CZ2016487A3 - Modul výměníku na bázi dutých polymerních vláken - Google Patents
Modul výměníku na bázi dutých polymerních vláken Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2016487A3 CZ2016487A3 CZ2016-487A CZ2016487A CZ2016487A3 CZ 2016487 A3 CZ2016487 A3 CZ 2016487A3 CZ 2016487 A CZ2016487 A CZ 2016487A CZ 2016487 A3 CZ2016487 A3 CZ 2016487A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- chamber
- bundle
- fibers
- mouth
- exchanger module
- Prior art date
Links
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000004382 potting Methods 0.000 claims abstract description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 6
- 229920005594 polymer fiber Polymers 0.000 claims description 4
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 abstract description 6
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 abstract description 6
- 239000010410 layer Substances 0.000 abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 abstract 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 2
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 2
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000012254 powdered material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/02—Hollow fibre modules
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D69/08—Hollow fibre membranes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Modul výměníku na bázi dutých polymerních
vláken je tvořen svazkem s rozestupy vedených
dutých vláken (1) propojených kompaktní vrstvou
(4) adheziva, a to s odstupem od konce svazku,
který je spolu s vrstvou (4) adheziva zasunut do ústí
sběrné komory (2), v níž je svazek ukotven zalévací
hmotou (8). Volné konce (3) vláken (1) vyčnívají
hrdlem (5), které se nachází na konci zužujícího se
ústí komory (2), do rozšiřujícího se vnitřního
prostoru (6) komory (2), přičemž v oblasti hrdla (5)
a s odstupem od svých konců (3)jsou vlákna (1)
zalita zalévací hmotou (8).
Description
Oblast techniky
Vynález se týká modulu výměníku, zejména tepelného, na bázi dutých polymerních vláken, který je tvořen svazkem s rozestupy vedených dutých vláken propojených kompaktní vrstvou adheziva, a to s odstupem od konce svazku, který je spolu s vrstvou adheziva zasunut do ústí sběrné komory, v níž je svazek ukotven zalévací hmotou.
Dosavadní stav technicky
Moduly výměníků tepla nebo filtračních zařízení na bázi dutých polymerních vláken jsou tvořeny svazkem dutých vláken na obou koncích ukotvených ve sběrných komorách tak, že dutiny vláken jsou propojeny s vnitřním prostorem obou komor. V důsledku tlakového spádu mezi komorami pak proudí jedno medium dutinami vláken a při tom dochází mezi tímto mediem a vnějším mediem k přenosu tepla nebo hmoty, anebo obojího. Ukotvení dutých vláken ve sběrné komoře je popsáno v řadě patentových spisů.
V US 5639373 se konce vláken ponoří do tuhnoucí kapaliny, jako je tekutý vosk, dokud kapalina neztuhne. Následně se nad tuto ztuhlou kapalinu aplikuje zalévací pryskyřice a nechá vytvrdit mezi vlákny. Ztuhlá kapalina se pak odstraní, např. ohřevem nebo rozpuštěním, a tím se uvolní průchody do dutin vláken před tím utěsněných tuhnoucí kapalinou. Stejnou funkci jako tuhnoucí kapalina má v US 6042373 lože práškového materiálu.
US 5922201 popisuje způsob vytvoření modulu z dutých vláken, který spočívá v tom, že se kontinuální duté vlákno naskládá na délku svazku střídavě vedle sebe s pravidelnými rozestupy. Vlákna na koncích svazku nejsou otevřena, neboť konce svazku tvoří ohyby vlákna. Konce svazku se ponoří do tuhnoucí hmoty. Po jejím vytvrzení se blok vláken a pryskyřice prořízne a tím se uvolní dutiny vláken. Blok pryskyřice se vlepí do ústí sběrné komory nebo se v něm upevní prostřednictvím těsnění.
Podle US 8864990 je svazek dutých vláken, která jsou uspořádána s rozestupy do řad, na samém konci prostoupen vrstvou adheziva. To však ponechává ústí dutin ve vláknech otevřená. S odstupem od této první vrstvy se vvtvoří druhá shodná vrstva adhA7iva Pn vsunutí takto nnatřpnóhn knnne cwavkn vláken do ústí sběrné komory je prostor vymezený axiálně oběma vrstvami adheziva a radiálně stěnami komory zaplněn, např. otvorem ve stěně komory, tuhnoucí zalévací hmotou, která trvale fixuje svazek v ústí komory a vlákna navzájem.
