NO814445L - Apparat, som varmeveksler eller permeator - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår apparater, som varmevekslere eller permeatorer som inneholder rør som er lagt inn i rør-plater. En spesielt gunstig side ved oppfinnelsen angår forbedrede permeatorer under anvendelse av hule fibermembraner, hvor de hule fibermembraner er lagt inn i en rørplate og de hule fibres kanaler eller boringer strekker seg i form av passasjer for fluidum gjennom rørplaten.

Apparater, som varmevekslere eller permeatorer, har rør som er anordnet i et rørformig skall, idet minst én ende av hvert av rørene er lagt inn i en rørplate. Et for-mål med rørplaten er å holde rørene i et i det vesentlige fluidumtett forhold i rørplaten. Rørplaten skal tilveiebringe en tilstrekkelig sterk barriere overfor strømning av fluidum, slik at under arbeidsbetingelser med ofte vesentlige trykkforskjeller over rørplaten vil denne ikke gå i stykker eller på annen måte miste sin konstruksjonssige enhet, hvorved fluidum vil få mulighet til å strømme gjennom rørplaten. I en lang rekke tilfeller har derfor rørplaten en vesentlig tykkelse for å sikre at det oppnås et fluidumtett forhold overfor rørene og for å sikre at rørplaten kan motstå hvilke som helst trykkforskjeller som den vil kunne bli utsatt for under bruk.

Rørplaten kan deretter festes i et i det vesentlige fluidumtett forhold i apparatet, slik at fluidum ikke strømmer rundt rørplaten mellom rørenes skallside og kanalside. Små lekkasjer rundt rørplaten kan uheldig innvirke på en varmevekslers bruksegenskaper, og virkningen på bruks-egenskapene for en permeator kan ofte være enda mer alvor-lig da det ikke-gjennomtrengende fluidum kan strømme til membranenes permeatutløpsside og nedsette separerings-selektiviteten ved bruk av membranen. Denne oppfinnelse gjelder forbedringer med å tilveiebringe et fluidumtett forhold rundt rørplaten.

For enkelte anvendelser kan en rørplate bli utsatt for omgivelser som er tilbøyelige til å bevirke at rørpla-tens materiale vil ekspandere eller trekke seg sammen, og dessuten også med mulighet for det samme hva gjelder materialene for rørene og skallet. Disse ekspansjoner eller sammentrekninger kan skyldes temperaturen og/eller nærværet av kjemiske stoffer i strømnene som behandles i apparatet og som vil påvirke et hvilket som helst av materialene for rørplatene, rørene eller skallene. Enhver slik ekspansjon og/eller sammentrekning kan by på flere vanskeligheter, spesielt fordi ulike materialer i det vesentlige alltid anvendes for rørene, rørplaten og skallet. For eksempel kan en relativ størrelsesforandring (heretter betegnet som "ekspansjonsforskjell") mellom rørplaten og skallet by på vanskeligheter med å tilveiebringe en fluidumtett forsegling. For eksempel dersom på grunn av arbeidsomgivelsene en rørplate som er anordnet i et skall, vil ekspandere i sterkere grad enn skallet, vil uønsket store krefter kunne utvikles som fører til beskadigelse av skallet eller rør-platen. Lignende ekspansjonsforskjeller kan.også finne sted mellom rørplaten og røret med lignende uheldige virk-ninger. Da rørplatene dessuten for en rekke anvendelser ofte har to områder, f.eks. et område med en forholdsvis høy tetthet av rør og et konsentrisk omgivende område med færre, om noen, rør, kan hvert'område oppvise en forskjellig ekspansjon og sammentrekning, hvorved risikoen øker for at beskadigelse vil kunne oppstå i rørplaten på grensefla-ten mellom disse områder. Dessuten er en gruppe av materialer som har vist seg å være spesielt gunstige for fremstillingen av rørplatene og rørene, harpikser, omfattende syntetisk og naturlige harpikser, som kan overføres på rørene eller støpes rundt.rørene i form av en væske og deretter størkne, f.eks. ved herding. Slike harpiksmaterialer er imidlertid ofte tilbøyelige til å svelle vesentlig i nærvær av en lang rekke kjemiske stoffer som kan være til stede i de strømmer som behaftdles ved hjelp av apparatet. Av denne grunn kan en.da større problemer med ekspans jonsforsk jeller oppstå.

* En apparattype som kan bli spesielt påvirket av disse problemer med ekspansjonsforskjeller, er permeatorer. Permeatorer anvendes for å separere minst ett fluidum fra en fluidumblanding som inneholder minst én annen komponent, idet separeringen utføres ved hjelp av membraner. Separe-

ringen som utføres ved hjelp av membraner, kan omfatte gass-gass-, gass-væske- eller væske-væske- (omfattende væske-oppløste faste stoff er)-separeringer.. Et fluidum kan passere gjennom membranen med innbyrdes reaksjon med materialet i membranen eller ved at det strømmer i mellom-rom eller huler som er tilstede i membranen. Med membran-separeringer passerer et gjennomtrengbart fluidum i den tilførte fluidumblanding under innvirkning av drivkraft,

som konsentrasjon, partialt eller samlet trykk etc. (avhengig av typen av membransepareringsprosessen), fra en innmat-ningsside av membranen til en permeatutløpsside av membranen. Drivkraften innebærer som regel at det opprettholdes en trykkforskjell over membranen, og jo større trykkforskjellen er, desto større er strømmen av det gjennomtrengende fluidum og jo mindre er det membranoverflateareal som er nødvendig.

Membraner i form av rør, f.eks. hule fibre eller hule filamenter, er spesielt gunstige ved at de hule fibre i alminnelighet er selvbærende selv ved forholdsvis høye trykkforskjeller og ved at de gir et større membranoverflateareal pr. volumenhet av permeatoren enn det areal som ellers kan tilveiebringes f.eks. av filmmembraner. Permeatorer som inneholder hule fibre kan således være.gunstige vurdert både ut fra bekvemmelighet, størrelse og mindre komplisert konstruksjon. For at de skal være kommersielt attraktive må imidlertid permeatorene kunne motstå de arbeidsbetingelser som de kan bli utsatt for under separeringsprosesser, og de bør være forholdsvis lite kompliserte og lette å montere for å gjøre produksjonsundersøkelser og separasjon enkel.

Permeatorer som inneholder hule fibermembraner,

har vist seg anvendbare for avsaltning, ultrafiltrering eller hemodialyse. Disse separeringsprosesser utføres i alminnelighet i omgivelser som ikke fører til en for sterk svelling av rørplatene. På grunn av de forholdsvis milde arbeidsbetingelser som disse permeatorer utsettes for ved avsalting, ultrafiltrering eller hemodialyse, vil rørplater kunne tilveiebringes på en forholdsvis lite komplisert måte. For eksempel i hemodialyseenheter som beskrevet i US patent-

skrift 4 001 110 blir rørplaten ganske enkelt støpt i skallet, slik at harpiksmaterialet for rørplaten hefter til de hule fibermembraner og til skallets innvendige overflate.

Alternativt kan en rørplate med de hule fibermembraner lagt inn i denne fremstilles adskilt og deretter inn-føres i et permeatorskall. For eksempel i US patentskrift 3 228 877 er en permeator beskrevet, hvor de hule fibermembraner er lagt inn i et cementmateriale i et koplingsstykke, og cementmaterialet befinner seg i fluidumtett kontakt med koplihgsstykket. Koplingsstykkene blir deretter anbragt i en samleendeplate for montering av permeatoren.

