SK153496A3 - Process for preparing hollow fibre sections for hollow fibre modules and said hollow fibre section for a hollow fibre module - Google Patents
Process for preparing hollow fibre sections for hollow fibre modules and said hollow fibre section for a hollow fibre module Download PDFInfo
- Publication number
- SK153496A3 SK153496A3 SK1534-96A SK153496A SK153496A3 SK 153496 A3 SK153496 A3 SK 153496A3 SK 153496 A SK153496 A SK 153496A SK 153496 A3 SK153496 A3 SK 153496A3
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- hollow fiber
- hollow
- perforated plate
- fibers
- hollow fibre
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title abstract description 47
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 claims description 75
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 abstract description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 13
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 2
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000000414 obstructive effect Effects 0.000 description 2
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 2
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 2
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000005111 flow chemistry technique Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 239000012858 resilient material Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
- B29C65/70—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by moulding
-
- 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
- B01D63/021—Manufacturing thereof
- B01D63/022—Encapsulating hollow fibres
-
- 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
- B01D63/021—Manufacturing thereof
- B01D63/022—Encapsulating hollow fibres
- B01D63/0224—Opening the fibre ends after encapsulation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
- B29C66/05—Particular design of joint configurations
- B29C66/10—Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
- B29C66/11—Joint cross-sections comprising a single joint-segment, i.e. one of the parts to be joined comprising a single joint-segment in the joint cross-section
- B29C66/112—Single lapped joints
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
- B29C66/05—Particular design of joint configurations
- B29C66/10—Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
- B29C66/11—Joint cross-sections comprising a single joint-segment, i.e. one of the parts to be joined comprising a single joint-segment in the joint cross-section
- B29C66/114—Single butt joints
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/50—General aspects of joining tubular articles; General aspects of joining long products, i.e. bars or profiled elements; General aspects of joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; General aspects of joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
- B29C66/51—Joining tubular articles, profiled elements or bars; Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; Joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
- B29C66/53—Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars
- B29C66/534—Joining single elements to open ends of tubular or hollow articles or to the ends of bars
- B29C66/5346—Joining single elements to open ends of tubular or hollow articles or to the ends of bars said single elements being substantially flat
- B29C66/53465—Joining single elements to open ends of tubular or hollow articles or to the ends of bars said single elements being substantially flat said single flat elements being provided with holes facing the tube ends, e.g. for making heat-exchangers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/68—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts by incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or layers, e.g. foam blocks
- B29C70/74—Moulding material on a relatively small portion of the preformed part, e.g. outsert moulding
- B29C70/76—Moulding on edges or extremities of the preformed part
- B29C70/766—Moulding on edges or extremities of the preformed part on the end part of a tubular article
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/68—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts by incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or layers, e.g. foam blocks
- B29C70/84—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts by incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or layers, e.g. foam blocks by moulding material on preformed parts to be joined
- B29C70/845—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts by incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or layers, e.g. foam blocks by moulding material on preformed parts to be joined by moulding material on a relative small portion of the preformed parts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
- F28F21/06—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material
- F28F21/062—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material the heat-exchange apparatus employing tubular conduits
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
- B29C66/71—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the composition of the plastics material of the parts to be joined
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2031/00—Other particular articles
- B29L2031/18—Heat-exchangers or parts thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2031/00—Other particular articles
- B29L2031/60—Multitubular or multicompartmented articles, e.g. honeycomb
- B29L2031/601—Multi-tubular articles, i.e. composed of a plurality of tubes
- B29L2031/602—Multi-tubular articles, i.e. composed of a plurality of tubes composed of several elementary tubular elements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Producing Shaped Articles From Materials (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
- Artificial Filaments (AREA)
- Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
Description
Oblasť techniky
Tento vynález za týka spôsobu výroby sekcií dutého vlákna pre moduly dutého vlákna a uvedenej sekcie dutého vlákna pre modul dutého vlákna.
Doterajší stav techniky
Moduly dutého vlákna sú použité v spojení s výmennými procesmi, oddeľovacími procesmi a miešacími procesmi. Vo výmenných procesoch je otázkou rovnako tepelná ako hmotnostná výmena. Pri tepelnej výmene je teplo vymenené medzi dvoma fluidmi (kvapalinami alebo plynmi) rôznej teploty, čím fluid s nižšou teplotou získa vyššiu teplotu než bola jeho počiatočná teplota. Pri hmotnostnej výmene sa myslí najmä membránový proces, ako dialýza (napríklad umelá oblička), priama osmóza, výmena plyn-plyn, výmena plynkvapalina (napríklad oxygenátor). Pri oddeľovacích procesoch ide najmä o ultrafiltráciu, obrátenú osmózu a prestup plynov. Pri miešacích procesoch sa napríklad myslí zvlhčovanie a/alebo úprava vzduchu primiešaním vodnej pary.