Známá řešení propojení svazku dutých vláken se sběrnou komorou předpokládají, že přetlak v komoře a ve vláknech vůči okolnímu prostředí bude v řádu desetin MPa. V některých aplikacích, v nichž by bylo přínosné využití modulů dutých vláken, však dosahuje tlak uvnitř komor a vláken až jednotek MPa. Takovému tlaku stávající konstrukce sběrných komor zhotovených z plastu nemohou odolat. Hrozí vyboulení vrstvy adheziva a deformace ústí komory s následkem uvolnění svazku vláken.
Vynález si klade za úkol navrhnout modul dutých vláken resp. komoru modulu a ukotvení svazku vláken v ní, tak aby konstrukce odolávala vyššímu tlaku a přitom nekladla velké nároky na výrobu.
Podstata vynálezu
Uvedený úkol řeší modul výměníku na bázi dutých polymemích vláken, který je tvořen svazkem s rozestupy vedených dutých vláken propojených kompaktní vrstvou adheziva, a to s odstupem od konce svazku, který je spolu s vrstvou adheziva zasunut do ústí sběrné komory, v níž je svazek ukotven zalévací hmotou. Podstatou řešení je, že volné konce vláken vyčnívají hrdlem, které se nachází na konci zužujícího se ústí komory, do rozšiřujícího se vnitřního prostoru komory, přičemž v oblasti hrdla a s odstupem od svých konců jsou vlákna zalita zalévací hmotou.
Komora modulu může mít ve směru osy kruhový nebo i podélný tvar.
V případě podélného tvaru komory mohou být její protilehlé stěny v oblasti hrdla propojeny výztužnými třmeny, aby se zabránilo roztažení ústí komory v důsledku vnitřního přetlaku.
Objasnění obrázků na výkrese
Na obr. 1 je v osovém řezu příkladné provedení modulu podle vynálezu resp. propojení svazku vláken se sběrnou komorou modulu. Obr. 2 a 3 představují pohled ve směru S podle obr. 1 u dvou různvch Drovedení modulu.
Příklady uskutečnění vynálezu
Modul dutých vláken - viz jeho zakončení podle obr. 1 - je tvořen svazkem dutých polymemích vláken 1 a sběrnou komorou 2. Vlákna 1 jsou vedena s rozestupy v řadách, přičemž svazek může mít např. kruhový průřez - viz obr. 3 nebo obdélníkový průřez - viz obr. 2. Tomu odpovídá i tvar komory 2.
Svazek vláken 1 je s odstupem od konců 3 vláken 1 prostoupen kompaktní vrstvou 4 adheziva, která fixuje vlákna 1 ve vzájemných rozestupech. Vytvoření svazku s vrstvou 4 adheziva se provede známým způsobem, např. tak, že řada vláken uspořádaných rovnoběžně v rovině se napříč pásově prolije adhezivem nebo přelepí měkkou adhezivní páskou a takto fixované řady se kladou na sebe a v místě adheziva se slepí.
Komora 2 má zužující se ústí; v případě komory o kruhovém průřezu jsou stěny jejího ústí kuželovité, u komory obdélníkového průřezu se v podstatě rovinné stěny ústí směrem dovnitř komory sbíhají. V nejužším místě ústí se nachází hrdlo 5, za nímž se rozevírá vnitřní prostor 6 komory. Komora 2 je opatřena vstupním resp. výstupním otvorem 7, případně nátrubkem.
Konec svazku vláken 1 je zasunut včetně vrstvy 4 adheziva do ústí komory 2 tak, že konce 3 vláken 1 neuspořádaně vějířovitě vyčnívají do jejího vnitřního prostoru 6. Blok adheziva 4 je do komory 2 těsně zasunut nebo zalepen. Vlákna jsou pak v oblasti hrdla 5 zalita tvrdnoucí zalévací hmotou 8. Prostor, který zalévací hmota 8 zaujímá, je vymezen stěnami komory 2 vrstvou 4 adheziva a hladinou 9, která je vytvořena s odstupem od konců 3 vláken L Zalití lze provést, je-li osa modulu ve svislé poloze, nebo i ve vodorovné poloze na odstředivce.
U obdélníkového provedení komory 2 podle obr. 2 jsou podélné stěny komory 2 pod tlakem náchylné k rozevření. Tomu brání výztužné třmeny 10, které jsou ukotveny v protilehlých stěnách komory 2 a které tyto stěny propojují.