Et vanlig anvendt, middel for å feste en rørplate i et skall er bruk av 0-ringer som anbringes rundt rørplaten og i kontakt med skallets innvendige overflate, slik at det ønskede fluidumtette forhold fåes. Bruk av slike O-ringer er beskrevet f.eks. i US patentskrift 3 422 008, 3 528 553, 3 702 658 og 4 061 574, og i britisk patentskrift 1 432 018.

Det ovennevnte middel for å feste en rørplate i et skall synes ikke å tilveiebringe et område for å absorbere ekspansjonsforskjeller og synes også å være avhengig av snevre toleranser mellom rørplaten og skallet, slik at 0-ringer eller lignende midler kan gi det nødvendige fluidumtette forhold. Uunngåelige ekspansjonsforskjeller, f.eks. på grunn av forandringer i temperaturen eller på grunn av svellemidler i de fluida som behandles etc, kan derfor føre til store vanskeligheter.

Ifølge et annet forslag som er fremsatt i US patentskrift 3 760 949, er en rørplate laget av et elasto-mert tetningsmiddel og som foreligger i form av en avsmalnet plugg med.den skarpeste spiss nær enden. Det elastomere tetningsmiddel holdes i et tilsvarende avpasset omvendt avsmalnet element som innføres i permeatorskallet. En porøs plate'er anbragt ved enden av det elastomere tetningsmiddel for å holde tetningsmidlet på plass i det tilpassede omvendt avsmalnende element. Selv om rørplatens elastomere egenskap kan muliggjøre en tilstrekkelig flyting av rørplaten slik at for store problemer på grunn av ekspansjonsforskjeller ikke vil oppstå, kan rørplatens elastomere materiale kanskje ikke kunne gi rørplaten den ønskede styrke og kan øke van-skelighetene ved håndteringen av rørplaten og monteringen av permeatoren.

En forbedring som gjorde det mulig å utnytte permeatorteknologi under kraftigere betingelser, som gassformige spylestrømmer og flytende avfallsstrømmer, som kan inneholde stoffer som kan bevirke svelling av materialet i rørplaten, er beskrevet i britisk publisert patentsøknad 2 060 434. Ifølge ett trekk ved den der beskrevne oppfinnelse har en permeator rør som er lagt inn fluidumtett i en rørplate. Et rørformet avstandsstykke omgir i det vesentlige fullstendig rørplaten i det minste over en del av rør-platens sideoverflate.. Det rørformige avstandsstykke tjener til å holde rørplaten på plass i apparatet. Rørplaten har i det minste ett opphøyd område mellom den motstående knippeflate og ytre flate og har en ekspandert sone med større tverrsnittsdimensjoner enn de tilsvarende dimensjoner for den minste av flatene. Det opphøyde område er laget slik at det kan støte mot det rørformige avstandsstykke.

Med apparatet ifølge den publiserte britiske patentsøknad 2 060 434 kan ekspansjonsforskjeller mellom rørplaten og skallet oppfanges mens det ønskede fluidumtette forhold over rørplaten.opprettholdes. Apparatet er i stand til å tåle høye trykkforskjeller over rørplaten.

For apparatet ifølge den publiserte britiske patentsøknad anvendes'.imidlertid O-ringer for å oppnå det fluidumtette forhold over rørplaten t med isolasjon av de åpne kanaler i den hule fiber som ender mot rørplatens ytre flate, og de hule fibrers utvendige overflate. O-ringene hviler ofte i en ringformig holdespalte, f.eks. i endeavstengningshetten eller på..-.flaten av det rørformige avstandsstykke som støter mot rørplaten.

Selv om anvendelsen av et rørformig avstandsstykke i en rørplate reduserte virkningene av ekspansjonsfor-sk jeller for rørene, skallet, rørplaten og avstandsstykket til et minimum, foreligger fremdeles vanskeligheter med å opprettholde O-ringforseglingen under visse omstendigheter. For eksempel kan polymermaterialet for O-ringen bli ødelagt under visse omgivende betingelser, slik at O-ringen vil miste sin fjærende egenskap som er nødvendig for å opprettholde det fluidumtette forhold. Polymermaterialet i O-ringén kan også absorbere tilstrekkelige mengder med fludium, som gassformige stoffer ved høyt trykk, til at det vil utsettes for dimensjonsforandringer. For eksempel kan en svellet O-ring tvinges helt eller delvis fra en holdespalte, slik at det fluidumtette forhold ikke kan opprettholdes .

For enkelte permeatorkonstruksjoner, som beskrevet i den ovennevnte publiserte britiske patentsøknad, kan rørplaten gli. Dette er ofte fordelaktig ved at denne anordning kan virke som en sikkerhetsventil for å slippe ut fluidum med potensielt skadelige høye trykk fra de hule fibrers kanalside til lavere trykk på de hule fibres skallside. Dette oppnås ved hjelp av trykkforskjellen som bevirker at den glidbare rørplate vil heve seg opp fra 0-ringavtetningen. En slik heving av rørplaten kan også finne sted når. det forekommer et høyere fluidumtrykk på den hule fibermembrans kanalside, hvilket ofte kan inntreffe under rutinemessig stans eller nødstans ved drift av permeatoren. 0-ringen kan forskyves fra sitt sete, f.eks. fra en ringformig holdeplate, når rørplaten heves. Det fluidumtette forhold blir ofte ikke opprettholdt når rørplaten vender tilbake slik at den kommer i kontakt med Orringén.

\ Ved denne oppfinnelse tilveiebringes et apparat

som inneholder rør som er lagt inn i rørplater som er i det vesentlige ugjennomtrengbare for fluidum, hvor vanskeligheter med å opprettholde en fluidumtett forsegling rundt rør-platen reduseres til et minimum selv når den glidbare rør-plate løftes for å slippe ut et potensielt skadelig høyt trykk, og selv ved bruk under slike betingelser som kan ødelegge tetningsanordningens fjærende egenskaper eller dimensjoner. Disse forbedringer i avtetningen fåes i permeatorer. med tilstrekkelig klaring mellom rørplaten og andre permeatorelementer, som skallet og rørformig avstandsstykke, slik at vesentlige ekspansjonsforskjeller kan opprettholdes.

Et apparat ifølge oppfinnelsen omfatter et langt, rørformig skall med minst én åpen ende, en endeavstengningshette som er i det vesentlige ugjennomtrengbar for fluidum og som er avtettende festet til-og-dekker det lange rørfor-mige skall på den i det minste ene åpne ende, idet avsteng-ningshetten har minst én fluidumåpning, en rekke hule fibre som er generelt parallelle og strekker seg i lengderetningen under dannelse av minst ett knippe i det lange rørfor-mige skall, en rørplate som er i det vesentlige ugjennomtrengbar for fluidum og i hvilken de hule fibre i det nevnte i det minste ene knippe er lagt inn i et fluidumtett forhold slik at de hule fibrers kanaler tilveiebringer passasjer for fluidum gjennom rørplaten som har en knippeflate fra hvilken de hule fibre strekker seg i det nevnte i det minste ene knippe og inn i det lange rørformige skall, en ytre flate på hvis overflate de hule fibrers kanaler er åpne, og en sideoverflate som strekker seg mellom knippeflaten og den ytre flate, og en forseglingsanordning, slik at kanalene for de hule fibre som gir passasjer for fluidum gjennom rør-platen, befinner seg i et fluidumtett forhold rundt rørpla-tens ytre med hensyn til yttersiden av de hule fibre som strekker seg fra rørplaten, idet forseglingsanordningen omfatter i det minste én skålforsegling som omfatter en polymerring med en konkav overflate og en utvendig overflate og som i det vesentlige omgir og samarbeider med et fjærende element, slik.at det fjærende element kan presses sammen og gi en utadrettet kraft.mot generelt motstående partier av den utvendige overflate.