V tomto opise a nárokoch sa pod výrazom „sekcia dutého vlákna myslí časť modulu dutého vlákna, ktorý obsahuje duté vlákna; uvedené duté vlákna sú napríklad na koncoch opatrené uzáverom tak, že fluid pretekajúci okolo vlákien ostane vnútri modulu.
Výrazom „fluid“ sa myslí každý tekutý alebo plynný materiál s takými dostatočnými tokovými vlastnosťami, aby mohol prejsť cez modul dutého vlákna. Pod výrazom „fluid“ sa taktiež myslia roztoky a suspenzie pevných látok.
GB-A-2 091125 opisuje spôsob výroby sekcií dutých vlákien, v ktorom sú individuálne duté vlákna usporiadané do dopredu určeného vzoru pomocou aspoň dvoch perforovaných platní, cez otvory, ktorých sú duté vlákna vedené.
Perforované platne ostanú v module, no duté vlákna nie sú spojené s perforovanými platňami a žiadne odliatie sa neuskutočňuje okolo dutých
- 2vlákien pred ich urezaním.
Japonská publikovaná prihláška No. 62-160.108 sa týka uloženia zväzku dutých vlákien do živice a nasledovného urezania upnutej časti zväzku. Publikácia sa nezaoberá vedením vzájomných usporiadaní dutých vlákien, čím je vzájomné usporiadanie vlákien náhodné a vlákna sa budú navzájom fyzicky dotýkať.
Švédska publikovaná prihláška č. 397,638 opisuje spôsob výroby zariadenia na lámanie, v ktorom sú upravované vlákna usporiadané v jednom alebo viacerých kanáloch v jadre takým spôsobom že kanál alebo kanály sú vyplnené; vlákna sú prilepené ku koncom jadra, stvrdnuté lepidlo tvorí koniec steny na všetkých koncoch jadra; vlákna sú urezané na koncoch jadra a pred alebo po urezaní sa opatria plášťom obkolesujúcim aspoň kanál alebo kanály. Táto publikácia sa nezaoberá vedením vzájomnej polohy dutých vlákien a duté vlákna budú vo vzájomnom fyzickom kontakte.
Nevýhody doterajšieho stavu techniky dutých vlákien sú spomedzi ostatných aj tie, že sa ťažko vyrábajú vo veľkej mierke jednoduchým spôsobom, napríklad s najmenším možným počtom spôsobových krokov, kde každý individuálny krok je uskutočnený jednoduchým spôsobom, a že vzájomné usporiadanie vlákien nie je kontrolované.
Cieľom tohto vynálezu je poskytnúť spôsob výroby sekcie dutého vlákna pre modul dutého vlákna, pričom proces by mohol byť zautomatizovaný jednoduchým spôsobom, aby bola výroba sekcie dutého vlákna kontinuálnym procesom. Ďalej je cieľom poskytnúť proces, v ktorom vzájomná poloha vlákien môže byť kontrolovaná tak, aby individuálne duté vlákno malo predurčenú polohu vzhľadom k najbližším susediacim dutým vláknam.
Podstata vynálezu
Prekvapujúco sa zistilo, že tieto ciele sú realizovateľné spôsobom výroby modulov dutých vlákien, ktorých podstatou je, že odlievacia matrica zahrňujúca horizontálnu perforovanú platňu, v ktorej vytvorená množina otvorov je usporiadaná v dopredu určenom vzore a spojité duté vlákna sú vedené cez tieto otvory,
- 3a) tvrdnuteľný odlievací materiál je odliaty, aby sa vytvorila tuhá rúrkovnica
b) rúrkovnica s uloženými spojitými dutými vláknami je zdvihnutá vo vertikálnom smere na želanú vzdialenosť od perforovanej platne
c) rúrkovnica je rozrezaná v horizontálnej rovine, aby konce dutých vlákien boli otvorené
d) kroky a, b, c sa zopakujú čím sa vytvorí sekcia dutého vlákna
Vynález sa ďalej zaoberá sekciou pre moduly dutých vlákien; uvedená sekcia zahŕňa paralelne orientované duté vlákna, ktoré sú na koncoch vsadené do rúrkovnice tak, že konce dutého vlákna sú otvorené; podstatou sekcie je, že duté vlákna sú usporiadané v dopredu stanovenom vzore.
