本發(fā)明涉及到膜分離技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及到一種模塊式多孔中空纖維膜噴絲頭。
背景技術(shù):中空纖維膜是膜分離技術(shù)中應(yīng)用于反滲透膜、微濾膜,納濾膜和超濾膜等方面的一種重要新材料,在環(huán)保水處理等領(lǐng)域逐漸得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。隨著對(duì)中空纖維膜的質(zhì)量和性能要求的提高,需求量的增大,國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝和設(shè)備越來(lái)越難于滿足生產(chǎn)需求,大部分依賴進(jìn)口。如何能生產(chǎn)出高性能中空纖維膜并提高生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本,已成為研究中空纖維膜領(lǐng)域最熱門(mén)、也是最關(guān)鍵的問(wèn)題之一。中空纖維膜的生產(chǎn)成型過(guò)程,簡(jiǎn)要的概述就是將紡絲料液和芯液從噴絲頭基座的不同位置注入噴絲頭,通過(guò)噴絲頭內(nèi)部的特殊結(jié)構(gòu),從噴絲頭蓋噴出中空纖維絲狀物—俗稱(chēng)膜絲。從整個(gè)制膜過(guò)程來(lái)看,除制膜設(shè)備和工藝參數(shù)影響膜絲性能外,噴絲頭的優(yōu)劣直接影響到膜絲的一些關(guān)鍵性能和參數(shù)。因此,要獲得合適尺寸、外觀和性能優(yōu)良的中空纖維膜絲,優(yōu)質(zhì)的噴絲頭設(shè)計(jì)是首要任務(wù)。目前國(guó)內(nèi)紡制中空纖維膜廣泛采用的是單孔噴絲頭,而這些現(xiàn)有的噴絲頭存在以下問(wèn)題:?jiǎn)慰讎娊z頭紡絲時(shí)每次只能出一根絲,生產(chǎn)效率極低,不能規(guī)模化大量生產(chǎn)。大部分該類(lèi)型噴絲頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜,再次組裝精度降低,影響產(chǎn)品質(zhì)量和浪費(fèi)大量的調(diào)機(jī)和維護(hù)時(shí)間。如專(zhuān)利200420019464.9、2011200281810、、200420019464.9、92215496.1、932222865.8、2013200597367、201420104073公開(kāi)資料所述。即使是多孔噴絲頭結(jié)構(gòu),如遇針管堵塞或損壞,必須連同料液、芯液的輸入和存儲(chǔ)部分一起更換,浪費(fèi)極大且更換不方便;此外,多孔噴絲頭對(duì)加工工藝和精度要求極高,在現(xiàn)有的生產(chǎn)能力水平上,同一噴絲頭噴絲孔的數(shù)量很難有突破性的增長(zhǎng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題為解決上述問(wèn)題,本發(fā)明針對(duì)以上不足,在不增加生產(chǎn)加工和組裝難度的基礎(chǔ)上,提出了導(dǎo)流模塊和噴絲模塊的分體式設(shè)計(jì),可實(shí)現(xiàn)一個(gè)噴絲頭上噴絲孔數(shù)量的無(wú)限擴(kuò)展,突破性提高生產(chǎn)效率的模塊式多孔中空纖維膜噴絲頭。