Ifølge en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse har apparatet et stivt, rørformig avstandsstykke• som i det vesentlige omgir en sideoverflate av rørplaten over i det. minste en del av avstanden mellom den ytre flate og rørplatens knippeflate, idet det rørformige avstandsstykke avgrenser en åpning som er innrettet for å motta rørpla-tens sideoverflate og har et tverrsnitt som er tilstrekkelig stort til mellom det rørformige avstandsstykke og rørplatens sideoverflate å gi et rom for oppfangning av ekspansjonsforskjeller mellom det rørformige avstandsstykke og rør-platen .

Forseglingsanordningen i apparatet ifølge oppfinnelsen gir et fluidumtett forhold rundt rørplatens ytre slik at det ytre av de hule fibre isoleres som strekker seg fra rørplatens knippeflate, .fra de hule fibrers kanaler som gir passasjer for fluidum gjennom rørplaten. Forseglingsanordningen omfatter minst én skålformig forsegling som omfatter en polymerring i samarbeide med et fjærende element, hvor generelt det motstående parti av ringens ytre overflate gir et fluidumtett forhold rundt rørplaten. For eksempel kan partier av den skålformige forseglings ytre overflate befinne seg i avtettende kontakt med rørplaten og skallet, med rørplaten og endeavstengningshetten eller med rørplaten og et rørformig avstandsstykke, som sådant i fluidumtett forhold med resten av permeatoren. Andre anordninger for å opprette forseglende kontakt for den skålformige paknings ytre overflate er selvfølgelig mulig.

Polymerringen i en skålformig pakning som kan anvendes i permeatorene ifølge oppfinnelsen, har en konkav overflate som generelt i det vesentlige omgir og samarbeider med et fjærende element slik at det fås en utadrettet kraft på generelt motstående partier av polymerringens ytre overflate. I enkelte tilfeller kan det være å foretrekke at det fjærende element er fullstendig omgitt, dvs. innkaps-let, av polymerringen. Det fjærende element kan være en ekspansjonsfjær, f.eks. en metallekspansjonsfjær, eller det kan være en elastomer O-ring. Metallekspansjonsfjærer kan være laget av et hvilket som helst metall, men korrosjonsfaste legeringer er foretrukne. Slike korrosjonsfaste legeringer omfatter rustfritt stål, som rustfritt stål 304 eller 316, Inconel-legeringer, som Inconel 718 eller Inconel X-750, eller Hastelloys, som Hastelloy C. Metallekspansjons-fjærene kan ha forskjellig form, som U-formede fjærer, som kan være fremstilt fra perforert eller ekspandert metall. En foretrukken form er en spiralviklet fjær av flat metalltråd. Elastomere O-ringer kan være laget av slike materialer som neopren, Silicon, fluorsillicon eller Viton.

Polymerringen kan bestå av et hvilket som helst polymert materiale. Et foretrukket polymert materiale er kjemisk inert overfor de kjemiske stoffer i de fluida som behandles i permeatoren, og kan funksjonere innenfor et vidt område av temperaturer, f.eks. fra -64° C til 127° C. Foretrukne materialer, omfatter fluorcarbonpolymerer, som

(R)

Teflon<w>TFE. Det polymere materiale kan ofte inneholde et fyllstoff, som grafitt, carbon/grafitt eller fiberglass/ molybden-disulf id.

Foretrukne skålformede pakninger som kan anvendes i permeatorene ifølge oppfinnelsen, er slike fjærenergiserte pakninger, som serien 300 Omniseal som.selges av Fluorocarbon Company. En. foretrukken form for Omniseal er en Teflon^ TFE-ring som delvis innkapsler en spiralviklet flat trådfjær av

rustfritt stål.

En slik polymerring som i det vesentlige omslutter det fjærende element, er såvel en trykkpåvirkbar som selvpåvirkbar pakningsinnretning. Polymerringen anbringes i alminnelighet mellom to avtettende overflater, f .eks. mellom skallet og rørplaten for en permeator, idet avstanden mellom de avtettende overflater som regel er mindre enn avstanden over motstående ytre overflater av ringen. Ved en slik anbringelse bringes polymerringen til å presse mot det fjærende element, hvorved en tilstrekkelig kraft tilveiebringes på de generelt motstående partier av polymerringens ytre overflate til at det fås et selvpåvirkbart, fluidumtett forhold mellom de avtettende overflater.

For de fleste anlegg under arbeidsbetingelser vil en trykkforskjell forekomme.over polymerringen. Når et fluidum med høyere trykk virker mot ringens innvendige eller konkave overflate, vil en utadrettet kraftkomponent som skyldes trykkforskjellen, virke mot i det minste ett-parti av polymerringen til å befordre et fluidumtett forhold med de avtettende overflater som befinner seg i kontakt med polymerringen.

Kortfattet beskrivelse av tegningene

Av tegningene viser fig. 1 skjematisk et.lengde-tverrsnitt gjennom en permeator ifølge oppfinnelsen, med en skålformet pakning anbragt i et pakningssete i skallets innvendige omkrets, slik at det fås en fluidumtett forsegling

mellom skallet og rørplaten,

fig. 2 skjematisk et delriss av det langsgående tverrsnitt for en permeator ifølge oppfinnelsen, hvor det rørformige avstsndsstykke. på"en flens omgir "rørplaten og rør-platen befinner seg i fluidumtett forhold til det rørformige avstandsstykke,

fig. 3 skjematisk et delriss av det langsgående tverrsnitt for en permeator ifølge oppfinnelsen, hvori det rørformige avstandsstykke danner ett stykke med endeavstengningshetten, og hvor rørplatens ende også har grunne spor for å lette utslipp av et potensielt skadelig høyt trykk mot kanalsiden når den glidbare rørplate heves fra det tilstø-tende rørformige avstandsstykke,

fig. 4 skjematisk et delriss av et langsgående tverrsnitt for en permeator ifølge oppfinnelsen,.hvor det rørformige avstandsstykke på en flens har et pakningssete i endeoverflaten som støter mot rørplaten,

fig. 5 skjematisk et delriss av et langsgående tverrsnitt for en permeator ifølge oppfinnelsen, hvor endeavstengningshetten har et pakningssete for å holde en skålformet pakning på plass som står i kontakt med en forlengel-se av rørplatens utvendige sone, og

fig. 6, 7 og 8 skjematisk radiale tverrsnitt

gjennom skålformede pakninger.

Ifølge de utførelsesformer som er vist på fig. 1 - 5, er rørplaten anbragt i skallet. Det er klart at for permeatorene ifølge oppfinnelsen kan rørplaten strekke seg i det minste delvis ut fra skallet eller den kan om ønsket . befinne seg utenfor skallet ved den åpne ende, f.eks. i en egen frontomhyIling.

