Массообменное устройство

Массообменное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„3 243734

А1

yg 4 А 61 М 1/16

13 .„

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTGPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET CCCP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3476159/28-13 (22) 23.07 ° 82 (46) 15.07.86. Бюл. 9 26 (71) Ленинградский государственный ордена Ленина институт усовершенствования врачей им, С.M.Êèðîâà и Всесоюзный научно-исследовательский институт синтетических смол (72) С.А.Симбирцев, С.А.Кроль, В.ВсПетраш, А.Р.Осьмак, В.К.Беляков, В.Г.Карачевцев, Л.Г.Косицкая, В.N.Ñèäîðåíêî и А.И,Бон (53) 615.475(088.8) (56) Патент Великобритании N - 1592771, кл. А 61 M 1/03, опублик. 1981.

Авторское свидетельство СССР

У 1107871, кл. А 61 М 1/03, 1982. (54)(57) 1. МАССООБМЕННОЕ УСТРОЙСТВО,: содержащее набор скрепленных по периферии полупроницаемых гофрированных пластин с образованными гофрами и направленными под углом к сторонам пластин параллельными каналами, коллекторные системы для крови и обменной среды, приспособления для герметизации, о т л.и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности массообмена путем увеличения степени перемешивания крови и обменнои среды, выступы и впадины гофр имеют в поперечном сечении полукруглую форму, угол между направлением каналов и сторонами пластин составляо ет 30-60, при зтом пластины в наборе установлены так, что смежные пластины повернуты одна относительно другой на 90

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что поверхность каждой пластины разделена на несколько частей, причем площадь каждой последующей по направлению потока части и шаг гофр ее меньше площади и шага гофр предыдущей.

1243734

50

Изобретение относится w медицинской технике и может быть испопьзовано в аппаратах искусственного кровообращения и в аппаратах для диализа крови.

Пель изобретения — повьппение эффективности массообмена путем увеличения степени перемешивания крови и обменной среды, На фиг.1 представлено массообменное устройство в сборе, общий вид, на фиг.2 — вид устройства в разъеме; на фиг.3 — вид смежных полупроницаемьгх пластин набора; на фиг.4 — схема расположения гофр на поверхности полупроникаемой пластины. !

Массообменное устройство содержит набор полупроницаемых пластин 1 с гофрами 2, выступы и впадины которых имеют в поперечном сечении полукруглую форму (фиг.3). Гофры 2 обра— эуют направленные под углом к сто— ронам пластин 1 параллельные каналы (фиг.3 и 4), а пластины 1 в наборе установлены так, что смежные пластины повернуты одна относительно другой на 90 (фиг.3).

Коллекторные системы для крови .и обменной среды включают в себя штуцера 3 и 4 для ввода и вывода крови соответственно, штуцера 5 и 6 для ввода и вывода обменной среды соответственно, соосные отверстия 7 в пластинах 1, пазы 8 клиновидной формы в пластинах, приспособления для герметизации в виде крышек 9, зажимающих набор полупроницаемых пластин 1, стяжек 10 и периферийных участков 11 герметизации, по которым скреплены пластины в наборе, Поверхность каждой пластины 1 может быть разделена на несколько частей, (фиг.4}, причем площадь каждой последующей по направлению потока части и шаг в гофр ее меньше площади и шага гофр предыдущей (t („). Это позволяет поддерживать стабильный уровень массообмена эа счет интенсификации перемешивания крови и обменной среды на каждой последующей части по сравнению с предыдущей, так как градиент концентраций вещества в крови и обменной среде уменьшается по направлению потока.

Угол М. в 30-60 обусловлен тем, а что при (30 снижается интенсивность перемешивания за счет наруше25

45 ния винтообразного движения в кажо дом канале гофр 2, а при ) 60 преобладает прямолинейное течение по каналам гофр без их обтекания. Винтообразное течение с обтеканием гофр 2 достигается при повороте смежных пластин 1 в наборе одной относительно другой на 90

Массообменное устройство работает следующим образом.

Кровь через штуцер 3 подается в соосные отверстия 7 и клиновидные пазы 8, проходит по зазору между смежными пластинами 1 по винтообразной траектории с обтеканием гофр 2, подвергаясь при этом интенсивному перемешиванию и обмениваясь массой через полупроницаемую пластину 1 с обменной средой, собирается в клиновидных пазах на противоположных сторонах пластин и выводится через соосные отверстия и штуцер 4. Обменная среда, подаваемая через штуцер 5, проходит аналогично по коллекторным системам и межпластинным зазорам, чередующимися с зазорами, по которым проходит кровь, и выводится через штуцер 6.

Предлагаемое устройство позволяет увеличить эффективность массообмена, что подтверждает сравнительное испытание его и известного устройства в качестве оксигенератора крови в системе иску ственного кровообращения.

Макеты устройств были изготовлены из пористого фторопласта с равной площадью обменной поверхности 0,5 м .

В предложенном устройстве выступы и впадины гофр были выполнены с шагом Е -- 0,3, 0,2 и 0,1 мм при величиlP не < = 48 . Длина участка с гофрами, имеющими шаг г, = 0,3 мм, составляла

0,7 расстояния между клиновидными пазами на каждой пластине, длина участка с гофрами, имеющими шаг Г = 0,2 мм, составляла 0,2 расстояния между пазами, длина участка с гофрами, имеющими шаг I,> = 0,1 мм, составляла 0,1 расстояния между пазами.

В известном устройстве выступы и впадины гофр имели в поперечном сечении треугольную форму, а каналы, образованные гофрами, были направлены о под углом 45 к сторонам пластин.

При равном расходе крови 2 лlмин гидравлическое сопротивление предлагаемого устройства составляеt 6— з ) 243734 4

7 кПа/л/мин, известного 7-8 кПа/л/мин, кислорода с 1 м составляет: в предгемолиз равен 54-58 мг/л при 56 — лагаемом устройст

59 мг/л в известном устройстве. Съем в известном 260-270 мл/мин.

111243734

Составитель О.Кабанов

Техред М.Морr ентал

Редактор:И.Келемеш

Корректор С,Черни Заказ 3735/5

Тираж 660

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

И3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, ч