RU2069085C1 - Method of manufacturing diaphragm roll member - Google Patents
Method of manufacturing diaphragm roll member Download PDFInfo
- Publication number
- RU2069085C1 RU2069085C1 RU94028252A RU94028252A RU2069085C1 RU 2069085 C1 RU2069085 C1 RU 2069085C1 RU 94028252 A RU94028252 A RU 94028252A RU 94028252 A RU94028252 A RU 94028252A RU 2069085 C1 RU2069085 C1 RU 2069085C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- perimeter
- package
- width
- pack
- permeate
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к мембранной технологии, а именно, к способам изготовления рулонных мембранных элементов со спиральной намоткой, изготовленных с использованием термосварки, предназначенных для разделения жидких сред методами обратного осмоса и ультрафильтрации. The invention relates to membrane technology, and in particular, to methods for the manufacture of spiral-wound coil membrane elements made using heat sealing, designed to separate liquid media by reverse osmosis and ultrafiltration methods.
Наиболее распространенным способом изготовления рулонных мембранных элементов является способ, при котором в процессе намотки пакета на пермеатотводящую трубку для герметичного разделения напорной полости и полости сбора пермеата кромки дренажного листа пропитывают специальным клеем. The most common method for manufacturing rolled membrane elements is a method in which the edges of the drainage sheet are impregnated with a special adhesive during winding of the bag onto a permeate outlet tube to tightly separate the pressure cavity and the permeate collection cavity.
Существующая технология предусматривает операцию подрезки торцов, т.е. при намотке пакета образуются неровные края, что приводит к уменьшению фильтрующей поверхности и значительному расходу материала мембраны и клея. Existing technology provides for the operation of trimming the ends, i.e. when the package is wound, uneven edges are formed, which leads to a decrease in the filtering surface and a significant consumption of membrane material and glue.
В настоящее время появилась информация о том, что при изготовлении рулонного мембранного элемента используют термосварку. Currently, information has appeared that in the manufacture of a rolled membrane element using heat sealing.
Известен способ изготовления рулонного элемента, заключающийся в том, что между несущими поверхностями мембран прокладывают пермеатоотводящий слой, а сами мембраны сваривают по всему периметру. Пакет мембран наматывают вокруг пермеатотводящей трубки так, что пермеатный канал герметично взаимодействует со слоем из осевых отверстий, чтобы обеспечить герметичное сообщение между пермеатотводящим слоем и пермеатотводящей трубкой. A known method of manufacturing a roll element, which consists in the fact that between the bearing surfaces of the membranes, a permeate discharge layer is laid, and the membranes themselves are welded around the perimeter. A stack of membranes is wound around the permeate outlet tube so that the permeate channel seals tightly with the layer of axial holes to provide a tight connection between the permeate outlet layer and the permeate outlet tube.
Однако при термосварке по периметру пакета велика вероятность образования перекосов и, как следствие, заломов и трещин в сварном шве. Существуют различные способы устранения указанных недостатков. However, during heat sealing along the perimeter of the package, there is a high probability of distortions and, as a result, creases and cracks in the weld. There are various ways to address these shortcomings.
Например, известен способ изготовления мембранного элемента со спиральной намоткой [3] где пакет мембран вместе с временными простановочными элементами сматывают в виде спирали, кромки смотанного пакета временно скрепляют. Пакет постепенно разматывают при одновременном протягивании скрепленных кромок через сварочное приспособление с тем, чтобы сварить пакет внутри (временное крепление затем удаляют). For example, there is a known method of manufacturing a spiral-wound membrane element [3] where a membrane package together with temporary mounting elements is wound in a spiral, the edges of the wound package are temporarily fastened. The bag is gradually unwound while the fastened edges are pulled through the welding fixture so as to weld the bag inside (temporary fastening is then removed).
Однако известный способ имеет следующие недостатки: сварка пакета мембран по периметру, в первую очередь, со стороны рабочих кромок проводится в процессе намотки пакета на пермеатотводящую трубку и ведется с определенным шагом, с нахлестом сварных швов. При этом пакет находится в смотанном состоянии, что требует сложного специального оборудования. However, the known method has the following disadvantages: welding of the membrane package around the perimeter, primarily on the side of the working edges, is carried out in the process of winding the package on a permeate tube and is carried out with a certain step, with an overlap of the welds. At the same time, the package is in the winded state, which requires sophisticated special equipment.
Задачей изобретения является повышение производительности труда за счет снижения трудоемкости изготовления мембранного рулонного элемента методом термосварки с сохранением качества сварного шва. The objective of the invention is to increase labor productivity by reducing the complexity of manufacturing a membrane roll element by heat sealing while maintaining the quality of the weld.
