂的脱泡大多采用抽真空方式进行，耗时长，效率低，对设备的密封性和材质要求高而且脱泡效果不理想等问题。

立式静置浇注法操作过程简单，设备成本低，生产效率高，但胶粘剂中容易存在气泡，固化后影响浇注层的机械强度，不能有效的承受进水的冲击负荷，出现漏水现象；浇注大组件时膜丝易分布不均并且膜丝之间间距过小导致胶粘剂流淌不均匀等原因易发生漏软胶、开裂现象，软胶无法流到所有膜丝根部，不能对膜丝起到很好的保护作用；浇注过程中，树脂沿纤维壁爬升，使纤维丝比较脆，纤维丝在水处理过程中产生晃动，容易折断，组件的使用寿命缩短。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种中空纤维膜组件浇注装置，该装置结构简单，运行维护成本低，中空纤维膜丝束分布均匀并且能有效保护膜丝根部，封头浇注均匀无气泡，避免漏胶开裂现象，尤其适用于浇注大型中空纤维膜组件，确保膜组件的浇注质量，提高成品率，延长膜组件的使用寿命。

本实用新型通过下述技术方案实现，一种中空纤维膜组件浇注装置，包括：支架、卡环、柔性垫、膜组件外壳、连接件、浇注模具、软管、胶粘剂搅拌罐、超声脱泡装置、进胶阀、排胶阀和温度表，其特征是将中空纤维膜丝穿过开有均匀分布孔的柔性垫，用密封剂封堵膜丝的两端，将中空纤维膜丝与柔性垫装填入膜组件外壳。膜组件外壳通过卡环固定在支架上，通过连接件与浇注模具相连，模具底部设有注胶口，注胶口通过软管与胶粘剂搅拌罐连接。

所述胶粘剂搅拌罐设有超声脱泡装置、进胶阀、排胶阀和温度表。

所述柔性垫为硅胶垫或柔性树脂垫，其的厚度为5-15mm，均匀分布孔数目为3-12个。

所述密封剂为常温下固化的石膏或石蜡。

所述的超声装置的频率范围为40-200KHz，功率为50-1000W。

一种中空纤维膜组件浇注装置，其操作工艺为：将胶粘剂树脂、固化剂、交联剂和填充剂等通过进胶阀加入搅拌罐内，开启搅拌并同时开启超声脱泡装置，待搅拌均匀后继续超声脱泡10-20分钟。将中空纤维膜丝束穿过开有均匀分布孔的柔性垫，将膜丝装填在膜壳内，根据浇注层的厚度确定柔性垫到膜壳端面的距离，根据浇注模具的纵深长度确定膜丝的长度，使得模具闭合时膜丝恰好到达模具的底部，用密封剂封堵膜丝的两端，通过卡环将膜壳固定在支架上，膜壳一端由端盖罩住，防止膜丝暴露时间过长而干燥，另一端通过连接件与浇注模具连接，模具通过软管与胶粘剂搅拌罐连接，将配制好的胶粘剂注入浇注模具中直至柔性垫的底部，组件静态放置固化后脱模，将膜组件连接件与浇注模具取下，切除膜壳两端外侧的胶粘剂和中空纤维膜丝，用同样的方法对组件另一端进行浇注，制得所述中空纤维膜组件。

本实用新型的技术效果是：1、采用专用密封剂封堵膜丝的两端，防止胶粘剂因毛细管作用进入膜丝内部，造成膜丝报废；2、添加具有若干均匀分布孔的柔性垫不仅可以使膜丝分布均匀，避免浇注组件时由于膜丝之间间隙过小导致胶粘剂无法渗入而形成漏液，而且柔性垫能保护膜丝的根部，防止断丝的发生，延长膜组件的寿命；3、胶粘剂搅拌罐中增设超声装置可以大大缩短脱泡时间，显著提高胶粘剂的脱泡效率，同时使得胶粘剂中组分分散均匀，粘结牢固，进而增强中空纤维膜组件的机械强度。4、本发明可有效提高中空纤维膜组件的浇注质量，降低生产成本，同时工艺简单，操作便捷，易于实现规模化工业应用。

附图说明