(二)技術(shù)方案本發(fā)明的通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種模塊式多孔中空纖維膜噴絲頭,包含導(dǎo)流模塊和噴絲模塊兩部分,多個(gè)噴絲模塊通過(guò)螺釘安裝于一個(gè)導(dǎo)流模塊上,其特征在于:導(dǎo)流模塊包括通過(guò)螺釘依次連接固定的噴絲頭導(dǎo)流基座、芯液導(dǎo)流板和料液導(dǎo)流板,所述噴絲頭導(dǎo)流基座的四周和中間均勻分布設(shè)置有二十八個(gè)沉頭螺紋孔,所述芯液導(dǎo)流板與料液導(dǎo)流板在與沉頭螺紋孔對(duì)應(yīng)位置分別設(shè)置有通孔以及螺紋孔一,所述噴絲頭導(dǎo)流基座中軸線處對(duì)稱(chēng)設(shè)置有兩個(gè)芯液注入口,所述芯液導(dǎo)流板在對(duì)應(yīng)所述芯液注入口處設(shè)置有芯液容料腔,在所述芯液容料腔兩側(cè)的底部設(shè)置有芯液導(dǎo)流孔一,在所述芯液導(dǎo)流板中軸線處設(shè)置有一個(gè)對(duì)稱(chēng)的凹槽一,所述料液導(dǎo)流板在對(duì)應(yīng)所述芯液導(dǎo)流孔一處設(shè)置有大小比芯液導(dǎo)流孔一稍大的芯液導(dǎo)流孔二,在所述料液導(dǎo)流板上設(shè)置有兩個(gè)料液容料腔且在料液導(dǎo)流板兩個(gè)側(cè)面分別設(shè)置有連通至料液容料腔的料液注入口,在每個(gè)料液容料腔底部中央處設(shè)置有三個(gè)料液導(dǎo)流孔,在料液導(dǎo)流板頂部中軸線處設(shè)置有一個(gè)對(duì)稱(chēng)的凹槽二,在料液導(dǎo)流板底部設(shè)置了6個(gè)大小均等的噴絲模塊組裝凸臺(tái),在每個(gè)所述噴絲模塊組裝凸臺(tái)四周均勻分布設(shè)置有十個(gè)螺紋孔二,此外,在所述噴絲頭導(dǎo)流基座兩側(cè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置有四個(gè)安裝孔,所述噴絲模塊包括進(jìn)料板和噴絲板,所述進(jìn)料板四周均勻分布設(shè)置有十個(gè)銷(xiāo)釘孔一和十個(gè)通孔二,所述噴絲板四周對(duì)應(yīng)位置設(shè)置有銷(xiāo)釘孔二和螺紋孔三,所述銷(xiāo)釘孔二內(nèi)設(shè)置有定位銷(xiāo)釘,所述螺紋孔三內(nèi)設(shè)置有緊固螺釘,所述螺紋孔三、通孔二和螺紋孔二之間通過(guò)螺栓固定于噴絲模塊組裝凸臺(tái)上,所述進(jìn)料板中軸線上設(shè)置了與料液導(dǎo)流板上料液導(dǎo)流孔相連通的料液流入口,在所述進(jìn)料板中軸線兩側(cè)設(shè)置了與料液導(dǎo)流板上芯液導(dǎo)流孔二相連通的芯液流道,且在每個(gè)芯液流道底部處設(shè)置有6個(gè)針管安裝孔,所述針管安裝孔內(nèi)設(shè)置有針管,所述噴絲板內(nèi)設(shè)置有錐體式料液容料腔,在所述錐體式料液容料腔內(nèi)設(shè)置有與針管安裝孔對(duì)應(yīng)的噴絲成型孔,針管穿設(shè)在噴絲成型孔內(nèi)并與之同軸,所述錐體式料液容料腔中心位置設(shè)置有帶有螺牙的清潔口,在所述清潔口處設(shè)置有O型密封圈和堵頭。作為一種改進(jìn),所述進(jìn)料板上的銷(xiāo)釘孔一和所述噴絲板上的銷(xiāo)釘孔二孔內(nèi)側(cè)均設(shè)置有起拔槽孔。(三)有益效果本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù),具有以下有益效果:本設(shè)計(jì)體現(xiàn)了數(shù)字化、模塊化、柔性化三個(gè)方面的優(yōu)勢(shì):數(shù)字化是指在不增加生產(chǎn)、技術(shù)、工藝難度的基礎(chǔ)上,可實(shí)現(xiàn)一個(gè)噴絲頭上噴絲孔數(shù)量的無(wú)限擴(kuò)展,突破性提高生產(chǎn)效率;模塊化降低生產(chǎn)和組裝難度,實(shí)現(xiàn)單個(gè)模塊的維護(hù)和更換,維修更換容易;柔性化可實(shí)現(xiàn)一個(gè)噴絲頭同時(shí)生產(chǎn)多種規(guī)格產(chǎn)品,極大的滿足客戶的需求。附圖說(shuō)明圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。圖2是導(dǎo)流模塊俯視圖。圖3是圖2中E-E面階梯剖視圖。圖4是噴絲頭導(dǎo)流基座軸測(cè)圖。