Поставленная задача достигается за счет того, что в известном способе, включающем сборку в пакет двух мембран и размещенной между ними дренажной сетки, выполняющей роль пермеатотводящего канала, термосварку по периметру пакета, герметичное присоединение пакета к пермеатотводящей трубке с обеспечением сообщения ее внутренней поверхности с пермеатотводящим каналом и последующую спиральную намотку пакета мембран вокруг пермеатотводящей трубки с размещением между витками турбулизатора, согласно изобретения, по периметру сварной шов покрывают полимерной пленкой, по всему пакету параллельно его рабочим сторонам с шагом 100 450 мм выполняют вспомогательные швы, пакет мембран пропитывают жидкостью и во внутренней полости пермеатотводящего канала создают вакуум ниже 750 мм рт.ст. The problem is achieved due to the fact that in the known method, which includes assembling two membranes in a bag and a drainage mesh placed between them, which acts as a permeate outlet channel, heat sealing along the perimeter of the bag, hermetically connecting the bag to the permeate discharge tube to ensure that its inner surface communicates with the permeate discharge channel and subsequent spiral winding of the membrane package around the permeate tube with placement between the turns of the turbulator, according to the invention, around the perimeter of the weld along covered with a polymer film, along the entire package parallel to its working sides with an increment of 100 450 mm, auxiliary seams are made, the membrane package is impregnated with liquid and a vacuum below 750 mm Hg is created in the internal cavity of the permeate transfer channel.
При этом ширина сварных швов по периметру составляет 5 10 мм, а вспомогательных 2 3 мм, а ширина полимерной пленки на 2 5 мм превышает ширину сварного шва. The width of the welds along the perimeter is 5 10 mm, and the auxiliary 2 3 mm, and the width of the polymer film by 2 5 mm exceeds the width of the weld.
Для повышения эффективности процесса изготовления рулонного мембранного элемента термосварка ведется по периметру плоского пакета, а перед намоткой пакета на пермеатотводящую трубку выполняют вспомогательные швы и создают вакуум в пермеатотводящем канале. To increase the efficiency of the manufacturing process of the rolled membrane element, heat sealing is carried out along the perimeter of a flat package, and before winding the package onto the permeate pipe, auxiliary welds are made and a vacuum is created in the permeate pipe.
Сопоставительный анализ предложенного решения с известным показывает, что предложенный способ отличается тем, что по периметру пакета сварной шов покрывают полимерной пленкой, по всему пакету параллельно рабочим кромкам с шагом 100 450 мм выполняют вспомогательные швы, пакет мембран пропитывают жидкость и во внутренней полости пермеатотводящего канала создают вакуум ниже 750 мм рт.ст. A comparative analysis of the proposed solution with the known one shows that the proposed method is characterized in that along the perimeter of the package the weld is covered with a polymer film, along the entire package parallel to the working edges in increments of 100 450 mm, auxiliary joints are made, the membrane package is impregnated with liquid and created in the internal cavity of the permeate channel vacuum below 750 mmHg
В предлагаемом способе термосварка основных и вспомогательных швов выполнена на плоском пакете с последующим вакуумированием с целью удаления воздуха между элементами пакета. В этом случае все элементы пакета очень плотно прилегают друг к другу, образуя "единое целое", и при последующей намотке пакета на пермеатотводящую трубку не происходит образование поперечных складок. При этом, чем больше вакуум, тем плотнее прилегание составляющих пакета друг к другу. Однако слишком большое разряжение нецелесообразно, т.к. требует специального оборудования, увеличивается время процесса, следовательно, снижается производительность. In the proposed method, heat sealing of the main and auxiliary seams is performed on a flat package with subsequent evacuation in order to remove air between the elements of the package. In this case, all the elements of the bag fit very tightly together, forming a "whole", and with the subsequent winding of the bag on a permeate tube, the formation of transverse folds does not occur. Moreover, the greater the vacuum, the denser the fit of the components of the package to each other. However, too much vacuum is impractical, because requires special equipment, the process time increases, therefore, productivity decreases.
Экспериментально определено, что оптимальным является создание вакуума ниже 750 мм рт.ст. It was experimentally determined that the creation of a vacuum below 750 mm Hg is optimal.
