Блочный трубчатый мембранный аппарат

Блочный трубчатый мембранный аппарат

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к устройствам для осуществления мембранных процессов и может быть использовано в любой отрасли промышленности и сельского хозяйства, где производится разделение жидких сред. Цель изобретения - повышение производительности и эффективности фильтра путем снижения концентрационной поляризации на мембранах за счет интенсивной турбулизации потока жидкости. Аппарат состоит из корпуса с расположенным в нем блоком трубчатых мембранных элементов, установленным в торцовых фитингах с каналами для подвода и отвода исходной жидкости. В концевых участках каждого мембранного элемента установлены турбулизирующие устройства, выполненные в виде цилиндрических вставок 7 с опорным фланцем 8 и имеющие внутреннюю многозаходную винтовую нарезку квидистантных канавок 9 с уменьшающимся по длине живым сечением. Исходная жидкость под избыточным давлением поступает в турбулизирующие вставки 7, которые придают периферийным слоям потока вращательное движение. Далее поток с высокой степенью турбулизации проходит мембранные элементы и выводится из аппарата. При этом часть жидкости проникает через их пористые мембраны и попадает в полость для пермеата, откуда отводится в сборную емкость. Поступательно-вращательное движение исходной жидкости при прохождении мембранных элементов предотвращает образование отложений на их поверхности и повышает производительность аппарата. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) В 01 О 69/04 д) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННт Сса (21) 4439552/23-26 (22) 13.06.88 (46) 23,08.90, Бюл. Р 31 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и технологический институт монтажа, эксплуатации и реMQHTB машин и оборудования животноводческих и птицеводческих ферм (72) В,A.Màêàðåíêî, Н.И.Чипурко и Д,А.Ворочаев (53) 66.067-279.002.73:532.71.1 (088.8) (56) Установка для обессоливания и очистки сточных вод процессом обратного:осмоса и ультрафильтрации, M.: НИИТЗХИМ, 1979, выл ° 2 (21), с.41.

2 (54) БЛОЧНЫЙ ТРУБЧАТЫЙ МЕМБРАННЫЙ

АППАРАТ (57) Изобретение относится к устройствам для осуществления мембранных процессов и может быть использовано в любой отрасли промышленности и сельского хозяйства, где производится разделение жидких сред. Цель изобретения — повышение производительности и эффективности фильтра путем снижения концентрационной поляризации на мембранах за счет интенсивной турбулиэации патока жидкости. Аппарат состоит иэ коргуса с расположенным в нем блоком трубчатых мембранных элементов, установленным в торцовых фитингах с качалами для подво!

586756 да и отвода исходной жидкости. В концевых участках каждого мембранного элемента установлены турбулизирующие устройства, выполненные в виде цилиндрических вставок 7 с опорным фланцем 8 и имеющие внутреннюю многозаходную винтовую нарезку эквидистантных канавок 9 с уменьшающимся но длине живым сечением. Исходная жидкость под избыточным давлением поступает в турбулизирующие вставки 7, которые придают периферийным слоям потока вращательное движение, Далее!

Изобретение относится к устрой ствам для осуществления мвмбранных процессов и может быть использовано в любой отрасли промышленности и, сельского хозяйства, где производит— ся разделение жидких сред.

Цель изобретения -повышение производительности аппарата за счет снижения концентрационной поляризации, На..фиг.1 изображен мембранный аппарат, разрез;.на фиг.2 — вид A на фиг,1; на фиг.3 — ципиндрическая турбулизирующая вставка, разрез; на фиг,4 — сечение Б-Б на фиг,3, Аппарат состоит из корпуса 1 с

35 расположенным в нем блоком 2 трубчатых мембранных элементов, установленным в торцовых фитингах 3 с каналами

4 и 5 для подвода и отвода исходной жидкости и встроенных в каждый меме

40 бранный элемент 6 турбулизирующих устройств, выполненных в виде полых цилиндрических вставок 7 с опорным фланцем 8 у их наружных торцов и многозаходной внутренней винтовой на— р езкой эквидистантных канавок 9, имеющих одинаковое направление навивки для обоих концов мембранного элемента 6. У(ивое сечение каждой винтовой канавки 9 по мере удаления от опор50 ного фланца 8 постепенно уменьшается, а угол закручивания канавки 9 по длине цилиндрической турбулизирующей о вставки 7 составляет 180

Вставки 7 выполнены из химически нейтрального эластичного материала, преимущественно капрона., и плотно установлены в концевых участках каждого мембранного элемента 6. Блок 2 поток с высокой степенью турбулиэации проходит. мембранные элементы и выводится из аппарата. При этом часть жидкости проникает через их пористые мембраны и попадает в полость для пермеата, откуда отводится в сборную емкость. Поступательно-вращательное движение исходной жидкости при прохождении мембранных элементов предотвращает образование отложений на их поверхности и повышает производительность аппарата. 1 з,п, ф-лы, 4 ил. установлен в торцовых фитингах 3 посредством вибропоглощающих герметизирующих манжет 10, отделяющих полость

11 для пермеата от конических полостей 12 для прохода исходной жидкости.