Claims (4)
1. Modul výměníku na bázi dutých polymerních vláken, který je tvořen svazkem s rozestupy vedených dutých vláken (1) propojených kompaktní vrstvou (4) adheziva, a to s odstupem od konce svazku, který je spolu s vrstvou (4) adheziva zasunut do ústí sběrné komory (2), v níž je svazek ukotven zalévací hmotou (8), vyznačující se tím, že volné konce (3) vláken (1) vyčnívají hrdlem (5), které se nachází na konci zužujícího se ústí komory (2), do rozšiřujícího se vnitřního prostoru (6) komory (2), přičemž v oblasti hrdla (5) a s odstupem od svých konců (3) jsou vlákna (1) zalita zalévací hmotou (8).
2. Modul výměníku podle nároku 1, vyznačující se tím, že komora (2) modulu má ve směru (S) osy kruhový tvar.
3. Modul výměníku podle nároku 1, vyznačující se tím, že komora (2) modulu má ve směru (S) osy obdélníkový tvar.
4. Modul výměníku podle nároku 2, vyznačující se tím, že protilehlé stěny komory (2) jsou v oblasti hrdla (5) propojeny výztužnými třmeny (10).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2016-487A CZ308098B6 (cs) | 2016-08-10 | 2016-08-10 | Modul výměníku na bázi dutých polymerních vláken |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2016-487A CZ308098B6 (cs) | 2016-08-10 | 2016-08-10 | Modul výměníku na bázi dutých polymerních vláken |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2016487A3 true CZ2016487A3 (cs) | 2018-02-28 |
| CZ308098B6 CZ308098B6 (cs) | 2020-01-02 |
Family
ID=61249287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2016-487A CZ308098B6 (cs) | 2016-08-10 | 2016-08-10 | Modul výměníku na bázi dutých polymerních vláken |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ308098B6 (cs) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ307033B6 (cs) * | 2016-12-07 | 2017-11-22 | Vysoké Učení Technické V Brně | Modul výměníku na bázi dutých polymemích vláken |
| US12222168B2 (en) | 2021-07-14 | 2025-02-11 | Massachusetts Institute Of Technology | Drawn polymer fibers for use in thermal applications |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4800019A (en) * | 1988-04-22 | 1989-01-24 | Union Carbide Corporation | Tubesheet for semipermeable membrane devices |
-
2016
- 2016-08-10 CZ CZ2016-487A patent/CZ308098B6/cs unknown
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ307033B6 (cs) * | 2016-12-07 | 2017-11-22 | Vysoké Učení Technické V Brně | Modul výměníku na bázi dutých polymemích vláken |
| US12222168B2 (en) | 2021-07-14 | 2025-02-11 | Massachusetts Institute Of Technology | Drawn polymer fibers for use in thermal applications |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ308098B6 (cs) | 2020-01-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2718251T3 (es) | Elemento soporte para módulo de membranas con fibras huecas | |
| EP1812148B1 (en) | Header for module of hollow fiber membranes and method of potting hollow fibers | |
| JPS61222510A (ja) | 中空糸膜モジユ−ル及びその製造方法 | |
| CZ2016487A3 (cs) | Modul výměníku na bázi dutých polymerních vláken | |
| KR20160018542A (ko) | 막 카트리지 시스템 | |
| CN101370569A (zh) | 中空丝组件及其制造方法 | |
| CN107398183B (zh) | 一种帘式中空纤维膜的封胶方法 | |
| KR20140049421A (ko) | 중공사막 모듈 및 그 제조방법 | |
| US20170100700A1 (en) | Method of potting hollow fiber membranes and apparatus for filtering liquid with hollow fiber membranes | |
| CN109562325A (zh) | 制造膜过滤器的方法 | |
| CZ307033B6 (cs) | Modul výměníku na bázi dutých polymemích vláken | |
| US10532323B2 (en) | Hollow-fiber membrane device and method for the production thereof | |
| CZ2012894A3 (cs) | Způsob zhotovení modulu výměníku na bázi dutých vláken | |
| CZ201816A3 (cs) | Výměník na bázi dutých polymerních vláken a způsob jeho zhotovení | |
| CZ30513U1 (cs) | Sběrná komora tepelného výměníku z dutých vláken | |
| TWI843694B (zh) | 管式膜組件結構及其封裝方法 | |
| JP6835538B2 (ja) | 中空糸膜束の少なくとも一端部を筒状のモジュールケースに固定する方法 | |
| CZ304192B6 (cs) | Způsob zhotovení příruby svazku dutých organických vláken | |
| CA2308234A1 (en) | Gel potting method for filtering hollow fibre membranes | |
| CZ2012232A3 (cs) | Způsob zhotovení příruby svazku dutých organických vláken | |
| JP2009136838A (ja) | 中空糸膜モジュールの製造方法 | |
| TH134443A (th) | มอดูลเมมเบรนเส้นใยกลวงซึ่งรอบนอกเมมเบรนมีการห่อหุ้ม |