Den foreliggende oppfinnelse er av spesiell verdi for tilveiebringelse av permeatorer. Permeatorene kan ha en egnet konstruksjon for separering av fluida og kan ut-gjøres av permeatorer med en enkelt ende eller med to ender. En permeator med enkelt ende har en rørplate bare ved én ende (som vist på fig. 1), og én eller begge ender av rørene (generelt betegnet som hulfibre innen permeatorteknikken) er lagt inn eller innleiret i rørplaten. Når bare én ende av hver av hulfibrene er lagt inn i rørplaten, må den annen ende tilpiugges eller stenges på annen måte. I en permeator med to ender er en rørplate anordnet ved hver ende av skallet, og hulfibrene kan strekke seg fra én rørplate til den annen rørplate eller permeatorene kan inneholde minst to adskilte knipper av hulfibre, hvor minst ett knippe strekker seg inn i bare én rørplate.

Permeatoren kan drives på en hvilken.som helst ønsket måte, og f.eks. kan..:fluidumtilførselsblandingen innføres i skallet og først komme i kontakt med hulfibrenes skallside eller den kan innføres i hulfibrenes kanaler. Fluidumets strømningsmønster på.hulfibrenes skallside kan primært være på tvers av hulfibrenes lengderetning eller det kan primært være aksialt i forhold til hulfibrenes lengderetning. Når strømmen på hulfibrenes skallside er aksial, kan denne i alminnelighet være i samme retning som eller i motsatt retning i forhold til strømmen i hulfibrenes kanaler.

Hulfibermembraner kan fremstilles fra ét hvilket som helst egnet syntetisk eller naturlig materiale som er egnet for fluidumseparering eller for å understøtte materialer som bevirker fluidumsepareringene. Valget av materialet for hulfibre kan være basert på varmemotstandsdyktighet, kjemisk motstandsdyktighet og/eller mekanisk styrke for hulfiberen og dessuten på andre variable som.er bestemt av den beregnede fluidumseparering som hulfiberen vil bli anvendt for, og av de arbeidsbetingelser som den vil bli utsatt for. Materialet for fremstillingen av hulfibrene kan være uorganisk, organisk eller en blanding av uorganisk og organisk materiale. Typiske uorganiske materialer omfatter glass, keramikk, cermeter eller metaller etc. De organiske materialer er som regel polymerer.

Typiske polymerer som er egnede for hulfibermembraner, omfatter substituerte og usubstituerte polymerer valgt fra polysulfoner, omfattende polyethersulfoner og polyarylsulfoner, polystyrener, cellulosepolymerer, poly-urethaner, polyestere, polymerer fra monomerer med a-ole-finisk umettethet, som polyethylen, pélyvinyler eller poly- vinylidener, eller polyhydrazider etc.

Tverrsnittsdimensjonene for hulfibrene som anvendes i permeatorene ifølge.oppfinnelsen, kan være valgt innen et vidt område. Hulfibrene skal imidlertid ha en tilstrekkelig veggtykkelse til å gi tilstrekkelig styrke, og boringen (kanalen) skal være tilstrekkelig stor til at det ikke vil oppstå et for høyt trykkforhold for fluidum som passerer i boringen. Hulfibrene oppviser ofte en viss fleksibilitet over deres lengde for å kunne oppfange eventuelle ekspansjoner eller sammentrekninger som kan finne sted under forventede arbeidsbetingelser. Hulfiberens utvendige diameter er minst 20, f.eks. minst 30, ym, og fibre med den samme eller forskjellig utvendig diameter kan anvendes i et knippe. Hulfibermembranenes utvendige diameter overskrider ofte ikke 800 eller 1000 ym da slike hulfibre med stor diameter kan gi et mindre ønskelig forhold for hulfiberoverflatearealet pr. volumenhet av permeatoren. Hulfibre med store diametre opp til 10 000 ym eller derover,, kan imidlertid være spesielt ønskelige. Hulfibermembranenes utvendige diameter er fortrinnsvis 50 - 800 ym. Hulfibrenes veggtykkelse er i alminnelighet minst 5 ym, og for enkelte hulfibre kan veggtykkel-sen være opp til 200 eller 300 ym,.f.eks. 50 - 200 ym. For hulfibre som er fremstilt fra materialer med mindre styrke, kan det være nødvendig å anvende hulfibre med større diameter og veggtykkelse for. at hulfibrenes skal få tilstrekkelig styrke. Hulfibrenes vegger, kan være i det vesentlige mas-sive eller de kan inneholde et vesentlig hulromsvolum. Når hulrom er ønsket, kan hulfiberens densitet være i det vesentlige den samme gjennom hele dens veggtykkelse, dvs. at hulfiberen er isotropisk, eller hulfiberen kan være særpreget ved at den har minst ett område med forholdsvis høy densitet innenfor dens veggtykkelse og i barrierestrømfor-hold i hulfiberens vegg, dvs. at hulfiberen er anisotropisk.

Skall for permeatorer har i alminnelighet sirkelformig tverrsnitt på grunn av tilgjengelighet, lettere hånd-tering og styrke. Skall med andre tverrsnittsformer, f.eks. rektantulære, kan imidlertid være meget godt egnede for en lang rekke permeatorer. Skallene har ofte en hovedtverr- snittsdimensjon av minst 0,1, fortrinnsvis minst 0,2, m, f.eks. opp til 1 eller 2 m eller derover. Lengden av skallet som inneholder hulfibrene, er ofte minst 0,5 m og kan være opp til 10 m eller derover.

Hulfibrene er i alminnelighet anordnet parallelt

i form av ett eller flere knipper i skallet. Som regel inneholdes minst 10 000 og ofte vesentlig fler, f.eks. opp til 1 million eller derover, hulfibre i en permeator. Fibrene i knippet kan f.eks. være forholdsvis rette eller de kan være spiralviklede, som beskrevet i US patentskrift 3 422 008. I en rekke tilfeller anvendes et enkelt knippe med hulfibre

i en permeator, og minst én ende av hulfibrene i knippet er innleiret i en rørplate. Hulfibrenes motsatte ende kan danne en sløyfe bakover, dvs. at knippet f.eks. har generelt

U-form, og.de kan være innleiret i den samme rørplate, eller hulfibrenes motsatte ende kan være tilplugget eller innleiret i en annen rørplate. Når de hule fibre i knippet har U-form, kan endene være oppdelt i segmenter slik at for-skjellige områder på rørplaten inneholder hver ende av hulfibrene. Hvert av disse områder på en rørplate kan holdes i et i det vesentlige fluidumugjennomtrengbart forhold, slik at fluidumforbindelse mellom områdene bare kan finne sted ved passering av fluidum gjennom hulfibrenes kanaler.

En rørplate som kan anvendes i permeatorene ifølge oppfinnelsen, kan ha en hvilken som helst generell form som er egnet for anvendelse i en permeator som inneholder knipper av hulfibre. Da disse pertoeatorer ofte har sirkelformig tverrsnitt, har rørplaten i slike tilfeller generelt sirkelformig tverrsnitt.