При намотке рулонных пакетов мембран большой ширины, даже с предварительным вакуумированием, могут образовываться поперечные складки. В этом случае перед намоткой по всему пакету мембран параллельно рабочим сторонам выполняют вспомогательные швы, основное назначение которых - предотвращение смещения элементов пакета относительно друг друга при намотке и обеспечение механической прочности пакета. When winding roll packages of membranes of large width, even with preliminary evacuation, transverse folds can form. In this case, before winding along the entire package of membranes parallel to the working sides, auxiliary seams are made, the main purpose of which is to prevent the displacement of the elements of the package relative to each other during winding and to ensure the mechanical strength of the package.
При увеличении шага вспомогательных швов увеличивается вероятность образования поперечных складок при намотке пакета на пермеатотводящую трубку за счет механического сдвига мембранных элементов при намотке. С уменьшением шага вспомогательных швов уменьшается возможность образования поперечных складок при намотке, но повышается вероятность образования сквозных отверстий, что приводит к снижению качества самого пакета. With an increase in the pitch of the auxiliary joints, the probability of the formation of transverse folds increases when the package is wound on a permeate tube due to the mechanical shift of the membrane elements during winding. With a decrease in the pitch of the auxiliary seams, the possibility of the formation of transverse folds during winding decreases, but the likelihood of the formation of through holes increases, which leads to a decrease in the quality of the package itself.
Экспериментально определено, что оптимальным значением шага вспомогательных швов является 100 450 мм. It was experimentally determined that the optimal value of the pitch of the auxiliary joints is 100 450 mm.
Ширина вспомогательного сварного шва выбирается из условий обеспечения плотного прилегания элементов пакета друг к другу и предотвращения их смещения при последующей намотке. С увеличением ширины вспомогательного сварного шва вероятность смещения уменьшается, но уменьшается фильтрующая поверхность, с уменьшением ширины сварного шва фильтрующая поверхность увеличивается, но возникают определенные технологические проблемы при сварке, поскольку при уменьшении ширины сварного шва повышается вероятность смещения электродов относительно друг друга, что может привести к непровариванию пакета и может вызвать механические повреждения пакета (прорыв и т.п.). The width of the auxiliary weld is selected from the conditions for ensuring a snug fit of the elements of the package to each other and to prevent their displacement during subsequent winding. With an increase in the width of the auxiliary weld, the probability of displacement decreases, but the filter surface decreases, with a decrease in the width of the weld, the filter surface increases, but certain technological problems arise during welding, since with a decrease in the width of the weld the probability of electrode displacement relative to each other increases, which can lead to undigested package and can cause mechanical damage to the package (breakthrough, etc.).
Экспериментально определено, что оптимальным значением ширины вспомогательного сварного шва является 2 3 мм. It was experimentally determined that the optimal value of the width of the auxiliary weld is 2 3 mm.
При проведении процессов разделения жидких сред с использованием рулонных мембранных элементов поток жидкости подается в торец мембранного фильтрующего элемента, т. е. зона сварного шва постоянно находится под воздействием движущегося потока жидкости, скорость которого может колебаться от 0,1 до 2 3 м/с. During liquid separation processes using roll-on membrane elements, the fluid flow is supplied to the end face of the membrane filter element, i.e., the weld zone is constantly under the influence of a moving fluid flow, the speed of which can vary from 0.1 to 2 3 m / s.
Под воздействием гидравлического удара может происходить расслоение сварного шва, нарушение целостности мембраны в зоне перехода от сварного шва к фильтрующей поверхности (граничная зона), что приводит к разгерметизации фильтрующего элемента и его преждевременному выходу из строя. Under the influence of hydraulic shock, stratification of the weld can occur, membrane integrity in the transition zone from the weld to the filter surface (boundary zone) can be damaged, which leads to depressurization of the filter element and its premature failure.
Для обеспечения механической прочности фильтрующего элемента после сварки по периметру пакета зону сварного шва покрывают пленкой, например, путем нанесения клея, причем, с целью защиты от повреждений граничной зоны, ширина полимерной пленки превышает ширину сварного шва. Увеличение ширины полимерной пленки приводит к уменьшению фильтрующей поверхности, уменьшение ширины полимерной пленки увеличивает вероятность образования трещин в граничной зоне, что может привести к разгерметизации пакета. To ensure the mechanical strength of the filter element after welding around the perimeter of the packet, the weld zone is covered with a film, for example, by applying adhesive, and, in order to protect from damage to the boundary zone, the width of the polymer film exceeds the width of the weld. An increase in the width of the polymer film leads to a decrease in the filtering surface; a decrease in the width of the polymer film increases the likelihood of cracking in the boundary zone, which can lead to depressurization of the packet.
Экспериментально определено, что оптимальным является превышение ширины пленки по отношению к ширине сварного шва на 2 5 мм. It has been experimentally determined that the excess of the width of the film with respect to the width of the weld by 2 5 mm is optimal.