Perforovaná platňa použitá v spôsobe podľa vynálezu je perforovaná tak, že otvory sú usporiadané v dopredu stanovenom vzore. Tento vzor môže závisieť od zamýšľaného využitia a konštrukcie modulu dutého vlákna. Otvory sú výhodne vo vzore rozmiestnené tak, že sú rozostúpené konštantné vzhľadom na najbližšie susedné otvory. Vzdialenosť medzi otvormi môže byť, meraná od kraja ku kraju otvorov, a je 0,1 až 100 násobkom polomeru otvorov, výhodne 1/2 až 2 násobkom polomeru otvorov.
Cez každý otvor sa vedie malý počet vlákien, napríklad menej než 10 vlákien na otvor, ale výhodne je prítomné 1 duté vlákno na otvor.
Duté vlákna môžu byť vyrobené s akéhokoľvek materiálu vhodného pre zámer použitia konečného modulu dutého vlákna. Na výmenu tepla (v tepelných výmenníkoch) môže byť materiálom napríklad kov, sklo alebo iný materiál s dobrými tepeľno-vodivými vlastnosťami. Na dialýzu, ultrafiltráciu, reverznú osmózu a oddeľovanie plynov môžu vlákna pozostávať z polymérnych materiálov (napríklad acetátu celulózy, polysulfónu, polyamidu, atď.) a keramických materiálov. Materiály použité na duté vlákna môžu mať poréznu alebo neporéznu štruktúru, avšak podmienkou pre hmotnostnú výmenu je, aby mal materiál poréznu štruktúru.
Použitá odlievaca matrica pozostáva okrem horizontálnej perforovanej platne z obruby prispôsobenej na pevné prichytenie okolo perforovanej platne.
Účelom obruby je zabrániť vytekaniu odlievacej hmoty v odlievacej matrici von z matrice; výška obruby je preto aspoň tak veľká ako hrúbka vytvorenej
- 4rúrkovnice.
Odlievacia matrica môže byť akéhokoľvek tvaru vhodného pre zamýšľané využitie sekcie dutého vlákna a tvar môže napríklad opisovať kružnicu, ovál alebo polygón alebo iný vhodný geometrický útvar.
Použitá tvrdnuteľná odlievacia hmota môže byť privádzaná k odlievacej matrici akýmkoľvek vhodným spôsobom, no výhodne sa privádza k odlievacej matrici cez vtoky v perforovanej platni. Pre uľahčenie oddelenia odlievacej hmoty od odlievacej matrice, ak je to potrebné, možno použiť separačné činidlo, napríklad vhodné prostriedky podobne usporiadané ako v perforovanej platni.
Odlievacia hmota na toto použitie môže byť akéhokoľvek vhodného typu, ktorý je tvrdnuteľný. Odlievací materiál môže byť napríklad tavenina kovu alebo tvrdnuteľný polymérny materiál.
Je dôležité, aby sa počas ukladania do rúrkovnice vlákna nepoškodili, preto by sa mal dávať počas tohto procesu zvýšený pozor, aby sa zabránilo deštrukcii vlákien použitou odlievacou hmotou, napríklad ich roztaveniu alebo ich rozpusteniu.
Vytvorená pevná rúrkovnica je horizontálne rozrezaná, zväčša tak, že hrúbka rúrkovnice sa zredukuje na polovicu. Rozrezanie sa môže vykonať akýmkoľvek spôsobom, napríklad pomocou pílky alebo horúceho drôtu, alebo rúrkovnica môže byť uťatá s nástrojom podobným sekere. Dôležité je rozrezať pomocnú platňu tak, aby v podstate všetky duté vlákna ostali otvorené a aby tak umožnili voľný a bezprekážkový prechod fluidu cez vlákna.
Keď sú duté vlákná z pružného materiálu, môže byť výhodou poskytnúť počas výrobného procesu sekcii dutého vlákna podporné prostriedky pre zvýšenie mechanickej pevnosti sekcie dutého vlákna. Takýmto podporným prostriedkom môže byť napríklad prechodový pevný drôt spojený s rúrkovnicami.
