Фильера с 2 отверстиями для изготовления мембраны из полого волокна, армированной оплеткой

Приобретая эту фильеру, компания MEM-TEK занималась НИОКР и пилотными испытаниями мембран из полых волокон, армированных оплеткой, в первую очередь для очистки промышленных сточных вод с высокой соленостью и глубокой очистки питьевой воды. Ранее, при использовании стандартных фильер, часто возникали такие проблемы, как неравномерный поток ПВДФ, коррозия внутри полости фильеры и поломка направляющей иглы оплетки. Эти проблемы серьезно влияли на стабильность характеристик мембраны и задерживали сроки реализации проекта. Поэтому при закупке фильеры Trustech с двумя отверстиями для мембран из полых волокон, армированных оплеткой, компания MEM-TEK указала четыре основных технических требования, адаптированных к условиям ее применения:

Во-первых, коррозионная стойкость материалов фильер: поскольку присадки ПВДФ и составы растворителей обладают высокой коррозионной активностью, компании MEM-TEK требовалась долговременная коррозионная стойкость без ржавления или износа внутри полости. (В предыдущей стандартной фильере из нержавеющей стали заметный внутренний износ появлялся уже через три месяца, вызывая отклонения диаметра мембраны до 15%). Фильера Trustech, изготовленная из высококачественной нержавеющей стали и подвергнутая термической обработке, эффективно решила эту проблему — после года эксплуатации внутренняя поверхность оставалась гладкой, а отклонение диаметра мембраны контролировалось в пределах 4%.

Во-вторых, прочность и надёжность направляющей иглы оплетки: трубка оплетки служит армирующим каркасом половолоконной мембраны и должна проходить через центральную направляющую иглу во время прядения. Ранее, примерно через 500 часов непрерывной работы, игла имела тенденцию к изгибу или поломке, что требовало частой замены; каждая замена приводила к 2–3 часам простоя. Благодаря оптимизации конструкции и усовершенствованному производству, Trustech добилась нулевого уровня изгиба или поломки за год эксплуатации, увеличив время безотказной работы оборудования почти на 7%.

В-третьих, равномерный поток ПВДФ между двумя отверстиями: конструкция с двумя отверстиями позволяет одновременно производить два волокна, что повышает эффективность пилотной системы. MEM-TEK требовала, чтобы разница в расходе ПВДФ между отверстиями не превышала 5% — превышение этого порогового значения привело бы к значительным различиям в потоке и отбраковке двух волокон, что поставило бы под угрозу достоверность данных испытаний. Команда специалистов по гидродинамике Trustech оптимизировала каналы потока фильеры с помощью моделирования и прецизионной обработки на 5-координатном станке с ЧПУ, сохранив фактическую разницу в расходе ПВДФ между отверстиями в пределах 2%, что обеспечило точность данных.

В-четвертых, соответствие стандартам концентричности полых волокон: концентричность (соосность оплетки и внешнего слоя ПВДФ) напрямую влияет на устойчивость к давлению и срок службы — недостаточная концентричность приводит к образованию тонких участков, которые могут разрушаться под давлением. MEM-TEK требовала концентричности фильеры с точностью до 0,005 мм. Благодаря прецизионной сборке Trustech (что отражается в точности изготовления: концентричность сборки до 0,003 мм), все волокна, произведенные с помощью этой фильеры, неизменно соответствовали требуемой концентричности, что заслужило высокую оценку отдела исследований и разработок.

После года непрерывной работы (общая наработка превысила 3000 часов) фильера сохранила превосходные эксплуатационные характеристики: полученные волокна демонстрировали стабильный расход воды и высокую степень отбраковки, а фильера не имела признаков аномального износа или коррозии. В подтверждение качества продукции компания MEM-TEK сфотографировала фильеру в нормальном режиме работы и отобранные волокна, заявив, что Trustech «стала ключевым компонентом оборудования, обеспечивающим бесперебойную реализацию программы исследований и разработок мембранных материалов MEM-TEK».

В марте 2017 года компания MEM-TEK сообщила, что по мере развития проекта двухканальная фильера больше не может удовлетворить потребности в более крупных пилотных проектах. Основываясь на доверии, заложенном в установке с двумя отверстиями, компания немедленно заказала более эффективную четырёхканальную фильеру для производства мембран из армированных оплеткой полых волокон, совместимую с существующим оборудованием для обработки ПВДФ и обеспечивающую такую ​​же высокую точность, как и двухканальная фильера. Компания Trustech изготовила четырёхканальную фильеру с симметричной конструкцией проточного канала, изготовленную по индивидуальному заказу; она была успешно поставлена ​​в апреле 2017 года и стабильно работает до настоящего времени.