Предлагаемое техническое решение будет понятно из следующего примера и прилагаемых к нему чертежей. The proposed technical solution will be clear from the following example and the accompanying drawings.
На фиг. 1 изображен сваренный пакет мембран с дренажной сеткой. In FIG. 1 shows a welded membrane pack with a drainage mesh.
На фиг. 2 изображен процесс намотки пакета мембран на пермеатотводящую трубку. In FIG. 2 shows the process of winding a membrane pack onto a permeate tube.
На фиг. 3 изображен рулонный мембранный элемент в сборе. In FIG. 3 shows a roll membrane element assembly.
На рисунках и в тексте приняты следующие обозначения:
1 мембрана;
2 мембрана;
3 стыковочные отверстия;
4 дренажная сетка;
5 турбулизатор;
6 сварной шов по периметру пакета мембран;
7 вспомогательный сварной шов;
8 защитная полимерная пленка;
9 пермеатотводящая трубка.The following notation is used in the figures and in the text:
1 membrane;
2 membrane;
3 docking holes;
4 drainage mesh;
5 turbulizer;
6 weld along the perimeter of the membrane package;
7 auxiliary weld;
8 protective polymer film;
9 permeate tube.
Мембранный фильтрующий элемент собирают из двух мембран 1 и 2 (материал
ультрафильтрационная ацетатцеллюлозная мембрана УАМ-100 ТУ 6-05-221-339-79) и дренажной сетки (материал ткань трикотажное полотно, основа вязаная, для дренажа ТУ 17-09-168-85) в пакет (400 х 500 мм) таким образом, что дренажная сетка 3 располагается между несущими поверхностями первой и второй мембраны. При этом одна из мембран имеет стыковочные отверстия 3 для присоединения к пермеатотводящей трубке 9.The membrane filter element is assembled from two membranes 1 and 2 (material
ultrafiltration cellulose acetate membrane UAM-100 TU 6-05-221-339-79) and drainage mesh (fabric material knitted fabric, knitted base, for draining TU 17-09-168-85) in a bag (400 x 500 mm) thus that the drainage grid 3 is located between the bearing surfaces of the first and second membranes. In this case, one of the membranes has docking holes 3 for connection to the
Сложенный пакет сваривают по периметру при помощи сварочного агрегата, содержащего прижимные каретки с нагревательными элементами (10 х 530 мм), пневматический узел и блок управления с реле времени. The folded package is welded around the perimeter using a welding unit containing pressure carriages with heating elements (10 x 530 mm), a pneumatic unit and a control unit with a time relay.
Режим сварки: сила тока 33 А, время нагрева 20 с, удельная сила сжатия 5 кг/см2, время выдержки 50 с.Welding mode: current strength 33 A, heating time 20 s,
Ширина полученного сварного шва по периметру фильтрующего элемента (6) составляет 10 мм. The width of the obtained weld along the perimeter of the filter element (6) is 10 mm.
Вспомогательные сварные швы выполняют на сварочном аппарате с шириной нагревательных элементов 3 мм. Так как ширина пакета составляет 400 мм, то выполняют один вспомогательный шок 7. Auxiliary welds are performed on a welding machine with a heating element width of 3 mm. Since the width of the package is 400 mm, then perform one auxiliary shock 7.
Режим сварки: сила тока 15А, время нагревания 10 с. Welding mode: current strength 15A, heating time 10 s.
Затем на поверхность сварного шва по периметру 6 наносят защитную полимерную пленку 8 из эпоксидного клея в соотношении смола: отвердитель, как 5: 1 (Эпоксидная смола марки ЭД-20, ГОСТ 10-587-84. Отвердитель марки УП-583 ТУ 6-05-241-331-84). Then, a protective polymer film 8 of epoxy adhesive is applied to the surface of the weld along the perimeter 6 in the ratio of resin: hardener as 5: 1 (Epoxy resin grade ED-20, GOST 10-587-84. Hardener grade UP-583 TU 6-05 -241-331-84).
Ширина полимерной пленки 12 мм. Время отверждения 4 часа при комнатной температуре. The width of the polymer film is 12 mm. Cure time 4 hours at room temperature.