圖5是芯液導(dǎo)流板。圖6是料液導(dǎo)流板。圖7是噴絲模塊俯視圖。圖8是圖7中A-A面階梯剖視圖。圖9是噴絲板俯視圖。圖10是圖9中局部放大圖。1-噴絲頭導(dǎo)流基座;2-芯液導(dǎo)流板;3-料液導(dǎo)流板;4-進(jìn)料板;5-噴絲板;6-針管;7-O型密封圈;8-堵頭;9-起拔槽孔;11-沉頭螺紋孔;12-芯液注入口;13-安裝孔;21-通孔一;22-方形芯液容料腔;23-芯液導(dǎo)流孔一;24-凹槽一;31-螺紋孔一;32-芯液導(dǎo)流孔二;33-料液容料腔;34-料液注入口;35-料液導(dǎo)流孔;36-凹槽二;37-噴絲模塊組裝凸臺(tái);38-螺紋孔二;41-銷(xiāo)釘孔一;42-通孔二;43-料液流入口;44-芯液流道;45-針管安裝孔;51-銷(xiāo)釘孔二;52-螺紋孔三;53-錐體式料液容料腔;54-噴絲成型孔;55-清潔口。具體實(shí)施方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。請(qǐng)參照?qǐng)D1至圖9所示,該中空纖維膜噴絲頭,包括噴絲頭導(dǎo)流基座1、芯液導(dǎo)流板2、料液導(dǎo)流板3,進(jìn)料板4、噴絲板5、針管6、O型密封圈7和堵頭8。其中噴絲頭導(dǎo)流基座1、芯液導(dǎo)流板2和料液導(dǎo)流板3,通過(guò)螺釘旋擰入沉頭螺紋孔11、通孔一21和螺紋孔一31鎖緊,緊固連接在一起,構(gòu)成導(dǎo)流模塊。而進(jìn)料板4和噴絲板5則,先由銷(xiāo)釘壓入銷(xiāo)釘孔二51和銷(xiāo)釘孔一41定位,起拔槽孔9是為了取拔時(shí)方便,再通過(guò)螺釘旋擰入螺紋孔三52和通孔二42鎖緊,緊固連接安裝在一起,構(gòu)成噴絲模塊。多個(gè)噴絲模塊通過(guò)旋入螺紋孔三52的螺釘繼續(xù)旋入螺紋孔二38,連接安裝于一個(gè)導(dǎo)流模塊上,組成一套可擴(kuò)展式的中空纖維膜噴絲頭。具體地,如圖2至圖4所示,噴絲頭導(dǎo)流基座1的四周和中間均勻分布設(shè)置有二十八個(gè)沉頭螺紋孔11,在中心軸上設(shè)置了兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的芯液注入口12。在噴絲頭導(dǎo)流基座1兩側(cè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置四個(gè)安裝孔13。如圖2、圖3至圖5所示,芯液導(dǎo)流板2四周和中間設(shè)置有通孔一21,分別與噴絲頭導(dǎo)流基座1上沉頭螺紋孔11相通。芯液導(dǎo)流板2上對(duì)稱(chēng)設(shè)置有兩個(gè)芯液容料腔22,并分別與噴絲頭導(dǎo)流基座1上芯液注入口12相連通。在兩個(gè)芯液容料腔22兩側(cè)的底部設(shè)置有2×3×2式分布十二個(gè)芯液導(dǎo)流孔一23。而在芯液導(dǎo)流板2中軸線處還設(shè)置有一個(gè)凹槽一24。如圖2、圖3和圖6所示,料液導(dǎo)流板3四周和中間設(shè)置有螺紋孔31,分別與芯液導(dǎo)流板2上通孔一21相通。料液導(dǎo)流板3上設(shè)置了十二個(gè)尺寸稍大點(diǎn)的芯液導(dǎo)流孔二32與在芯液導(dǎo)流板2上的芯液導(dǎo)流孔一23相連通。在料液導(dǎo)流板3設(shè)置有兩個(gè)料液容料腔33,連通與料液導(dǎo)流板3兩個(gè)側(cè)面的料液注入口34,在每個(gè)料液容料腔33底部中央處設(shè)置有三個(gè)料液導(dǎo)流孔35,而在料液導(dǎo)流板3頂部中軸線處還設(shè)置有一個(gè)凹槽二36。在料液導(dǎo)流板3底部設(shè)置了六個(gè)大小均等的噴絲模塊組裝凸臺(tái)37,在每個(gè)噴絲模塊組裝凸臺(tái)37四周均勻分布設(shè)置有用于與噴絲模塊連接的十個(gè)螺紋孔二38。