En rørplate er fortrinnsvis stiv, dvs. at en rør-plate oppviser en tilstrekkelig styrke til at den vil be-holde sin sammenheng og form under spenning.. Materialet for rørplaten oppviser ofte en Shore A-hardhet (ASTM D

2240) av minst 60, som oftest minst 70 eller 75, f.eks.

minst 80 eller 90. Egnede materialer for fremstilling av en rørplate omfatter herdbare flytende harpikser (naturlige eller syntetiske) og spesielt harpiksmaterialer som fornettes under herding... Fornettingen (eller herdingen)

øker ofte rørplatens styrke og dessuten rørplatens motstandsdyktighet overfor kjemikalier. Egnede harpikser for rørpla-ter omfatter ofte epoxyharpikser, fenoliske harpikser, acryl-harpikser eller ureaurethaner etc.

Rørplaten kan lages.på en hvilken som helst egnet måte, f.eks. ved å støpe et harpiksmateriale rundt enden av rørknippet, som beskrevet i den publiserte britiske patentsøknad 2 066 697, eller ved å impregnere rørenes ender med harpiksmateriale mens rørene settes sammen under dannelse av et knippe, som beskrevet i US patentskrifter 3 455 460 og 3 690 465. Rørplatens lengde (i aksial retning) er i alminnelighet tilstrekkelig til å gi en egnet styrke til å motstå samlede trykkforskjeller som rørplaten kan bli utsatt for under bruk. Den anvendte lengde kan således være avhengig av harpiksens styrke. Rørplaten skal dessuten være tilstrekkelig tykk til at tils trekkelig kontakt fåes mellom hulfibrene og harpiksen, slik at et i det vesentlige fluidumtett forhold sikres. Vedheftningen mellom hulfibrene og materialet for rørplaten vil derfor også påvirke rørplatens ønskede lengder. Rørplatene har ofte en lengde av minst 2 cm og kan ha en lengde av opp til 50 cm.

Hulfibrenes kanaler er eksponert ved rørplatens ytre flate og tilveiebringer passasjer for fluidum gjennom rørplaten. En hvilken som helst egnet metode kan anvendes for å tilveiebringe eksponerte kanaler.på rørplatens ytre flate. For eksempel kan kanalene i hulfibrene tilplugges før rørplaten støpes, og etter at rørplaten er blitt støpt, kan enden av støpestykket avskjæres for å danne en ytre flate av rørplaten og eksponere kanalene i hulfibrene.

Selv om rørplater i alminnelighet omfatter minst én sone med hulfibre, kan de også omfatte en konsentrisk ytre sone med økede tverrsnittsdimensjoner og i det vesentlige uten hulfibre. En slik konsentrisk ytre sone kan strekke seg over en del eller hele lengden eller mer enn hele lengden av den i det minste ene sone med hulfibre, i avhengighet av spesielle konstruksjonsforetrukkenheter. Rørplater kan selvfølelig.også være forsynt med en konsentrisk ytre sone. Slike rørplater er særpreget ved at de har en omkrets som er avgrenset av tverrsnittsdimensjoner som bare er litt større enn tverrsnittsdimensjonene for omkretsen av knippet av hulfibre som er innleiret i rørplaten. Ved en slik utførelsesform kan mindre materiale anvendes for innleiring av hulfibrene i et fluidumtett forhold enn i rør-plater med konsentriske ytre soner som er i det vesentlige frie for hulfibre. Det kan derfor forekomme fordeler ved minimal svelling og minimal ekspansjon eller sammentrekning av rørplatene. Det kan også være fordeler ved støpning av slike rørplater hvor materialet som utgjør, rørplatene, her-des ved en eksoterm reaksjon, dvs. at da. den masse av materiale som anvendes for dannelse av rørplaten holdes på et minimum, kan potensielt skadelige temperaturer fra ekso-terme herdereaksjoner unngås.

Det kan på den annen side være mer fordelaktig å fremstille rørplater som omfatter en konsentrisk ytre sone som er fri for hulfibre. For slike utførelsesformer er for-skjellene i tverrsnittsdimensjoner mellom rørplaten og f.eks. permeatorens skall ikke av så kritisk betydning, spesielt dersom den fluidumtette forsegling utføres på en aksial flate av den ytre sone. En slik påføring kan også omfatte at pakningen anbringes på et opphøyd område, mellom omkretsen av en sone med hulfibre og en konsentrisk ytre sone som er fri for hulfibre, spesielt dersom det opphøyde område støter mot et rørformig avstandsstykke.

Et slikt rørformig avstandsstykke kan ha en ut-strekning slik at det kommer i tilstrekkelig kontakt med endeavstengningshetten. Det rørformige avstandsstykke kan ofte støte mot endeavstengningshetten i fluidumtett forhold til denne. Det rørformige avstandsstykke kan endog danne ett stykke med endeavstengningshetten, og f.eks. kan det rørformige avstandsstykke og endeavstengningshetten være laget i form av et støpestykke. Det rørformige avstandsstykke kan alternativt være sveiset eller festet til endeavstengningshetten i fluidumtett forhold til denne.

Ifølge en annen utførelsesform kan det rørformige avstandsstykke ha en flens, f.eks. ved én ende av avstandsstykket nær endeavstengningshetten. En slik flens kan bekvemt innføres mellom flenser på endeavstengningshetten og skallet i et fluidumtett forhold. Pakninger, f.eks. som 0-ringer, som er anordnet på motsatte flater av det rørfor-mige avstandsstykkes flens, gjør det mulig å holde det rør-formige avstandsstykke i fluidumtett forhold til skallet _ og/eller endeavstengningshetten for en permeator. Et rør-formig avstandsstykke med en slik flens innebærer en betyde-lig forbedring sammenlignet med andre former for rørformige avstandsstykker, som løse rørformige avstandsstykker eller rørformige avstandsstykker som støter mot endeavstengnings-hetter i et fluidumtett forhold til disse.

Det rørformige avstandsstykke har en kanal med tilstrekkelig stort tverrsnitt til mellom det rørformige avstandsstykke og rørplaten å gi et tilstrekkelig rom til å fange opp ekspansjonsforskjeller på tvers av rørplatens akse. Det rørformige avstandsstykke bør også kunne bevirke at ekspansjonsforskjeller i aksial retning fanges opp. Det rørformige avstandsstykke kan med fordel tjene til å holde rørplaten på plass i skallet. Det rørformige avstandsstykke kan også understøtte, rørplaten og i enkelte tilfeller lette oppnåelsen av et fluidumtett forhold på tvers av rørplaten. For eksempel kan pakningssteder for å holde den skålformede pakning på plass, være anordnet i det rørformige avstandsstykke. Egnede steder er avstandsstykkets innvendige omkretsoverflate eller på den endeoverflate som støter mot rørplatens opphøyde område.

Det rørformige avstandsstykke kan i,alminnelighet ofte lettere maskinbehandles for oppnåelse av snevre toleranser enn en rørplate. Det rørformige avstandsstykke kan derfor fremstilles med snever toleranse slik at det passer inn i skallet, men likevel gjør det mulig å anvende rørpla-ter som ikke har en slik snever toleranse og som ellers kan være uaksepterbare for oppnåelse av et fluidumtett forhold direkte med skallet. Det rørformige avstandsstykke kan dessuten fremstilles fra det samme materiale som skallet eller fra det samme materiale som rørplaten for å bevirke at ekspansjonsforskjeller i forhold til skallet eller rør-platen blir minimale og derved gjør det lettere å opprett holde et fluidumtett forhold under sterkt varierende arbeidsbetingelser. Egnede materialer for fremstilling av rørfor-mige avstandsstykker kan omfatte polymere materialer, som epoxyharpikser eller fenoliske harpikser etc, eller metal--~ler, som aluminium eller stål etc, eller lignende materialer.

