Массообменное устройство

Массообменное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ РЕСПУБЛИН (51) 4 А 61 И 1/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ИЫЫО i ÅÊÀ

Об

М

Cb вФь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3476157/28-13 .(22) 23.07.82 (46) 23,06.86. Бюл. ¹ 23 (71) Ленинградский государственный ,ордена Ленина институт усовершенствования врачей им. С.М;Кирова и Все.— союзный научно-исследовательский институт синтетических смол (72) А.P.Осьмак, С.А.Кроль, Н.А.Беляков, В.В.Петраш, Ю.С.Горбунов, Е.П.Максимов, А.И.Бон, В.К.Беляков, В.M.Сидоренко и В.Г.Карачевцев (53) 6 15.475(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 613758, кл. А 61 И 1/03, 1976.

Авторское свидетельство СССР № 1107871, кл . A 61 M 1/03, 1982. (54)(57) 1. МАССООБМЕННОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее набор скрепленных по периферии полупроницаемых пластин с впадинами, имеющими в поперечном се- чении полукруглую форму, и выступами между ними на обеих сторонах пластины, коллекторные системы для крови

„SU„„1238764 А 1 и обменной среды, приспособления для герметизации, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью уменьшения травмы крови при сохранении эффективности массообмена,впадины и выступы между ними выполнены по всей ширине пластин параллельно друг другу и перпендикулярно направлению потока на пластине, стороны выступов сопряжены со сторонами прилегающих к ним впадин, каждая пластина имеет на одной стороне 5-10 групп по 2-10 выступов в группе, группы отделены одна от другой плоскими участками, впадины и выступы одной стороны пластины перпендикулярны впадинам и выступам другой стороны, причем пластины в наборе установлены так, что расстояние между плоскими участками смежных пластин в 3-5 раз меньше глубины впадин, а выступы каждой пластины размещены во впадинах смежной пластйны и смещены относительно выступов смежной пластины на половину расстоя ния между выступами.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что на плоских участках одной стороны каждой пластины перпендикулярно выступам и впади1238764 нам этой стороны выполнены прямлпп:нейнь1е опорные ребра высотой, равной расстоянию между плоскими участками смежных пластин в наборе.

Изобретение относится к медицинской технике.и может быть использова. но для оксигенации и диализа крови.

Цель изобретения — уменьшение травмы крови при сохранении эффектив- 5 ности массообмена.

На фиг. 1 представлено массообменное устройство, в сборе, общий вид, на фиг. 2 — то же, в разъеме; на фиг. 3 — две смежные полупроницаемые пластины; на фиг. 4 — разрез А-А на фиг. 3.

Иассообменное устройство содержит набор полупроницаемых пластик 1 с впадинами 2 и выступами 3 между впадинами на обеих сторонах пластин,кол- лекторные системы для крови и кисло— рода, включающие штуцера 4 и 5 для ввода и вывода крови соответственно, штуцера 6 и 7 для ввода и вывода обменной среды соответственно, соосные отверстия 8 в пластинах, пазы 9 клиновидной формы в пластинах, приспособления для герматизации в виде крышек 10, зажимающих набор полупроницаемых пластин 1, стяжек 11 и периферийных участков 12 герметизации, по которым скреплены пластины в на— боре.

Впадины 2, имеющие в поперечном сечении полукруглую форму, и выступы 3 между ними выполнены по всей ширине пластин 1 параллельно друг другу и перпендикулярно направлению потока на пластине (фиг . 3), причем 35 стороны выступов 3 сопряжены со сторонами прилегающих к ним впадин 2 (фиг. 3 и 4) .

Каждая пластина 1 имеет на обеих своих сторонах по 5-10 групп высту- 40 пов 3, каждая группа содержит по 210 выступов, При количестве групп менее пяти и в случае одиночных выступов заметно снижается интенсивность перемешивания потоков, при количест- 45 ве групп более десяти и более десяти выступбв в каждой группе недопустимо

2 возрастает гидравлическое сопротивление устройства, Группы выступов отделены одна от другой плоскими участками 13. Впадины 2 и выступы 3 одной стороны пластины 1 перпендикулярны впадинам и выступам другой стороны (фиг. 3). Пластины в наборе установлены так, что ра=стояние h между плоскими участками 13 смежных пластин 1 в 3-5 раз меньше глубины Н впадин 2, При h . Н менее, чем в три раза, создаются условия для плавного перехода крови через выступы 3., и интенсивность перемешивания невелика. При h + H более, чем в пять раз, перемешивание возрастает незначительно, однако увеличивается объем заполнения устройства. Кроме того, увеличение высоты выступов 3 ограни- . чено толщиной полупроницаемых пластин, необходимой для осуществления массопереноса (0,1-0,6 мм).

Выступы 3 каждой пластины 1 размещены во впадинах 2 смежной пластины (фиг. 4) и смещены относительно выступов смежной пластины на половину расстояния К между выступами. Такое взаимное расположение выступов 3 и впадин 2 на смежных пластинах 1

;создает возможность прохождения потока по криволинейной траектории и возникновения вторичных потоков (фиг.4), что приводит к повышению интенсивности перемешивания.

На плоских участках 13 одной стороны каждой пластины могут выполняться прямолинейные и перпендикулярные выступам 3 и впадинам 2 этой стороны опорные ребра (не показаны), исключающие возможность прогиба пластин 1 в наборе. . Массообменное устройство работает следующим образом.

Кровь через штуцер 4 подается в соосные отверстия 8 и клиновидные пазы 9, распределяется по каналам, образуемым впадинами 2 и размещенными

f238

3 в них выступами 3 смежных пластин и плоскими участками 13, проходит по, каналам,.подвергаясь интенсивному перемешиванию на рельефных участках и обмениваясь массой с обменной средой через" полупроницаемые пластины 1, собирается в клиновидных пазах на. противоположных сторонах пластин и выводится через ооосные отверстия и штуцер 5. Обменная среда вводится 10 через штуцер 6, проходит о аналогичным коллекторным системам и каналам пластин, смежных с пластинами для крови, и выводится через штуцер 7. 5

Предлагаемое устройство позволяет уменьшить травму крови при сохранении эффективности массоббмена, поскольку для достижения уровня массообмена известного устройства требуется мень-. 20 шая обменная поверхность и меньший контакт крови с поверхностью вследствие интенсификации перемешивания

764 ф крови и обменной среды по сравнению с известным устройством. Это подтверждается сравнительными испытаниями предлагаемого и известного устройств.

I с пластинами, изготовленными иэ пористого фторопласта, в экспериментах на собаках в одинаковых условиях, при включении устройств в систему искусственного кровообращения в качестве оксигенераторов крови. При одинаковом расходе крови 3,5 л/мин и расходе кислорода 3 л/мин предлагаемое устройство обеспечивает насыщение венозной крови с.p0„! = 4550 мм рт.ст. до уровня рО = 150+

+ J0 мм рт.ст. при площади. обменной поверхности 0,5 м, тогда как известное устройство требует для оксигенации венозной крови до того же уровня обменной поверхности 0,75 м2 .

При этом гемолиз за 6 ч работы в известном устройстве достигает 8

i0 Mr7., в предлагаемом 3-б мг7..

1238764

Составитель В.Кабанов

Техред Л.Олейник: Корректор Л.Пилипенко:

Редактор Н.Рогулич

Тирам 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 3322/2

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óàãîðîä, ул.Проектная, 4