如圖7和圖8所示,進(jìn)料板4四周均勻分布設(shè)置有十個(gè)銷(xiāo)釘孔一41和十個(gè)通孔二42,通孔二42與噴絲模塊組裝凸臺(tái)37上的螺紋孔二38相通。進(jìn)料板4中軸線上設(shè)置了與料液導(dǎo)流板3上料液導(dǎo)流孔35相連通的料液流入口43,而在進(jìn)料板4中軸線兩側(cè)設(shè)置了與料液導(dǎo)流板3上芯液導(dǎo)流孔二32相連通的芯液流道44,且在每個(gè)芯液流道44底部處設(shè)置有六個(gè)的針管安裝孔45,在針管安裝孔45內(nèi)設(shè)置有針管6。如圖7至圖10所示,噴絲板5均勻分布設(shè)置有十個(gè)銷(xiāo)釘孔二51和十個(gè)螺紋孔三52,分別與進(jìn)料板4上的銷(xiāo)釘孔一41和通孔二42相通。噴絲板5內(nèi)設(shè)置有錐體式料液容料腔53,在錐體式料液容料腔53內(nèi)設(shè)置有與針管安裝孔45對(duì)應(yīng)的噴絲成型孔54,針管6穿設(shè)在噴絲成型孔54內(nèi)并與之同軸,在錐體式料液容料腔53中心位置設(shè)置有帶有螺牙的清潔口55,在清潔口55處設(shè)置有O型密封圈7和堵頭8。在噴絲過(guò)程中,料液從導(dǎo)流模塊中的料液導(dǎo)流板兩側(cè)的料液注入口34流入噴絲頭,在壓力作用下進(jìn)入料液容料腔33,并在重力和壓力的作用下流入料液導(dǎo)流孔35,隨后,料液進(jìn)入到噴絲模塊中的進(jìn)料板的料液流入口43,并從料液流入口43進(jìn)入錐體式料液容料腔53和噴絲成型孔54構(gòu)成的通道,以料液流的形式從噴絲成型孔54噴出。與此同時(shí),芯液從導(dǎo)流模塊中的噴絲頭導(dǎo)流基座上的芯液注入口12流入噴絲頭,在壓力及重力的作用下流入方形芯液容料腔22,隨著芯液在方形芯液容料腔22流通擴(kuò)散,芯液經(jīng)過(guò)芯液導(dǎo)流板2上的芯液導(dǎo)流孔一23、料液導(dǎo)流板3上的芯液導(dǎo)流孔二32和噴絲模塊中進(jìn)料板的芯液流道44構(gòu)成的通道,流入與針管安裝孔45壓配成一體的針管6中,使得芯液從針管6中流出。由于針管6直徑比噴絲成型孔54的直徑小,因此芯液流被料液流圍繞,使得料液流形成管狀,從而在之后工序中形成所需的中空膜纖維絲。根據(jù)本發(fā)明的噴絲頭可以如下進(jìn)行導(dǎo)流模塊組裝、噴絲模塊組裝、噴絲頭成品組裝。導(dǎo)流模塊組裝:將螺釘旋擰入沉頭螺紋孔11、通孔一21和螺紋孔一31鎖緊組裝成導(dǎo)流模塊。噴絲模塊組裝:將針管6的一頭壓入進(jìn)料板上的針管安裝孔45內(nèi),另一頭穿設(shè)在噴絲板上的噴絲成型孔54內(nèi)并與噴絲成型孔54同軸;再通過(guò)銷(xiāo)釘壓入銷(xiāo)釘孔二51和銷(xiāo)釘孔一41限位,螺釘旋擰入螺紋孔三52和通孔二42鎖緊,組裝成噴絲模塊。噴絲頭成品組裝:將所述組裝完成的多個(gè)噴絲模塊上的螺釘旋入導(dǎo)流模塊上的螺紋孔二38中鎖緊,與所述的組裝完成的導(dǎo)流模塊,構(gòu)成噴絲頭成品。上面所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述,并非對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定。在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)構(gòu)思的前提下,本領(lǐng)域普通人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做出的各種變型和改進(jìn),均應(yīng)落入到本發(fā)明的保護(hù)范圍,本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)內(nèi)容,已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書(shū)中。