Способ герметизации торцевых частей мембранных аппаратов на полых волокнах и устройство для его осуществления Советский патент 1990 года по МПК B01D69/08 

Изобретение относится к технологии изготовления мембранных аппаратов на полых волокнах, в частности к технологическим процессам и технологической оснастке для герметизации их торцовых частей, и может быть использовано в машиностроении при изготовлении мембранного оборудования на основе полых волокон для микробиологической, медицинской, пищевой и других отраслей промышленности, -

Цель изобретения заключается в повышении качества герметизации. На фиг.1 показано устройство, подготовленное к заливке компаундом; на фиг.2 - устройство после ввода компаунда в торцовую часть аппарата.

Устройство содержит заливочную гильзу 1 , которая имеет осевое отверстие 2, Узел 3 иижекции состоит из стакана 4, в который по скользящей посадке вставлен поршневой элемент 5. Последний имеет опорную пло- щадку 6 и цилиндрический выступ 7 под отверстие 2 в гильзе. По оси поршневого элемента выполнен тупиковый канал 8, заканчивающийся несколькими (четырьмя) радиальными ответвлениями 9, которые направлены к нижнему основанию выступа 7,

К выступу 7 прикреплен (навинчен) клапан 10 с коническим наконечником 11 и опорным буртиком 12.

Все детали устройства выполнены из материала с минимальной адгезией к компаунду, например из фторопласта что позволяет осуществлять легкую

5 0

,Q5

5

разборку по окончании процесса герметизации.

Подготовку к работе осуществляют следующим образом. Пучок волокон помещают в корпус аппарата, торцы выравнивают и обмазывают вязким rep- метиком, который препятствует попаданию компаунда в их полость в процессе заливки. В случае, если торцовую часть пучка формируют из замкнутых волокон, то операция обмазки гер- метиком не требуется.

В отверстие 2 с внутренней стороны гильзы 1 по скользящей посадке вставляют клапан 10 до опорного буртика 12, гильзу подсоединяют к корпусу аппарата с помощью накидной гайки. Выступом 7 поршневой элемент 5 привинчивают к клапану 10 и перемешивают его до соприкосновения опорной площадки 6 с гильзой 1. При этом наконечник 11 клапана 10 раздвигает волокна, а выходные отверстия радиальных ответвлений 9 размещаются над внутренней поверхностью гильзы 1. В стакан заливают расчетное количество компаунда и вставляют в него поршневой элемент 5. На этом заканчивается подготовка устройства к работе. Ввод компаунда осуществляют равными порциями в 3-5 приемов с промежуточной выдержкой в 15-30 с путем прерывистого перемещения поршневого элемента 5 относительно стакана 4. При этом компаунд по каналу 8 поступает в радиальные ответвления 9. В них формируются струи, которые налравлены к основанию гильзы 2 под острым углом. За время выдержки слон компаунда стабилизируется и препятствует осевому перемещению последующих порций. По окончании заливки клапан 10 выводят из отверстия 2 заливочной гильзы до упора опорным буртиком 12 в ее днище. Поршневой элемент 5 вывинчивают. Аппарат оставляют в верти- кальном положении до полного затвердевания компаунда, после чего накидную гайку отвинчивают, снимают гильзу 1 и наконечник 11. Освободившуюся торцовую часть пучка полых волокон срезают до плоскости, проходящей через слой затвердевшего компаунда, при этом отверстия в полых волокнах вскрываются, а пространство между волокнами и стенкой аппарата остается надежно загерметизированным. В дальнейшем накидную гайку используют на прежнем месте в качестве комплектующей аппарата для крепления расходного штуцера.

Пример. К корпусу мембранного аппарата с внутренним диаметром 58 мм при помощи накидной гайки прикрепляют заливочную гильзу 1 с предварительно вставленным в нее клапаном 10. В клапан ввинчивают поршневой элемент 5. Затем в корпус аппарата помещается пучок полых волокон (1000 шт). Его торцы предварительно смазывают герметиком Эластосил. Герметизирующий компаунд готовят следующим образом. Ведут 5 частей эпоксидной смолы ЭД-20 и одну часть отвердителя УП-0633. Компоненты тщательно перемешивают и выдерживают в течение 5 мин для удаления пузырьков воздуха. В стакан наливают установленное количество компаунда 93 мл.