Сваренный пакет стыкуют с пермеатотводящей трубкой 9 путем совмещения стыковочных отверстий 3 на мембране 2 и пермеатотводящей трубке 9. Место стыковки герметизируют при помощи эпоксидного клея в соотношении смола: отвердитель, как 5:1 (эпоксидная смола марки ЭД-20 ГОСТ 10-587-84, отвердитель УП-583 ТУ 6-05-241-331-84). Время отверждения 4 часа при комнатной температуре. The welded bag is joined with the
Пермеатотводящую трубку 9 с герметично присоединенным к ней пакетом мембран устанавливают на намоточный станок. Пакет смачивают водой и через пермеатотводящую трубку 9 во внутренней полости пермеатотводящего канала создают вакуум 750 мм рт.ст. Время "натекания" вакуума 120 с. The
Затем на пакет мембран помещают турбулизирующую сетку 5 (материал ткань капроновая для сит 8 ПЧ 300 ТУ 17-62-1038-82) и проводят намотку рулона (см. фиг. 2). После намотки рулона его поверхность обматывают склеивающей лентой ЛТ-19 ТУ 6-17-626-79 и отключают вакуум (см.таблицу 1). Then a turbulent mesh 5 (material kapron fabric for sieves 8 ПЧ 300 ТУ 17-62-1038-82) is placed on the membrane package and the roll is wound (see Fig. 2). After winding the roll, its surface is wrapped with an adhesive tape LT-19 TU 6-17-626-79 and the vacuum is turned off (see table 1).
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94028252A RU2069085C1 (en) | 1994-07-27 | 1994-07-27 | Method of manufacturing diaphragm roll member |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94028252A RU2069085C1 (en) | 1994-07-27 | 1994-07-27 | Method of manufacturing diaphragm roll member |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94028252A RU94028252A (en) | 1996-06-27 |
RU2069085C1 true RU2069085C1 (en) | 1996-11-20 |
Family
ID=20159042
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94028252A RU2069085C1 (en) | 1994-07-27 | 1994-07-27 | Method of manufacturing diaphragm roll member |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2069085C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000047311A1 (en) * | 1999-02-11 | 2000-08-17 | Koch Membrane Systems, Inc. | Method for sealing spiral wound filtration modules |
WO2013154777A1 (en) * | 2012-04-12 | 2013-10-17 | Dxv Water Technologies, Llc | Systems and methods of membrane separation |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103883810B (en) * | 2014-03-26 | 2016-07-06 | 乌海市公路工程有限公司 | A kind of steel wire mesh frame plastic composite tube and construction method |
-
1994
- 1994-07-27 RU RU94028252A patent/RU2069085C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Заявка ЕПВ N 0508646, кл. B 01D 63/10, 1991. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000047311A1 (en) * | 1999-02-11 | 2000-08-17 | Koch Membrane Systems, Inc. | Method for sealing spiral wound filtration modules |
WO2013154777A1 (en) * | 2012-04-12 | 2013-10-17 | Dxv Water Technologies, Llc | Systems and methods of membrane separation |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU94028252A (en) | 1996-06-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5114582A (en) | Filter element and spiral-wound membrane cartridge containing same | |
US4512892A (en) | Method and structure for sealing tubular filter elments | |
US4392958A (en) | Method and structure for sealing tubular filter elements | |
US4419241A (en) | Tubular filter element for the filtration of fluids | |
US5593529A (en) | Cylindrical filters and their manufacture | |
US20050077229A1 (en) | Spiral membrane element and method of manufacturing the same | |
US6949155B1 (en) | Filter element comprising an embossed weld connection clip and device for producing the same | |
US20040124134A1 (en) | Process for producing spiral membrane element | |
JP7423718B2 (en) | Spiral type filtration device and manufacturing method | |
RU2069085C1 (en) | Method of manufacturing diaphragm roll member | |
JP2004202371A (en) | Method for manufacturing spiral type membrane element | |
EP0081869A1 (en) | A non-woven tube for membrane filtration and method of forming same | |
JP2003275545A (en) | Spiral type membrane element and manufacturing method therefor | |
JPH06190249A (en) | Membrane module and preparation thereof | |
JP4070002B2 (en) | Spiral type membrane element and manufacturing method thereof | |
JP2010082575A (en) | Method and apparatus for manufacturing spiral type fluid separation membrane element | |
JPH08290043A (en) | Hollow fiber membrane module and production thereof | |
JP3526982B2 (en) | Manufacturing method of dewatering sheet | |
JP2001198442A (en) | Fluid separation element, production method for the same, and fluid separation membrane module | |
CN110694481B (en) | Method for manufacturing reverse osmosis membrane element | |
US4770776A (en) | Membrane bag, a winding module made from a membrane bag and a method of producing a membrane bag | |
CN112546874A (en) | Hollow fiber membrane element and method for producing same | |
CN212396396U (en) | High-pressure corrugated nanofiltration membrane element | |
JPS643444Y2 (en) | ||
JPH01288303A (en) | Fluid separation element |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060728 |