Pri výrobe sekcie dutého vlákna podľa vynálezu je zámerom udržať počas odlievacieho procesu vlákna rovné, tak, že každé vlákno bude mať rovnakú dĺžku, pričom sa vyhne blízkemu fyzickému kontaktu medzi vláknami. Toto je výhoda, keďže v miestach kde sú vlákna vo fyzickom kontakte nebude žiaden výrazný hmotnostný alebo teplotný transport medzi fluidom tečúcim
- 5okolo vlákien a fluidom tečúcim vo vnútri vlákien. Podľa vynálezu je cieľom zabrániť vláknam v sekcii dutého vlákna vzájomnému fyzickému kontaktu takým spôsobom, aby bol pri použití konečného modulu obsahujúceho sekciu dutého vlákna dosiahnutý bezprekážkový tok v predurčenom smere vzhľadom na vlákna. Bezprekážkový tok v predurčenom smere znamená, že sa môže získať optimálne využitie použitej membránovej plochy v module hmotnostnej výmeny.
Takto je výhodou spôsobu podľa tohoto vynálezu, že duté vlákna môžu byť vyrobené tak, aby vzdialenosť medzi daným vláknom a najbližším susedným vláknom bola v podstate konštantná, čím je možné dosiahnuť v podstate jednotný tok v predurčenom smere vzhľadom ku všetkým vláknam a nasledovne jednotné spracovanie toku fluidu cez rôzne vlákna a optimálne využitie celej membránovej plochy použitej pre modul hmotnostnej výmeny. Rovnaký prístup sa aplikuje pre tepelnú výmenu, keď celá kontaktná plocha medzi fluidom, ktorý má byť ohrievaný a fluidom, ktorý má byť ochladený, jednotlivo, je využitá optimálne.
Treba si všimnúť, že odlievanie sa môže v prípade potreby vykonávať simultánne so zrezávaním dopredu vytvorenej rúrkovnice alebo že odlievanie novej rúrkovnice sa môže uskutočňovať pred zrezávaním dopredu vytvorenej rúrkovnice.
Sekcia dutého vlákna vytvorená procesom podľa vynálezu obsahuje plášť pevne sa upínajúci k periférii rozrezaných vytvorených rúrkovníc; uvedený plášť obsahuje prostriedky pre vtok a výtok fluidu. Konce obsahujú koncové prvky s prostriedkami, samostatne pre vtok a výtok fluidu. Aby plášť tesne priliehal k rúrkovniciam môže byť potrebné použiť spájkovanie, zváranie alebo lepidlo pre pripevnenie plášťa k rúrkovniciam.
V prípade potreby môže byť plášť pripevnený k rúrkovniciam ako časť kontinuálneho procesu vo výrobe modulov dutého vlákna. Po rozrezaní rúrkovnice môže byť sekcia dutého vlákna vložená do valca so svetlosťou zodpovedajúcou rúrkovnici a dĺžkou zodpovedajúcou dĺžke dutých vlákien; následvne môžu byť rúrkovnice pripevneé k valcu spájkovaním, zváraním alebo lepením.
- 6Výhodné môže byť ak sa modulu dutého vlákna vybaví vnútorným meničom toku pre reguláciu fluidu prúdiaceho okolo vlákien, aby sa dosiahol želaný prúdnicový vzor.
Meniče toku môžu byť vyrobené ľubovoľkým spôsobom, napríklad
a) rozdelením perforovanej platne na sekcie, ktoré sú vertikálne presúvateľné relatívne k ostatným tak, že odliata platňa nadobudne želaný tvar a tak, že rúrkovnica a meniče toku môžu byť odliate okolo vlákien. Keď sa odlievanie uskutoční len v časti odlievacej matrice a je oddelená len časť obruby, v ktorej je sekcia alebo sekcie perforovaných platní znížené vzhľadom na ostávajúce sekcie, vertikálnou delimitáciou neznížených perforovaných platní proti zníženým perforovaným platniam a dutými vláknami. Po stvrdnutí odlievacej hmoty sú meniče toku zdvihnuté do predurčenej vzdialenosti, po čom je následne možné zmeniť vzor sekcií perforovaných platní a vytvoriť novú odlievaciu matricu, v ktorej sa uskutoční nové odliatie. Po odliatí želaného počtu meničov toku sa vykoná odliatie kompletnej rúrkovnice.
b) vybavením perforovanej platne presúvateľnými a zasúvateľnými obrubami pre vytvorenie zakázaných plôch, v ktorých môžu byť uskutočnené individuálne odliatia. Keď je takto vyrobené odliatie zdvihnuté do vzdialenosti zodpovedajúcej aspoň výške odliatia a presúvateľné obruby sú znížené, zatiaľ čo ostatné obruby sú zdvihnuté a uskutoční sa nové odliatie, meniče toku sa vybavia rozšírením zodpovedajúcim časti rúrkovnice.
c) vstavaním pevných platní do rúrkovnice, pokiaľ ešte nie je stuhnutá.
