CZ308098B6 - Exchanger module based on hollow polymer fibres - Google Patents
Exchanger module based on hollow polymer fibres Download PDFInfo
- Publication number
- CZ308098B6 CZ308098B6 CZ2016-487A CZ2016487A CZ308098B6 CZ 308098 B6 CZ308098 B6 CZ 308098B6 CZ 2016487 A CZ2016487 A CZ 2016487A CZ 308098 B6 CZ308098 B6 CZ 308098B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- chamber
- bundle
- fibers
- mouth
- exchanger module
- Prior art date
Links
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
Description
Oblast technikyTechnical field
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.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hollow polymer fiber heat exchanger module which is formed by a bundle of spaced hollow fibers interconnected by a compact adhesive layer at a distance from the end of the bundle which is inserted into the collecting chamber mouth. where the bundle is anchored with potting compound.
Dosavadní stav technickyTechnical background
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.The hollow polymer fiber-based heat exchanger modules or filter devices are formed by a hollow fiber bundle at both ends anchored in the collecting chambers so that the fiber cavities communicate with the interior of the two chambers. As a result of the pressure drop between the chambers, one medium then flows through the fiber cavities, and there is a transfer of heat or mass, or both, between the medium and the external medium. The anchoring of the hollow fibers in the collecting chamber is described in a number of patents.
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.In US 5639373 the fiber ends are immersed in a solidifying liquid, such as liquid wax, until the liquid solidifies. Subsequently, embedding resins are applied over this solidified liquid and allowed to cure between the fibers. The solidified liquid is then removed, for example by heating or dissolving, thereby releasing passages into the fiber voids previously sealed with the solidifying liquid. In US 6042373 a bed of powdered material has the same function as the setting liquid.
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.US 5922201 describes a method of forming a hollow fiber module, which comprises stacking a continuous hollow fiber on a bundle length alternately side by side with regular spacing. The fibers at the ends of the bundle are not opened because the ends of the bundle form bends in the fiber. The ends of the bundle are immersed in the setting material. After curing, the fiber and resin block is cut and the fiber cavities are released. The resin block is glued into the mouth of the collecting chamber or fixed therein by means of a seal.
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 vytvoří druhá shodná vrstva adheziva. Po vsunutí takto opatřeného konce svazku 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.According to US 8864990, a bundle of hollow fibers, which are spaced in rows, is permeated at the end by an adhesive layer. However, this leaves the mouth of the cavities in the fibers open. A second identical adhesive layer is formed at a distance from this first layer. Upon insertion of the end of the fiber bundle into the collecting chamber mouth, the space delimited axially by both adhesive layers and the radial chamber walls is filled, e.g., through an opening in the chamber wall, solidifying with potting compound which permanently fixes the bundle in the chamber mouth and fibers.
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.Known solutions for connecting the hollow fiber bundle to the collecting chamber assume that the overpressure in the chamber and in the fibers relative to the environment will be in the order of tenths of MPa. However, in some applications where the use of hollow fiber modules would be beneficial, the pressure inside the chambers and fibers reaches up to MPa units. The existing constructions of collecting chambers made of plastic cannot withstand such pressure. There is a risk of the adhesive layer bulging and deforming the mouth of the chamber resulting in loosening of the fiber bundle.
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.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a hollow fiber module, respectively. the module chamber and the anchoring of the fiber bundle therein so that the structure can withstand higher pressures while avoiding high production demands.
- 1 CZ 308098 B6- 1 GB 308098 B6
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
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.This object is solved by a hollow polymer fiber exchanger module consisting of a bundle of spaced hollow fibers interconnected by a compact layer of adhesive at a distance from the end of the bundle which, together with the layer of adhesive, is inserted into the collecting chamber mouth. potting compound. The principle of the solution is that the free ends of the fibers protrude through the neck, which is located at the end of the tapered mouth of the chamber, into the widening interior space of the chamber.
Komora modulu může mít ve směru osy kruhový nebo i podélný tvar.The module chamber may have a circular or longitudinal shape in the axis direction.
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.In the case of the longitudinal shape of the chamber, its opposing walls may be connected in the region of the neck by reinforcing brackets to prevent the mouth of the chamber from being expanded due to internal overpressure.
Objasnění výkresůClarification of drawings
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 různých provedení modulu.1 is an axial sectional view of an exemplary embodiment of a module according to the invention, and FIG. connecting the fiber bundle to the module collection chamber. Giant. 2 and 3 show the S-direction view of FIG. 1 in two different module embodiments.
Příklady uskutečnění vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
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.The hollow fiber module - see its ending according to Fig. 1 - consists of a bundle of hollow polymeric fibers 1 and a collecting chamber 2. The fibers 1 are guided at intervals in rows and the bundle can be, for example, a circular cross section - see Fig. 3 or rectangular section. see Fig. 2. The shape of the chamber 2 corresponds to this.
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.The fiber bundle 1 is spaced from the ends 3 of the fibers 1 by a compact adhesive layer 4 which fixes the fibers 1 at intervals. The bonding layer with the adhesive layer 4 is formed in a known manner, for example by placing a series of fibers arranged in parallel in a plane across the strip by adhesive bonding or glueing over with a soft adhesive tape.