Et tilstrekkelig rom bør i alminnelighet tilveiebringes mellom det rørformige avstandsstykke og rørplaten til å fange opp ekspansjonsforskjeller mellom det rørformige avstandsstykke og rørplaten og for å muliggjøre en relativ bevegelse mellom det rørformige avstandsstykke og rørplaten under arbeidsbetingelser, slik at ekspansjonsforskjeller kan tolereres. Det er derfor ofte å foretrekke at kontakten mellom rørplaten og det rørformige avstandsstykke er en bevegbar kontakt.

For overflatene av rørplaten og.det rørformige avstandsstykke, idet disse overflater ikke fritt kan bevege seg i forhold til hverandre, bør for å gjøre ekspansjonsforskjeller neglisjerbare (f .eks. parallelle overflater som på sin side er parallelle med rørplatens akse) en tilstrekkelig avstand tilveiebringes mellom rørplaten og det rørformige avstandsstykke, slik at de forventede ekspansjonsforskjeller under bruk ikke fører til kontakt mellom det rørformige avstandsstykke og rørplaten. Denne avstand er ofte under 2 cm, f.eks. under 1 cm, f.eks. 0,05 - 0,5 cm. En skålformet ^pakning kan være anordnet mellom rørplaten og avstandsstykket for å holde rørplaten på plass i det rørformige avstandsstykke og tilveiebringe en fluidumtett forsegling mellom rør-platen og det rørformige avstandsstykke.

De følgende utførelsesformer vil bli nærmere beskrevet i form. av eksempler for å lette forståelsen av oppfinnelsen.

Den på fig. 1 viste permeator 100 omfatter skall 102 (bare frontenden og avslutningsenden er vist) som kan motta en rørplate ved den ene ende. Skallet 102 kan ut-gjøres av et hvilket som helst egnet materiale, som metaller eller plaster, som er ugjennomtrengbare for. fluidum. For en rekke permeatorer anvendes metaller, som stål, på grunn av at de er lette å fremstille, varige og sterke. Skallet kan ha en hvilken som helst tverrsnittsform, men sirkel-formige tverrsnitt er i alminnelighet foretrukne. Skallet 10 2 har en frontende med øket diameter. Frontenden har en frontendeflens 104 og en fluidumforbindelsesåpning 108. Åpningen 108 kan gi fluidumforbindelse til skallets indre. Selv om bare én enkelt åpning 108 er vist, vil det forstås at en rekke åpninger 108 kan være anordnet rundt skallets 102 omkrets. En endehette 112 er anordnet ved den bakre ende av skallet 102 og er ved hjelp av bolter (ikke vist) festet til en endeflens 110. En pakning 114 er anordnet mellom endehetten 112 og endeflensen 110 slik at det fås en i det vesentlige fluidumugjennomtrengbar.forsegling. Endehetten 112 er forsynt med en åpning 115 for fluidumforbindelse gjennom endehetten.

Et knippe 116 (ikke vist i tverrsnitt) er anordnet i skallet 102 og består av en rekke hulfibermembraner. Knippet omfatter ofte over 10 000 hulfibre, og ved anvendelse av hulfibre med mindre diameter eller skall med større diameter kan det være flere enn 100 000 eller endog flere enn 1 million fibre. Knippet har som vist i det vesentlige den samme tverrsnittsform som skallet. En ende av hver av hulfibrene er innleiret i en plugg 118 (ikke vist i tverrsnitt) . Hulfibrenes kanaler står ikke i forbindelse med hverandre/via pluggen 118. Hulfibrenes ender kan også være stengt og fibrene forbundet med hverandre ved hjelp av varme, f.eks. ved å føre en varm tråd gjennom knippet av hulfibre.

Knippets 116 andre ende passerer gjennom et plenum 106 med fluidumfordelingsåpninger (ikke vist). Plenumet 106 er anordnet i skallets 102 frontende og tjener til å fordele fluidum som strømmer til eller fluidum som strømmer fra forbindelsesåpningen 108. Knippet 116 ér ved frontenden avsluttet med en rørplate 120 (ikke vist i tverrsnitt). Hulfibrenes kanaler gir passasjer gjennom rørplaten 120 til skallets 102 åpne ende.

Et pakningssete 141 er skåret ut i skallets 102 vegg. En skålformet pakning 140 er anbragt i pakningssetet 141 og står i kontakt med forseglende overflater på rørpla- tene 120 og på skallet 102 i pakningssetet 141, slik at det fås et fluidumtett forhold på tvers av rørplaten 120. Blant de foretrukne utformninger av den skålformede pakning 140 er de utformninger som er vist i tverrsnitt på fig. 6, 7 og 8 som skålformede pakninger 60, 70 eller 80 som omfatter fjærende elementer 61, 71 eller 81 som- er i det vesentlige omgitt av og befinner seg i kontakt med den konkave overflate av polymerringer hhv. 62, 72 og 82.

En endeavstengningshette 124 er utformet for å dekke skallets åpne ende og er festet til skallet .102 ved hjelp av bolter (ikke vist). En pakning 126 er anordnet mellom endeavstengningshetten 124 og frontendeflensen 104, slik at når endeavstengningshetten 124 som er« forsynt med en fluidumforbindelsesåpning 130, er festet til skallet,

fås et fluidumtett forhold. En sirkelformig knott 128 strekker seg fra endeavstengningshetten 124 og står i kontakt med rørplatens 120 ytre flate og tvinger rørplaten 120 slik at den presses mot en fjær 122. En lang rekke fjærer 122 som er anordnet mellom plenumet 106 og rørplaten 120, gir en utadrettet kraft mot rørplaten. Dersom det velges fjærer med egnet størrelse og i et egnet antall, kan en ønsket avstand og fleksibilitet oppnås. Egnede krefter kan derfor oppnås uten bekymring for snevre toleranser for rør-platens lengde.

Fjærene 122 er valgfrie for denne utførelsesform av permeatoren. Når den fluidumtette forsegling er blitt foretatt på rørplatens sideoverflate, kan.rørplaten fritt gli mellom plenumet 106 og knotten 128. Ved bruk av permeatoren 100 kan en fluidumtilførselsblanding innføres gjennom permeatorens skallside gjennom åpningen 115 eller fortrinnsvis åpningen 108, og fluidumet som ikke trenger gjennom, fjernes fra permeatorens skallside via den annen åpning. Fluidum som trenger gjennom, kommer inn i hulfibrenes kanaler og strømmer i kanalene gjennom rørplaten 120 og fjernes fra permeatoren via åpningen 130 i frontendeavstengnings-hetten 124.

På fig. 2 er en permeators 200 frontparti vist. Permeatoren 200 omfatter et skall 202 som har sirkelformig tverrsnitt. Skallet 202 er forsynt med en frontendeflens 204 og en fluidumforbindelsesåpning 208. Et knippe 216 (ikke vist i tverrsnitt) er anordnet i skallet 202 og er satt sammen av et stort antall hulfibre. Knippet har den samme generelle tverrsnittsform som skallets indre. Knippet 216 er ved frontenden avsluttet med en rørplate 220 (ikke vist i tverrsnitt). Som vist har rørplaten 220 en sylindrisk ekspandert sone 221, et stigningsområde 222 som står loddrett på rørplatens akse, og et konsentrisk, sylindrisk parti 223 som strekker seg til endeflaten.