Prehľad obrázkov na výkresoch
Vynález bude detailne vysvetlený s odkazmi na obrázky, kde Obrázok 1 je pohľad rezom odlievacej matrice, v ktorej je rúrkovnica odliata, obrázok 2 znázorňuje rúrkovnicu zdvihnutú do želanej vzdialenosti od perforovanej platne. Obrázok 3 znázorňuje rúrkovnicu rozrezanú na dve časti, obrázok 4 je bočný pohľad v reze na finálnu sekciu dutého vlákna a obrázok 5
- 7znázorňuje vyššie uvedenú finálnu sekciu dutého vlákna.
Príklady uskutočnenia vynálezu
Na obrázku 1 sú znázornené nekonečné duté vlákna (1) vedené cez množstvo otvorov (2) v horizontálnej perforovanej platni (3). Obruba (6) je inštalovaná okolo perforovanej platne; uvedená obruba má hrany čnejúce smerom nahor od perforovanej platne. Perforovaná platňa (3) a obruba (6) tvoria odlievaciu matricu. Tvrdnuteľná odlievacia hmota je zavedená do odlievacej matrice. Stvrdnutá odlievacia hmota tvorí rúrkovnicu (4) obkolesujúcu vlákna. Odlievacia zmes bola zavedená do odlievacej matrice (prostriedkami pre vtok, ktoré nie sú znázornené).
Na obrázku. 2 bola rúrkovnica so vsadenými nekonečnými dutými vláknami zdvihnutá vertikálne do želanej vzdialenosti od matrice pomocou zariadenia, ktoré nie je znázornené a ktoré vykonáva potrebné zdvihnutie ťahaním buď vlákien alebo rúrkovnice.
Na obrázku 3 je rúrkovnica horizontálne rozrezaná, aby sa vytvorili dve pretnuté rúrkovnice (4a), čím sa odkryjú konce vlákien. Opakovaným odlievaním znázorneným na obr. 1, zdvihnutím znázorneným na obr. 2 a rozrezaním znázorneným na obr. 3 sa vytvorí sekcia vlákna (5) znázornená na obr. 4 a 5. Obrázok 4 je bočný pohľad na sekciu a na obr. 5 je sekcia znázornená z pohľadu zhora.
Sekcia dutého vlákna znázornená na obr. 5 má sedem vlákien umiestnených tak, že každé individuálne vlákno má v podstate konštantnú vzdialenosť k najbližším susediacim vláknam. Je zrejmé, že vynález môže byť použitý s ľubovoľným počtom vlákien a s ľubovoľnými vzájomnými polohami vlákien.
V prípade potreby môže byť daných dokopy viacero sekcií dutého vlákna a obklopiť ich bežným plášťom, čím sa vytvorí finálny modul obsahujúci viacero sekcií dutých vlákien.
Spôsob podľa vynálezu môže byť zautomatizovaný jednoduchým spôsobom a výroba sekcií dutého vlákna môže byť uskutočnená rýchlo a efektívne v niekoľkých málo jednoduchých krokoch bez nejakých časovo
- 8náročných pracovných operácií.
Claims (7)
1. Spôsob výroby sekcií dutého vlákna pre moduly dutého vlákna vyznačujúci sa tým, že cez odlievaciu matricu zahrňujúcu obrubu (6) a horizontálnu perforovanú platňu (3), v ktorej množina otvorov (2) je usporiadaná do dopredu určeného vzoru sa vedú spojité duté vlákna (1) cez perforácie,
a) tvrdnuteľný odlievací materiál sa odleje do odlievacej matrice aby sa vytvorila tuhá rúrkovnica (4),
b) rúrkovnica so vsadenými spojitými dutými vláknami sa zdvihne vo vertikálnom smere na príslušnú vzdialenosť od perforovanej platne,
c) rúrkovnica sa rozreže v horizontálnej rovine, aby konce dutých vlákien ostali otvorené,
d) kroky a, b, c sa zopakujú pre tvorbu sekcie dutého vlákna (5).
2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že každý otvor je vytvorený vo vzore tak, že je umiestnený v podstate v konštantnej vzdialenosti od najbližších susediacich otvorov.
3. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m , že vzdialenosť medzi otvormi meraná od ich okrajov, je od 0,1 až 100 násobok polomeru otvorov, výhodne 1/2 až 2 násobok polomeru otvorov.
4. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m , že odlievacia matrica je tvorená horizontálnou perforovanou platňou a obrubou (6) okolo uvedenej perforovanej platne; pričom obruba má hrany čnejúce smerom nahor od perforovanej platne.
5. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že perforovaná platňa je vybavená prostriedkami pre oddelenie odliateho materiálu od perforovanej platne.
- 106. Spôsob podľa nároku 1, vy z n a č u j ú c i sa t ý m , že meniče toku sú obsiahnuté v rúrkovnici.
7. Sekcia dutého vlákna pre modul dutého vlákna vyrobená spôsobom podľa nároku 1, ktorá obsahuje paralelne orientované duté vlákna (1), ktoré sú na koncoch vsadené do rúrkovnice (4) tak, že konce dutého vlákna sú otvorené, pričom duté vlákna sú usporiadané do dopredu určeného vzoru, vyznačujúca sa tým, že je vybavená podpornými prostriedkami spojenými s rúrkovnicami (4a), aby sa zvýšila mechanická pevnosť sekcie dutého vlákna.
8. Sekcia dutého vlákna pre modul dutého vlákna podľa nároku 7, vyznačujúca sa tým, že kde podporným prostriedkom je prechodový pevný drôt.
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/DK1994/000214 WO1995033548A1 (en) | 1994-06-02 | 1994-06-02 | Process for preparing hollow fibre sections for hollow fibre modules and said hollow fibre section for a hollow fibre module |
| CN94195120A CN1150763A (zh) | 1994-06-02 | 1994-06-02 | 空心纤维组件的空心纤维段的制法及空心纤维组件的空心纤维段 |
| BR9408589A BR9408589A (pt) | 1994-06-02 | 1994-06-02 | Processo para preparar seções de fibra oca para m dulos de fibra oca e a seção de fibra oca para um módulo de fibra oca |
| OA60931A OA10386A (en) | 1994-06-02 | 1996-11-29 | Process for preparing hollow fibre sections for hollow fibre modules and said hollow fibre section for a hollow fibre modules |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SK153496A3 true SK153496A3 (en) | 1997-06-04 |
Family
ID=33425254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SK1534-96A SK153496A3 (en) | 1994-06-02 | 1994-06-02 | Process for preparing hollow fibre sections for hollow fibre modules and said hollow fibre section for a hollow fibre module |
Country Status (19)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5840230A (sk) |
| EP (1) | EP0771233B1 (sk) |
| JP (1) | JPH10500624A (sk) |
| CN (1) | CN1150763A (sk) |
| AU (1) | AU683470B2 (sk) |
| BG (1) | BG62357B1 (sk) |
| BR (1) | BR9408589A (sk) |
| CZ (1) | CZ285477B6 (sk) |
| DE (1) | DE69420867T2 (sk) |
| FI (1) | FI964768A0 (sk) |
| HU (1) | HU219067B (sk) |
| LV (1) | LV11671B (sk) |
| NO (1) | NO965118L (sk) |
| NZ (1) | NZ267068A (sk) |
| OA (1) | OA10386A (sk) |
| PL (1) | PL175546B1 (sk) |
| RU (1) | RU2130333C1 (sk) |
| SK (1) | SK153496A3 (sk) |
| WO (1) | WO1995033548A1 (sk) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999059706A1 (en) * | 1998-05-15 | 1999-11-25 | Hofimo Aps | An apparatus and a process for production of hollow fibre sections for hollow fibre modules |
| DE10151153A1 (de) * | 2001-10-19 | 2003-04-30 | Bombardier Transp Gmbh | Vorrichtung zum Laden von Batterien für Elektrofahrtzeuge |
| DE10227721B4 (de) * | 2002-06-21 | 2008-03-13 | Hermsdorfer Institut Für Technische Keramik E.V. | Verfahren zur Herstellung eines Bündels keramischer Kapillaren für ein Separationsmodul |
| DE102004004212B4 (de) * | 2004-01-27 | 2007-02-08 | Koch Membrane Systems Gmbh | Membranfiltereinheit und Verfahren zur Herstellung der Membranfiltereinheit |
| RU2475296C2 (ru) * | 2008-06-04 | 2013-02-20 | Асахи Касеи Кемикалз Корпорейшн | Половолоконный мембранный модуль с покрытой внешней периферией мембраны |
