[实用新型]膜分离器管端的组合式密封机构

说明书

一种膜分离器管端的组合式密封机构，其主要是在三腔管式膜分离器的膜管管板与膜管之间设有O形密封圈、挡圈、限位板及压紧螺栓，在非工作状态下，O形密封圈与挡圈高度之和小于开口槽深度，限位板上设有与膜管管板上管孔对应且直径相同的通孔。本实用新型采用O形密封圈与限位板组合密封型式密封效果好，物料向渗透物料腔泄漏少，分离效果好；由于每个膜管的密封机构是独立的，拆卸方便，可根据膜的污染情况更换膜管，既方便检修又可保证分离效率；初始轴向预留间隙，对加工一致性要求低，降低了加工精度，进而降低了加工成本；密封处膜管可沿轴向移动，防止温差应力破坏膜管，延长膜管使用寿命。

技术领域 本实用新型涉及一种密封机构，特别是膜分离器的密封机构。

背景技术 膜分离是在20世纪初出现，20世纪60年代后迅速崛起的一门分离新技术。膜分离技术由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能，又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征。因此，目前已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等领域，产生了巨大的经济效益和社会效益，已成为当今分离科学中最重要的手段之一。随着膜分离技术的发展膜分离设备的设计和制造技术也在不断地发展和改进。膜分离设备除了核心元件外，膜元件密封结构也在不断发展，从而使膜分离技术得到更充分利用。

目前比较理想的三腔管式膜分离器是由原料物料腔、加热腔和渗透物料腔三个腔体组成，即壳体内两换热管管板内侧的部分为加热腔，两换热管管板外侧与陶瓷管膜管(以下简称膜管)管板之间的部分为原料物料腔，膜管管板与管箱之间的部分为渗透物料腔。换热管两端分别置于两换热管管板的管孔内，膜管两端分别置于两膜管管板的管孔内，并且同一侧的换热管管板与膜管管板之间设间隔板。由于原料物料腔为正压而渗透物料腔为负压，如果两个腔体之间的密封不好原料物料就会漏入渗透物料腔，影响物料分离效果，因此原料物料腔与渗透物料腔的之间的密封结构在分离设备中尤为重要。原有的外压紧密封结构是膜管管板外侧(即朝向管箱的一侧)的管板通孔上设有直径大于管板通孔直径的开口槽，该开口槽底部设有O形密封圈，该O形密封圈外部设有外径小于开口槽直径且内径大于膜管外径的挡圈，O形密封圈与挡圈高度之和大于开口槽深度。在膜管管板外侧即管箱内设有限位板，该限位板上设有与膜管管板上管孔对应且直径与膜管内径相同的通孔，使膜管端部与限位板内侧相邻，该限位板上还设有若干通孔，其与膜管管板上的内螺纹槽孔相对应，两者通过压紧螺栓连接，使限位板与膜管管板固连，它的不足之处是：密封圈预紧压力大，膜管轴向无法移动，在温差应力作用下易损坏；同时膜管数量较多，管板孔深和内径、膜管外径、O形密封圈的直径和内外径等尺寸偏差不一致，管子受到的压紧力大小有差别，要求管板孔深和内径、管子、压板和O形密封圈的加工精度高，使加工难度大成本高。

发明内容 本实用新型的目的在于提供一种膜分离效率高、膜管使用寿命长、加工简单成本低的膜分离器管端的组合式密封机构。

本实用新型主要是在现有的三腔管式膜分离器的膜管管板与膜管之间设有O形密封圈、挡圈、限位板及压紧螺栓。其中，膜管管板外侧(即朝向管箱的一侧)的管板通孔上设有直径大于管板通孔直径的开口槽，最好开口槽的直径小于O形密封圈外径。该开口槽底部设有O形密封圈，该O形密封圈外部设有外径小于开口槽直径且内径大于膜管外径的挡圈，非工作状态下，O形密封圈与挡圈高度之和小于开口槽深度，轴向预留间隙，对加工一致性要求低。在膜管管板外侧即管箱内设有限位板，该限位板上设有与膜管管板上管孔对应且直径相同的通孔，使膜管端部伸到限位板外的管箱中，该限位板上还设有若干通孔，其与膜管管板上的内螺纹槽孔相对应，两者通过压紧螺栓连接，使限位板与膜管管板固连。最好，所述密封机构设在膜管上端。

本实用新型的工作过程大概如下：O形密封圈在安装时预留少量弹性预变性，形成初始密封，在工作状态时O形密封圈在物料腔与渗透物料腔之间压差的推动下产生沿膜管的轴向位移，移向负压的渗透物料腔侧并产生更大的弹性变形，与挡圈、膜管和管板形成三面紧密相贴，如图2中心线右图所示。并由限位板、压紧螺栓将挡圈限位，使O形密封圈压紧，原料物料腔和渗透物料腔通过这种工作压差自紧和限位板轴向限位的组合密封型式解决了物料的泄漏问题。

本实用新型与现有技术相比具有如下优点：