Ved rørplatens 220 stigningsområde 222 er et rør-formet avstandsstykke 234 anordnet. Det rørformige avstandsstykke har et pakningssete 241 som er skåret inn i avstandsstykkets innvendige vegg.. En skålformet pakning 240 er anordnet ved den motsatte ende i pakningssetet 241

og gir et fluidumtett forhold mellom det rørformige avstandsstykke 234 og rørplaten 220. Det rørformige avstandsstykke 234 er festet til en avstandsstykkeflens 232 som holdes på plass mellom en frontendeflens 204 og en endeavstengningshette 224 ved hjelp av bolter (ikke vist).

Endeavstengningshetten 224 dekker skallets åpne ende og er festet til skallet 202 ved hjelp av bolter (ikke vist). Pakninger 226 og 227 er anbragt mellom endeavstengningshetten 224, avstandsstykkeflensen 232 og frontendeflensen 204, slik at når endeavstengningshetten 224 som har en fluidumforbindelsesåpning 230, er festet til skallet, fås et fluidumtett forhold.

Det rørformige avstandsstykke 234 tjener til å holde rørplaten 220 på plass i skallet. Rørplatens ekspanderte sone 221 kan derfor holdes på en tilstrekkelig avstand fra skallets 202 innvendige overflate til at en hvilken som helst ekspansjonsforskjell mellom skallet og rørplaten kan oppfanges. Det rørformige avstandsstykke 234 omgir bare det parti av rørplaten 220 som har mindre diameter, idet dette parti bare er litt større enn den sone som hulfibrene passerer gjennom. Da dette parti av rørplaten vil oppvise en mindre absolutt ekspansjon enn rørplatens ekspanderte sone, kan avstanden mellom det rørformige avstandsstykke og rørplaten lettere opprettholdes enn mellom skallet og rør-platens ekspanderte sone. Den fluidumtette forsegling rundt rørplaten som tilveiebringes av den skålformede pakning 240, blir derfor lettere å oppnå. Dessuten gjør den skålformede pakning 240 en relativ aksial bevegelse for rørplaten mellom det rørformige avstandsstykke og plenumet 206 mulig. Da dessuten kontakten mellom det rørformige avstandsstykke og rørplaten i det vesentlige bare er ved stigningsområdet 222, begrenser det rørformige avstandsstykke ikke ekspansjoner eller sammentrekninger i rørplaten. Da rørplatens konsentriske sylindriske parti 223 har en diameter som bare er litt større enn diameteren for knippet som passerer gjennom rørplaten, behøver rørplatens ekspansjoner og sammentrekninger på grunn av de arbeidsbetingelser som permeatoren kan bli utsatt for, ikke å være av en tilstrekkelig størrel-se til å hindre at en fluidumtett forsegling oppnås ved hjelp av den skålformede pakning 240.

På fig. 3 er frontpartiet for en permeator 300 vist. Permeatoren 300 omfatter et skall 302 som har et sirkelformig tverrsnitt. Skallet 302 er forsynt med en frontendeflens 304 og en fluidumforbindelsesåpning 308. Et knippe 316 (ikke vist i tverrsnitt) er anordnet i skallet 302 og er satt sammen av et stort antall hulfibre. Knippet har den samme generelle tverrsnittsform som skallet. Knippet 316 er avsluttet ved frontenden med en rørplate 320 (ikke vist i tverrsnitt). Det rørformige avstandsstykke 334 omgir rørplatens 320 forlengede sylindriske seksjon og støter mot et.stigningsområde 322. Det rørformige avstandsstykke 334 er forseglende festet til en endeavstengningshette 324. Dette gjøres f.eks. ved å sveise det rørformige avstandsstykke 334 til endeavstengningshetten 324, ved å maskinforme en endeavstengningshette med et rørformig avstandsstykke fra et eneste støpestykke eller ved hjelp av en hvilken som helst annen egnet metode. Et pakningssete 3 41 er anordnet i det rørformige avstandsstykkes innvendige omkretsoverflate for å holde på eri skålformet pakning 340 som gir et fluidumtett forhold rundt rørplaten. Det er ofte bekvemt for å lette monteringen av den skålformede pakning at det rørformige avstandsstykke omfatter et pak-ningsparti 335 som er festet f.eks. ved hjelp av bolter 336 til det parti av avstandsstykket som.har pakningssetet 341. En pakning 326 er anordnet mellom endeavstengningshetten 324 og frontendeflensen 304 slik at det fås en fluidumtett forsegling. Endeavstengningshetten er også forsynt med en åpning 330 for fluidumforbindelse med hulfibrenes kanaler.

Ekspansjonsforskjeller mellom rørplaten og det rørformige avstandsstykke kan fanges opp på grunn av avstanden mellom disse og den skålformede paknings 340 fjærende egenskaper. Dessuten kan en relativ bevegelse mellom rørplaten og det rørformige avstandsstykke forekomme i en retning som er i det vesentlige parallell med rørplatens akse. Ifølge ett trekk ved dette eksempel.på en permeator ifølge oppfinnelsen har det forlengede sylindriske parti av rørplaten grunne spor 350 som strekker seg en kort avstand fra enden av rørplaten, slik at de grunne spor 350 ikke strekker seg til den skålformede pakning 340 når rørplatens stigningsområde 322 støter mot det rørformige avstandsstykke.

Ved en fordelaktig anvendelse av permeatoren iføl-ge oppfinnelsen holdes.aksen for permeatorens skall verti-kalt med permeatorens rørplateendé vendt, nedad...Fluidum-tilførselsblandingen innføres i hulfibrenes skallside.

Da fluidumtilførselsblandingen i alminnelighet har et høyere samlet tryk enn trykket for det gjennomtrengende fluidumv hjelper trykkforskjellen fra skallsiden til kanalsiden ikke bare til å opprettholde det fluidumtette forhold ved den skålformede pakning, men også til å tvinge den glidbare rørplate slik at denne støter mot det rørfor-mige avstandsstykke. Når rørplaten støter mot det rørfor-mige avstandsstykke, strekker de grunne spor seg under og er ikke i kontakt med den skålformede pakning. For denne anvendelsesmetode kan med fordel også en sikkerhetsventil benyttes for å beskytte hulfibermembraner. Dersom f.eks. det samlede trykk på skallsiden var blitt minsket uten at det samlede trykk på kanalsiden var blitt minsket, vil et vesentlig høyere trykk kunne forekomme inne i hulfibrenes kanaler, og dette kunne påvirke hulfibermembranene uheldig.