| US8506808B2 (en) | 2010-09-28 | 2013-08-13 | Dow Global Technologies Llc | Tubesheet and method for making and using the same |
| CZ304191B6 (cs) * | 2012-04-04 | 2013-12-18 | Vysoké Učení Technické V Brně | Způsob zhotovení příruby svazku dutých organických vláken |
| CZ2012233A3 (cs) * | 2012-04-04 | 2013-12-18 | Vysoké Učení Technické V Brně | Způsob zhotovení příruby svazku dutých organických vláken |
| CZ2012709A3 (cs) * | 2012-10-17 | 2013-12-04 | Vysoké ucení technické v Brne | Prípravek na zhotovení svazku dutých vláken a zpusob zhotovení svazku |
| DE102015225671A1 (de) * | 2015-12-17 | 2017-06-22 | Mahle International Gmbh | Verfahren zum Verteilen von Kapillarmembranen zur Herstellung eines Membranfiltermoduls |
| JP2020532414A (ja) | 2017-08-31 | 2020-11-12 | マサチューセッツ インスティテュート オブ テクノロジー | 中空糸膜濾過システムおよび生物学的に生成される生成物を製造するための方法 |
| RU2706302C1 (ru) * | 2018-10-17 | 2019-11-15 | Марк Александрович Мандрик | Способ изготовления половолоконного модуля |
| CN109647209A (zh) * | 2018-12-04 | 2019-04-19 | 天津膜天膜科技股份有限公司 | 一种中空纤维膜组件连续浇注制作成型方法 |
| CN114134646A (zh) * | 2021-12-02 | 2022-03-04 | 奥赛科膜科技(天津)有限公司 | 一种排丝注胶模具及其注胶工艺 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH489259A (de) * | 1968-06-08 | 1970-04-30 | Dietzsch Gmbh Hans Joachim | Verfahren zur Herstellung von kapillaren Austauschern |
| FR2231421B1 (sk) * | 1973-05-30 | 1976-05-07 | Rhone Poulenc Ind | |
| US4293418A (en) * | 1979-03-28 | 1981-10-06 | Toray Industries, Inc. | Fluid separation apparatus |
| DE3049246A1 (de) * | 1980-12-27 | 1982-07-29 | Akzo Gmbh, 5600 Wuppertal | Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines hohlfaserbuendels |
| SE441236B (sv) * | 1984-06-18 | 1985-09-23 | Gambro Dialysatoren | Forfarande for framstellning av en anordning innefattande en halfiberbunt |
| CA1272139A (en) * | 1984-11-16 | 1990-07-31 | Shoji Mizutani | Fluid separator, hollow fiber to be used for construction thereof and process for preparation of said hollow fibers |
| US5008061A (en) * | 1986-10-21 | 1991-04-16 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Process for the manufacture of seamless metal-clad fiber-reinforced organic matrix composite structures |
| DE3636583A1 (de) * | 1986-10-28 | 1988-05-05 | Draegerwerk Ag | Verfahren zum herstellen eines hohlfaser-stoffaustauschmoduls und nach diesem verfahren hergestelltes modul |
| US5183566A (en) * | 1989-11-01 | 1993-02-02 | Exxon Research And Engineering Company | Hollow fiber module built up from concentric cylinders of hollow fibers |
| NL9000014A (nl) * | 1990-01-03 | 1991-08-01 | Tno | Overdrachtsmoduul voor het overdragen van stof en/of warmte van een mediumstroom naar een andere mediumstroom. |
| US5556591A (en) * | 1992-01-21 | 1996-09-17 | Millipore S.A. | Membrane sealing techniques using thermoplastic polymers |
| US5228992A (en) * | 1992-03-03 | 1993-07-20 | Pall Corporation | Process for preparing hollow fiber separatory devices |
| US5328610A (en) * | 1993-06-15 | 1994-07-12 | Integrated Process Technologies | Self-supported low pressure drop hollow fiber membrane panel and contactor module |
-
1994
- 1994-06-02 AU AU69248/94A patent/AU683470B2/en not_active Ceased
- 1994-06-02 EP EP94917575A patent/EP0771233B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-06-02 CN CN94195120A patent/CN1150763A/zh active Pending
- 1994-06-02 WO PCT/DK1994/000214 patent/WO1995033548A1/en active IP Right Grant
- 1994-06-02 PL PL94317353A patent/PL175546B1/pl unknown
- 1994-06-02 CZ CZ963501A patent/CZ285477B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1994-06-02 JP JP8500180A patent/JPH10500624A/ja active Pending
