螺旋卷式分离器也由平板膜制成。将两张膜的三边密封，组成一个膜叶。与板框式分离器相似，为使两张膜间保持间隙便于渗透气流过，在两片平板膜中夹入一层多孔支撑材料。在膜叶上铺有隔网，用带有小孔的多孔管卷绕依次放置的多层膜叶，形成膜卷；最后将膜卷装入圆筒形的外壳中，形成一个完整的螺旋卷式分离器。

    使用时，高压侧原料气流过膜叶的外表面，渗透组分透过膜，流过膜叶内部并经多孔管流出分离器。膜叶愈长，渗透气侧压降也愈大。膜叶的长度由渗透气侧允许压降所决定。目前，我国自行研发并用于生产富氧空气的膜器件就属于这种类型，空气经加压(或抽真空产生负压)后，从膜叶的外表面上流过，其中渗透较快的氧气优先透过膜，进入膜叶的内部，最后汇集于中心管流出，使空气成为富氧空气(含氧28％～30％)。

    螺旋卷式分离器中，原料气与渗透气间的流动既非逆流也非并流。器内每一点处原料气与渗透气的流动方向互相垂直。这一结构使膜分离器的端面成为气流分布装置。分离器的结构参数，如支撑层厚度和中心管尺寸等，能影响器内流动特性。

    螺旋卷式膜分离器的优点是，结构简单，造价低廉，装填密度较高(小于1000m2／m3)；由于隔网的作用，气体分布和交换效果良好。其缺点是，渗透气流程较长，膜必须粘接且难以清洗等。

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