Блочный трубчатый мембранный аппарат Советский патент 1990 года по МПК B01D69/04 

1

(21)4439552/23-26

(22)13.06.88

(46) 23,08.90. Бюл. К 31

(71)Всесоюзный научно-исследовательский и технологический институт монтажа, эксплуатации и ремонта машин и оборудования животноводческих

и птицеводческих ферм

(72)В.А.Макаренко, 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. - М.: НИИТЭХИМ, 1979, вьш. 2 (21), с.41.

(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 ннтенсивкой турбулизации потока жидкости. Аппарат состоит из корпуса с расположен- . ным в нем блоком трубчатых мембранных элементов, установленным в торцовых фитингах с канапами для подвос S

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.

Л

да и отвода исходной жидкости. В концевых участках каждого мембранного элемента установлены турбулизирующие устройства выполненные в виде ци- линдрических вставок 7 с опорным фланцем 8 и имеющие внутреннюю много- заходную винтовую нарезку эквидисуант ных канавок 9 с уменьшающимся по длине живым сечением. Исходная жид- кость под избыточным давлением поступает в турбулизирующие вставки 7, которые придают периферийным слоям потока вращательное движение. Далее

Изобретение относится к устрой-. ствам дпя осуществления м&мбранных процессов и может быть использовано в любой отрасли промьшшенности и сельского хозяйства, где производит- ся разделение жидких сред.

Цель изобретения -повышение производительности аппарата за счет снижения концентрационной поляризации.

На..фиг.1 изображен мембранный ап- парат, разрез;,на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.З - ципиндрическая турбулизирующая вставка, разрез; на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.З.

Аппарат состоит из корпуса 1 с 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 каждьш мем- бранный элемент 6 турбулизирующих устройств, выполненных в виде полых цилиндрических вставок 7 с опорным фланцем 8 у их наружньк торцов и мно гозаходкой внутренней винтовой на- резкой эквидистантных канавок 9, име щих одинаковое направление навивки для Ьбоих концов мембранного элемента 6. Живое сечение каждой винтовой канавки 9 по мере удаления от опорного фланца 8 постепенно уменьшаетс а угол закручивания канавки 9 по длне цилиндрической турбулизирующей 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 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 повьшает производитель- но.сть аппарата. 1 з,п. ф-лы, 4 ил.

0

5

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 резьбовые участки переходников 13, которые, в свою очередь, внутренней резьбой навернуты на кон- цевые резьбовые участки корпуса J, Герметизация сопряжений между фитингами 3, переходниками. 13и корпусом 1 осуществляется посредством эластичньк уплотнительных колец 14 и прокладок 15. Уплотнение сопряжений входных 4 и выходных 5 каналов с фитингами 3 достигается за счет эластичных прокладок 16 и прижимных болтов 17. Для отвода пермеата корпус 1 снабжён штуцером 18,. Для уменьшения гидравлического сопротивления аппарата у торцов цилиндрических турбулизирующих вставок 7 выполнены внутренние фаски 19 под 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 продвий ении внутри цилиндрической турбулизирующей вставки 7 периферийный кольцевой слой потока входит в винтовые канавки 9 и по мере продвижения по ни.м постепенно приоб515

ретает вращательное движение. При этом уменьшение живого 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 турбули- зирующую вставку 7 при отсутствии лобового гидравлического сопротивления за счет входной фаски 19.

При прохождении турбулизирующей вставки 7 периферийный кольцевой сло потока также приобретает вращательно движение, что исключает осадкообразование на торце блока 2 и поверхностя конической полости 12. Пройдя послед

нюю, поток через выходной патрубок 5 выходит из аппарата,

I

При прохождении потока, имеющего

избыточное давление и поступательно- вращательное 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 чере щтуцер 18 отводится в сборную емкость очищенной жидкости (не показана) .

72

Ф

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

Ф

ормула изобретения

:.fe