Торцовые фитинги 3 навернуты на наружные реэьбовые участки переходников 13, которые, в свою очередь, внутренней резьбой навернуты на концевые резьбовые участки корпуса

Герметизация сопряжениймежду фитингами 3, переходниками. 13и корпусом 1 осуществляется посредством эластичных уплотнительных колец 14 ипрокладок 15.

Уплотнение сопряжений входных 4 и выходных 5 каналов с фитингами 3 достигается эа счет эластичных прокладок

16 и прижимньгх болтов 17. Для отвода пермеата корпус 1 снабжен штуцером 18, Для уменьшения гидравлического сопротивления аппарата у торцов цилиндрических турбулиэирующих вставок 7 выполнены внутренние фаски 19 под о углом 15 к оси вставок 7, Аппарат работает следующим образом, Исходная жидкость под избыточным давлением поступает во входной канал 4 и входит в цилиндрические турбулизирующие вставки 7, Фаски 19 при этом исключают лобовое сопротивление торцов вставок 7 на входе и вызывают конфузорный эффект. При прохождении входной фаски 19 поток таким образом несколько увеличивает скорость, При дальнейшем продвижении внутри цилиндрической турбулизирующей вставки 7 периферийный кольцевой слой потока входит в винтовые канавки 9 и по мере продвижения по ним постепенно приоб1586756

17 72

Q 77 ii ретает вращательное движение. При этом уменьшение живоro сечения канавок 9 к выходу турбулизирующих вставок 7 вызывает увеличение скорости частиц в периферийном кольцевом слое потока. При движении потока в мембранных элементах 6 высокая скорость частиц и их поступательно-вращательное движение у поверхности мембран предотвращают концентрационную поляризацию и образование твердых отложений на поверхности. К концу мембранного элемента 6 вращение потока постепенно затухает и поток входит в установленную в этом конце турбулизирующую вставку 7 при отсутствии лобового гидравлического сопротивления за счет входной фаски 19 °

При прохождении турбулизирующей вставки .7 периферийный кольцевой слой потока также приобретает вращательное движение, что исключает осадкообразование на торце блока 2 и поверхностях конической полости 12. Пройдя послед.нюю, поток через выходной патрубок

5 выходит из аппарата.

При прохождении потока, имеющего избыточное давление и поступательновращательное движение частиц через. мембранные элементы, часть подаваемой жидкости продавливается через пористый слой мембраны и каркаса трубки, попадая, таким образом, в полость 11 для пермеата, откуда через штуцер 18 отводится в сборную емкость очищенной жидкости (не показана).

Для обеспечения равных условий очистки поверхности мембран по всей их длине через заданное время ннправление подачи потока исходной жидкости в аппарат меняют на обратное, Тогда вращение потока происходит в обратном направлении и интенсивная турбулизация распространяется от другого конца трубки. В конечном итоге вся поверхность мембран предохраняется от осадкообраэований, снижающих производительность аппарата, Формула изобретения

1. Блочный трубчатый мембранный аппарат, состоящий из цилиндрического корпуса, торцовых фланцев с ка.20 налами подвода и отвода жидкости и мембранных элементов с турбулизирующими устройствами, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения производительности аппарата за

25 счет снижения концентрационной поляризации, турбулизирующие устройства выполнены в виде отрезков полых цилиндров с опорным фланцем, на внутренней поверхности которых выполнена многозаходная винтовая нарезка, и расположены с обеих сторон внутри каждого мембранного элемента.

2. Аппарат по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что сечение профиля каждой канавки винтовой нарезки вы35 полнено переменным с уменьшением от опорного фланца. а угол закручивания нарезки по длине турбулизирующего о устройства не превышает 180

1586756

6QQ, Р

Составители A,Свитцов

Техрец N.Дидою

Рецактор Н:Рогулич

Корректор Т,Пали 1 -1аказ 2383 Тираж 541 Подписное

ИЙИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКИТ СССР

113035, Москва, 11 -35, Раушская наб., д. 4/5!

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, i 01