- 1994-06-02 BR BR9408589A patent/BR9408589A/pt not_active IP Right Cessation
- 1994-06-02 NZ NZ267068A patent/NZ267068A/en unknown
- 1994-06-02 RU RU97100145A patent/RU2130333C1/ru active
- 1994-06-02 US US08/737,407 patent/US5840230A/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-06-02 HU HU9603091A patent/HU219067B/hu not_active IP Right Cessation
- 1994-06-02 DE DE69420867T patent/DE69420867T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1994-06-02 SK SK1534-96A patent/SK153496A3/sk unknown
-
1996
- 1996-11-08 LV LVP-96-425A patent/LV11671B/en unknown
- 1996-11-29 NO NO965118A patent/NO965118L/no not_active Application Discontinuation
- 1996-11-29 FI FI964768A patent/FI964768A0/fi unknown
- 1996-11-29 OA OA60931A patent/OA10386A/en unknown
- 1996-12-06 BG BG101037A patent/BG62357B1/bg unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL317353A1 (en) | 1997-04-01 |
| EP0771233A1 (en) | 1997-05-07 |
| EP0771233B1 (en) | 1999-09-22 |
| BR9408589A (pt) | 1997-08-26 |
| FI964768A (fi) | 1996-11-29 |
| OA10386A (en) | 2001-12-04 |
| HUT77751A (hu) | 1998-07-28 |
| US5840230A (en) | 1998-11-24 |
| NO965118D0 (no) | 1996-11-29 |
| CZ285477B6 (cs) | 1999-08-11 |
| LV11671B (en) | 1997-06-20 |
| NZ267068A (en) | 1998-01-26 |
| CZ350196A3 (en) | 1997-06-11 |
| LV11671A (lv) | 1997-02-20 |
| HU9603091D0 (en) | 1997-01-28 |
| PL175546B1 (pl) | 1999-01-29 |
| WO1995033548A1 (en) | 1995-12-14 |
| BG62357B1 (bg) | 1999-09-30 |
| DE69420867D1 (de) | 1999-10-28 |
| AU683470B2 (en) | 1997-11-13 |
| CN1150763A (zh) | 1997-05-28 |
| AU6924894A (en) | 1996-01-04 |
| DE69420867T2 (de) | 2000-05-25 |
| HU219067B (hu) | 2001-02-28 |
| NO965118L (no) | 1996-11-29 |
| FI964768A0 (fi) | 1996-11-29 |
| RU2130333C1 (ru) | 1999-05-20 |
| BG101037A (en) | 1997-12-30 |
| JPH10500624A (ja) | 1998-01-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SK153496A3 (en) | Process for preparing hollow fibre sections for hollow fibre modules and said hollow fibre section for a hollow fibre module | |
| JP3833217B2 (ja) | 流体処理モジュールを作製する方法 | |
| KR20180100236A (ko) | 형성된 시트 멤브레인 요소 및 여과 시스템 | |
| JP3833215B2 (ja) | 流体処理モジュールのための流路制御素子 | |
| EP0521495A2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Hohlfadenmodulen | |
| RU97100145A (ru) | Секции с полыми волокнами для модулей с полыми волокнами и способ их изготовления | |
| CN1147080A (zh) | 生产热交换器的方法和该方法生产的热交换器 | |
| US4578190A (en) | Fluid distribution system for separation modules | |
| US4565630A (en) | Fluid distribution system for separation modules | |
| JPH07267665A (ja) | ガラス板を接触により強化するための方法と装置、及び強化ガラス板 | |
| EP0585614A2 (en) | Hollow fiber permeator with tubesheet preform | |
| CN213885712U (zh) | 一种中空纤维帘式膜片及膜元件 | |
| CN112337311B (zh) | 一种中空纤维帘式膜片、膜元件及其制造方法 | |
| US5158729A (en) | Process for producing a tube sheet | |
| JP2008006524A (ja) | 中空デバイス及びその製造方法 | |
| WO1999059706A1 (en) | An apparatus and a process for production of hollow fibre sections for hollow fibre modules | |
| JPS62160108A (ja) | 中空糸集束体の製造法 | |
| US6691774B2 (en) | Heat exchanger fabrication by polymer extrusion and structures formed thereby | |
| CA2190482A1 (en) | Process for preparing hollow fibre sections for hollow fibre modules and said hollow fibre section for a hollow fibre module | |
| JPH0639896A (ja) | 長繊維強化複合材製造用ダイ | |
| JP2006297384A (ja) | 中空糸膜モジュールの製造方法 | |
| GB2282200A (en) | Endplate for multi-tube assembly | |
| JPH06319962A (ja) | 中空糸膜モジュールおよびその製造方法並びに濾過装置 | |
| JPS61241131A (ja) | コア材 | |
| JPH07213872A (ja) | 中空糸膜モジュール |