Для проведения операции гермети- зации выступ 7 поршневого элемента вводят в заливочную гильзу 1 до опорной площадки 6. Собранный таким образом поршневой элемент 5 опускают в стакан 4 с компаундом. Ввод компаунда осуществляют порциями в четыре приема по 5-10 с каждый и выдержкой между дозировками по 20-30 с. Общее время заливки 2-3 мин. По окончании заливки поршневой элемент вводят из заливочной гильзы и вывинчивают. Согласно эксперимента осевая неравномерность фронта затвердевания и смачивания волокон не превышает 1-3 мм.

Q 5 0 5

0 «

5 0

5

Каких-либо пустот в радиальном нчп- равлении не обнаружено.

Технико-экономический эффект в первую очередь заключается в повышении качества герметизации за счет получения более равномерного фронта затвердевания и высокой плотности заполнения пространства между волокнами и корпусом.

Устройство имеет простую конструкцию, обеспечивает высокую воспроизводимость результатов, что позволяет использовать его в промышленной тех-нологии изготовления аппаратов на основе полых волокон.

Формула изобретения

1.Способ герметизации торцовых частей мембранных аппаратов на полых волокнах, включающий введение самозатвердевающего компаунда в торцовую часть аппарата, предварительно ограниченную жесткой оболочкой, выдержку до затвердевания компаунда и последующее раскрытие торцов волокон путем срезания последних по плоскости, проходящей через слой затвердевшего компаунда, отличающийся тем, что, с целью повышения качества герметизации, компаунд вводят порционно радиальными струями, которые направляют к основанию оболочки, при этом струи и порции формируют одновременно путем создания периодических импульсов избыточного давления

в источнике компаунда.

2.Способ по п.1, отличающий с я тем, что перед введением компаунда торцы полых волокон предварительно обрабатывают вязким герметиком.

3.Устройство для герметизации торцовых частей мембранных аппаратов на полых волокнах, содержащее заливочную гильзу, подсоединенную к торцовой части аппарата, и узел для инжектирования в ее полость самозатвердевающего компаунда, отличающееся тем, что, с целью повыше ния качества герметизации, заливочная гильза выполнена съемной с отверстием по оси и снабжена размещенным в ней клапаном, а узел для инжектирования выполнен в виде стакана с поршневым элементом, опорной площадкой с выступом под отверстие в гильзе и с осевым каналом и радиальными ответвлениями в выступе, при этом выступ и

клапан выполнены с возможностью со- осного подсоединения, а радиальные ответвления направлены к плоскости нижнего основания выступа.

15655008

4. Устройство по п.З, о т п и - чающееся тем, что кпаплн снабжен коническим наконечником г огорчь.м буртиком.

Изобретение относится к технологии изготовления мембранных аппаратов на полых волокнах. Оно позволяет повысить качество герметизации. Способ заключается в том, что в ограниченную торцовую часть аппарата самозатвердевающий компаунд вводят порционно радиальными струями, которые направляют к основанию оболочки одновременно в несколько точек, путем создания периодических импульсов давления в источнике компаунда. Устройство для осуществления способа содержит съемную заливочную гильзу 1 с отверстием 2 по оси и размещенным в ней клапаном, стакан 4 и поршневой элемент 5, который имеет опорную площадку с выступом 7 под отверстие в гильзе и осевой канал 8 с радиальными ответвлениями 9 в выступе, причем выступ 7 и клапан выполнены с возможностью соосного подсоединения, а радиальные ответвления наклонены к плоскости нижнего основания выступа. Клапан имеет конический наконечник 11 с опорным буртиком 12. Ввод компаунда осуществляют равными порциями в 3-5 приемов с промежуточной выдержкой 15-30 с путем прерывистого перемещения поршневого элемента 5 в стакане 4. За время выдержки слой компаунда стабилизируется и препятствует осевому перемещению последующих порций. После затвердевания компаунда устройство разбирают, освободившуюся торцовую часть пучка волокон срезают по плоскости, проходящей через слой компаунда. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Фаг. 2