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.The chamber 2 has a tapered mouth; in the case of a chamber of circular cross-section, the walls of its mouth are conical; in the case of a rectangular chamber, the substantially planar walls of the mouth converge towards the inside of the chamber. At the narrowest point of the mouth there is a throat 5, behind which the inner space 6 of the chamber opens. The chamber 2 is provided with an inlet resp. outlet 7, or through a mouthpiece.
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 U Zalití lze provést, je-li osa modulu ve svislé poloze, nebo i ve vodorovné poloze na odstředivce.The end of the fiber bundle 1 is inserted, including the adhesive layer 4, into the mouth of the chamber 2 so that the ends 3 of the fibers 1 project in a fan-like manner into its interior space 6. The adhesive block 4 is tightly inserted or glued into the chamber 2. The fibers are then encapsulated in the region of the neck 5 by the hardening potting compound 8. The space occupied by the potting compound 8 is delimited by the walls of the chamber 2 with an adhesive layer 4 and a level 9 which is spaced from the fiber ends 3. the axis of the module in the vertical position or even in the horizontal position on the centrifuge.
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.In the rectangular embodiment of the chamber 2 of FIG. 2, the longitudinal walls of the chamber 2 are prone to opening under pressure. This is prevented by reinforcing brackets 10 which are anchored in opposite walls of the chamber 2 and which interconnect these walls.
PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2016-487A CZ308098B6 (en) | 2016-08-10 | 2016-08-10 | Exchanger module based on hollow polymer fibres |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2016-487A CZ308098B6 (en) | 2016-08-10 | 2016-08-10 | Exchanger module based on hollow polymer fibres |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ2016487A3 CZ2016487A3 (en) | 2018-02-28 |
CZ308098B6 true CZ308098B6 (en) | 2020-01-02 |
Family
ID=61249287
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ2016-487A CZ308098B6 (en) | 2016-08-10 | 2016-08-10 | Exchanger module based on hollow polymer fibres |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ308098B6 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CZ2016765A3 (en) * | 2016-12-07 | 2017-11-22 | Vysoké Učení Technické V Brně | An exchanger module based on hollow polymeric fibres |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE68913224T2 (en) * | 1988-04-22 | 1994-06-01 | Praxair Technology Inc | Tube plate for membrane devices. |
-
2016
- 2016-08-10 CZ CZ2016-487A patent/CZ308098B6/en unknown
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE68913224T2 (en) * | 1988-04-22 | 1994-06-01 | Praxair Technology Inc | Tube plate for membrane devices. |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
Astrouski, I., Raudensky, M., & Dohnal, M. (2013, June). Particulate fouling of polymeric hollow fiber heat exchanger. In International Conference on Heat Exchanger Fouling and Cleaning (pp. 233-239). * |
ASTROUSKI, Ilya. Polymeric Hollow Fiber Heat Exchanger Design. 2016. * |
Chen, X., Su, Y., Reay, D., & Riffat, S. (2016). Recent research developments in polymer heat exchangers–A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 60, 1367-1386. Available online 22 March 2016 * |
Yan, Xiujuan, et al. "Analysis of improved novel hollow fiber heat exchanger." Applied Thermal Engineering 67.1 (2014): 114-121. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CZ2016487A3 (en) | 2018-02-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2378775T3 (en) | Support element for a hollow fiber membrane module and hollow fiber encapsulation procedure | |
CN104159654B (en) | Hollow fiber cartridge and parts and their building method | |
ES2718251T3 (en) | Support element for membrane module with hollow fibers | |
JPS61222510A (en) | Hollow yarn membrane module and its preparation | |
CN107398183B (en) | Sealing method of curtain type hollow fiber membrane | |
KR20160018542A (en) | Membrane cartridge system | |
CZ308098B6 (en) | Exchanger module based on hollow polymer fibres | |
CN101623596B (en) | Hollow-fiber membrane module with stress buffer end | |
EP2885064B1 (en) | Method of potting hollow fiber membranes and apparatus for filtering liquid with hollow fiber membranes | |
CN104667363B (en) | Capillary dialyzer, its manufacture method and dialyzer housing | |
CZ307033B6 (en) | An exchanger module based on hollow polymeric fibres | |
CZ30513U1 (en) | A collecting chamber of a heat exchanger of hollow fibres | |
CZ307878B6 (en) | Hollow polymer fibre-based exchanger and how to produce it | |
CZ2012894A3 (en) | Method of making exchanger module based on hollow fibers | |
CZ2012233A3 (en) | Method of making flange of hollow organic fiber bundle | |
BR112018077385B1 (en) | METHOD FOR THE PRODUCTION OF A MEMBRANE FILTER | |
JP6835538B2 (en) | A method of fixing at least one end of a hollow fiber membrane bundle to a tubular module case | |
JP4727293B2 (en) | Membrane module and manufacturing method thereof | |
CZ2012232A3 (en) | Method of making flange of hollow organic fiber bundle | |
JP2009136838A (en) | Method of manufacturing hollow fiber membrane module |