Tubo trenzado reforzado con membrana de fibra hueca, hilera de 2 agujeros

Cuando MEM-TEK adquirió esta boquilla, se centraba en la I+D y en ensayos a escala piloto de "membranas de fibra hueca reforzadas con tubo trenzado", principalmente para el tratamiento de aguas residuales industriales de alta salinidad y la purificación avanzada de agua potable municipal. Anteriormente, con boquillas estándar, experimentaban con frecuencia problemas como flujo no uniforme de PVDF, corrosión dentro de la cavidad de la boquilla y rotura de la aguja guía del trenzado. Estos problemas afectaban gravemente la estabilidad de los datos de rendimiento de la membrana y retrasaban los plazos del proyecto. Por lo tanto, al adquirir la boquilla de membrana de fibra hueca reforzada con tubo trenzado de 2 orificios de Trustech, MEM-TEK especificó cuatro requisitos técnicos fundamentales adaptados a su aplicación:

En primer lugar, la resistencia a la corrosión de los materiales de la boquilla: debido a que las soluciones de PVDF y las formulaciones de disolventes son altamente corrosivas, MEM-TEK requería una resistencia a la corrosión a largo plazo sin oxidación ni desgaste en el interior de la cavidad. (Con su boquilla estándar anterior de acero inoxidable, se observó un desgaste interno notable después de solo tres meses, lo que provocó desviaciones en el diámetro de la membrana de hasta un 15%). La boquilla Trustech, fabricada con acero inoxidable de marca y tratada térmicamente, solucionó eficazmente este problema: después de un año de uso, la superficie interna se mantuvo lisa y la desviación del diámetro de la membrana se mantuvo dentro del 4%.

En segundo lugar, la resistencia y fiabilidad de la aguja guía de la trenza: El tubo de la trenza actúa como el esqueleto de refuerzo de la membrana de fibra hueca y debe pasar a través de la aguja guía central durante el hilado. Anteriormente, tras unas 500 horas de uso continuo, la aguja tendía a doblarse o romperse, lo que requería un reemplazo frecuente; cada reemplazo provocaba entre 2 y 3 horas de inactividad. Gracias a la optimización estructural y a un proceso de fabricación perfeccionado, Trustech logró cero casos de doblado o rotura durante un año de funcionamiento, mejorando el tiempo de actividad del equipo en casi un 7 %.

En tercer lugar, flujo uniforme de PVDF entre los dos orificios: El diseño de dos orificios permite la producción simultánea de dos fibras para mejorar la eficiencia de la prueba piloto. MEM-TEK exigió que la diferencia en el caudal de PVDF entre los orificios no superara el 5 %; exceder este umbral provocaría diferencias significativas en el flujo y el rechazo entre las dos fibras, comprometiendo la validez de los datos de prueba. El equipo de dinámica de fluidos de Trustech optimizó los canales de flujo de la hilera mediante simulación y mecanizado de precisión en una máquina CNC de 5 ejes, manteniendo la diferencia real en el caudal de PVDF entre los orificios dentro del 2 %, lo que garantiza la precisión de los datos.

En cuarto lugar, cumplir con los estándares de concentricidad de la fibra hueca: La concentricidad (alineación entre el tubo trenzado y la capa exterior de PVDF) afecta directamente la resistencia a la presión y la vida útil; una concentricidad deficiente crea puntos delgados que pueden fallar bajo presión. MEM-TEK exigía una concentricidad de la boquilla de hilado de 0,005 mm. Gracias al ensamblaje de precisión de Trustech (que se refleja en la exactitud de fabricación: concentricidad de ensamblaje de hasta 0,003 mm), todas las fibras producidas con esta boquilla cumplieron sistemáticamente con la concentricidad requerida, lo que le valió la aprobación del equipo de I+D.

Tras un año de funcionamiento continuo (con un tiempo total de operación superior a las 3000 horas), la hilera mantuvo un rendimiento excelente: las fibras producidas mostraron un flujo de agua estable y una alta capacidad de rechazo, y la hilera no presentó desgaste ni corrosión anormales. Para certificar la calidad del producto, MEM-TEK fotografió la hilera en funcionamiento normal y las fibras que cumplían los requisitos, afirmando que la hilera Trustech "se ha convertido en un equipo clave que permite el buen desarrollo del programa de I+D de materiales de membrana de MEM-TEK".

En marzo de 2017, MEM-TEK indicó que, a medida que avanzaba el proyecto, la boquilla de 2 orificios ya no satisfacía las necesidades de la planta piloto. Gracias a la confianza depositada en la unidad de 2 orificios, encargaron de inmediato una boquilla de 4 orificios de mayor eficiencia, reforzada con fibra hueca y con tubo trenzado, que requería compatibilidad con los equipos de procesamiento de PVDF existentes y la misma alta precisión que la boquilla de 2 orificios. Trustech personalizó una boquilla de 4 orificios con un diseño de canal de flujo simétrico; se entregó con éxito en abril de 2017 y ha funcionado de forma estable hasta la fecha.