Før en slik uheldig virkning på hulfibermembranene inntref-fer, kan imidlertid dette høyere trykk være tilstrekkelig til å tvinge den glidbare rørplate henimot en holdeknott 306, slik at det område som har de grunne spor 350, vil gli nær den skålformede pakning for å oppheve det fluidumtette forhold rundt rørplaten og derved oppheve trykket på kanalsiden av fibermembranene. Fig. 4 og 5 viser utførelsesformer av oppfinnelsen hvor den skålformede pakning er slik orientert at åpningen mot den konkave overflate er vendt radialt utad i samme plan som den skålformede pakning. Fig. 4 viser permeatorens 400 frontparti. Permeatoren 400 omfatter et skall 402 med sirkelformet tverrsnitt. Skallet 402 er forsynt med en frontendeavstengningsflens 404 og en fluidumforbindelsesåpning 408. En endeavstengningshette 424 er egnet til å stenge skallets 402 åpne ende og er festet til frontendeflensen 404 ved hjelp av bolter (ikke vist). Et knippe 416 (ikke vist) er anbragt i skallet 402 og er satt sammen av et stort antall hulfibre. Knippet har den samme generelle tverrsnittsform som skallets indre. Knippet 416 er ved frontenden avsluttet med en rørplate 420 (ikke vist i tverrsnitt). Rørplaten omfatter to konsentriske soner som omgir knippet som er innleiret i rørplaten hvor én sone er ekspandert. Et stigningsområde 421 strekker seg mellom de konsentriske soner og danner en del av den ekspanderte sones grenseflate. Et rørformig avstandsstykke 434 strekker seg fra rørplatens 4 20 stigningsområde henimot endeavstengningshetten 424. Det rørformige avstandsstykke har en flensseksjon 432 som hjelper til med å holde det rør-formige avstandsstykke på plass i skallet. Pakninger, f.eks. O-ringer, 426 og 427 er anbragt mellom endeavstengningshetten 424, flensseksjonen 432 og frontendeavsteng-ningsflensen 404 slik at det fås en fluidumtett forsegling når flensene er festet til hverandre. Et pakningssete 441 er anordnet på den ende av det rørformige avstandsstykke som støter mot rørplaten, for å holde en skålformet pakning 440 på plass som gir fluidumtett forhold rundt.rørplaten når rørplaten støter mot det rørformige avstandsstykke.

En lang rekke fjærer 422 er anordnet mellom knippeflaten for rørplatens ekspanderte sone og plenum 406 for å gi en kraft som er rettet aksialt utad fra skallets frontende og som tvinger rørplaten til å støte mot det rørformige avstandsstykke slik at det fås et fluidumtett forhold med den skålformede pakning.

Ifølge en foretrukket anvendelsesmetode innføres fluidumtilførselsblandingen i permeatorens skallside f.eks. gjennom åpningen 408. Da fluidumtilførselsblandingen på skallsiden ofte har et høyere samlet trykk enn trykket for det gjennomtrengende fluidum på hulfibrenes overside, vil trykkforskjellen over rørplaten (fra skallsiden til rørsiden) hjelpe til med å opprettholde det.fluidumtette forhold etter hvert som rørplaten tvinges til å sammenpresse den skålformede pakning. Denne trykkforskjell virker også mot den skålformede pakning med fluidumet med det høyere trykk i kontakt med den konkave overflate, slik at det fås en ekspanderende kraft mot den skålformede pakning, hvorved det fluidumtette forhold tilveiebringes.

Et lignende fluidumtett forhold fåes for en permeator 500 ifølge fig. 5 som viser frontpartiet for en slik permeator. Denne omfatter et skall 502 som har et sirkelformet tverrsnitt. Skallet 50 2 er forsynt med en frontendeflens 504 og en fluidumforbindelsesåpning 508. Et knippe 516 (ikke vist i tverrsnitt) er anbragt i dette skall 502 og er satt sammen av et stort antall hulfibre. Knippet har den samme generelle tverrsnittsform som skallet. Knippet 516 er ved frontenden avsluttet med en rørplate 520 (vist i delvis tverrsnitt) som har form av en sylinder med en konsentrisk sentral sone som er særpreget ved nærværet av hulfibermembraner som er innleiret i og ført gjennom rør-platen, og ved en konsentrisk ytre sone som er særpreget ved fravær av hulfibermembranen. Den ytre sone er dessuten særpreget ved at den strekker seg over en større lengde ved den åpne ende av rørplaten bort fra knippet enn den konsentriske indre sone.

Et stort antall fjærer 522 samarbeider mellom en holdeknott 506 og rørplatens knippeflate for å tvinge rør- platen i aksial retning henimot en endeavstengningshette 524. Endeavstengningshetten er forsynt med en utløpsåpning 530

for permeat, og endeavstengningshettens flensparti kan være anordnet i fluidumtett forhold til skallets frontendeflens 504 ved hjelp av en pakning 526 når flensene er forbundet med hverandre, f.eks...ved hjelp av bolter (ikke vist). Endeavstengningshetten har også et pakningssete 541 som holder en skålformet pakning 540 på plass nær den forlengede endeflate av rørplatens konsentriske ytre sone.

Claims (9)

1. Apparat, karakterisert ved at det omfatter (a) et langt, rørformig skall med minst én åpen ende, (b) en endeavstengingshette. ssra er i det vesentlige ugjennomtrengbar for fluida og som er avtettende festet til og dekker det lange, rørformige skall ved den i det minste ene åpne ende og som har minst én åpning for fluidum, (c) - et stort antall hulfibre som er generelt parallelle og strekker seg i lengderetningen under dannelse av minst ett knippe i det lange, rørformige skall, (d) en rørplate som er i det vesentlige ugjennomtrengbar for fluida og i hvilken hulfibrene. i det nevnte i det minste ene knippe er innleiret i et fluidumtett forhold, slik at hulfibrenes kanaler tilveiebringer passasjer for fluidum gjennom rørplaten som har en knippeflate fra hvilken hulfibrene strekker seg i det nevnte i det minste ene knippe inn i det lange, rørformige skall, en ytre flate på overfla-ten av hvilken hulfibrenes kanaler er åpne, og en sideoverflate som strekker seg mellom knippeflaten og den ytre flate, og (e) en forseglende anordning slik at hulfibrenes kanaler som gir passasjer for fluida gjennom rørplaten, befinner seg i fluidumtett forhold rundt rørpla-tens ytre med hensyn til det ytre av hulfibrene som strekker seg fra rørplaten, karakterisert ved at den forseglende anordning omfatter minst én skålformet pakning som omfatter en polymerring med en konkav overflate og en ytre overflate og som i det vesentlige omgir og samarbeider med. et fjærende element, slik at det fjærende element kan sammenpresses og gi en utadrettet kraft mot generelt motsatte/ partier av den ytre overflate.

2. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at den skålformede pakning er anordnet mellom skallet og rørplaten.

3. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at den skålformede pakning er anordnet mellom endeavtet-ningshetten og rørplaten.

4. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at et stivt, rørformig avstandsstykke i det vesentlige omgir en sideoverflate av rørplaten over i det minste en del av avstanden mellom rørplatens ytre flate og. knippeflate, idet det rørformige avstandsstykke avgrenser en åpning som er innrettet til å motta rørplatens sideoverflate og har et tverrsnitt som er tilstrekkelig stort til å gi et rom mellom det rørformige avstandsstykke og rørplatens sideoverf late til å oppfange ekspansjonsforskjeller mellom det rørformige avstandsstykke og rørplaten.

5. Apparat ifølge krav 4, karakterisert ved at den skålformede pakning er anordnet mellom det rør-formige avstandsstykke og rørplaten.

6. Apparat ifølge krav 4, karakterisert ved at avstandsstykket er avtettende forbundet med endeavstengningshetten.

7. Apparat ifølge krav 6, karakterisert ved at den skålformede pakning er anordnet mellom det rør-formige avstandsstykke og rørplaten.

8. Apparat ifølge krav 1 eller 4, karakterisert ved at polymerringen omfatter en fluorcarbonpolymer.

9. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at det fjærende element omfatter en spiralviklet fjær av flat metalltråd.