DE2530732B2

DE2530732B2 - Membranfiltrationsanlage

Info

Publication number: DE2530732B2
Application number: DE19752530732
Authority: DE
Inventors: Manfred 4300 Essen; Koslowski Günter Ing.(grad.) 4272 Kirchhellen Grabow
Original assignee: Fried Krupp AG
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1975-07-10
Filing date: 1975-07-10
Publication date: 1977-07-07
Also published as: JPS529683A; DE2530732A1; NL7607124A; FR2316991B3; GB1504108A; IL49949A0; FR2316991A1

Description

Querschnitt einer entsprechend der Erfindung gestalte ten Membranfiltratioiisanluge. Die Anlage bestellt aus einer Anzahl parallel zueinander angeordneter Rohre 9, die in der Zeichnung nicht dargestellte Bohrungen aufweisen Die Rohrenden 8 sind flanscharlig ausgebildet. Die flanschartigen Rohrenden 8 sind mit den Rohren 9 fest verbunden und werden ,tuf die Rühre 9 insbesondere geklebt, geschweißt oder gelötet. Jc zwei Rohre 9 sind duich einen LJmlenkstutzen 2 miteinander verbunden, wobei eine Parallel- oder Hintereinanderschaltung der Rohre 9 möglich ist. Der LJmlenkstutzen 2 woist eine als Flansch ausgebildete Grundplatte I auf, die je nach Malerialbeschaffenheil des LJmlcnkslutzens 1 angegossen, angeschweißt oder angeklebt sein kann. Je zwei Rohre 9 und der LJmlenkstutzen 2 sind dadurch miteinander verbunden, daß zwei Schrauben 6 durch entsprechende Bohrungen der Grundplatte 1 in die offene Klammer 7 eingreifen.

In jedem Rohr 9 ist eine Schlauchmembran 5 angeordnet, die entweder unmittelbar an der Wand des Rohres 9 anliegt oder von einer i]tützschieht 10 getragen wird, welche lose auf der Wand des Rohres 9 aufliegt. Die Siül/schichl 10 ist als Schlauch, Rohr oder als zum Schlauch geformter Streifen ausgebildet und besteht aus gesintertem Metall, gesintertem Kunststoff, Papier oder ähnlichen porösen und flüssigkeitsdurehlässigen Werkstoffen. Die Schnittflüche 11 der Stützschicht 10 und die Kante des flanschartigen Rohrendes 8 liegen in einer Ebene. Die Schlauchmembran 5 ragt über das Rohrende 8 hinaus. In der Schlauchmembran 5 befindet sich die Hülse 4 und stützt diese ab.

In der Grundplatte 1 ist an jeder Verbindungsstelle eine Ringnut mit dreieckigem Querschnitt angebracht, welche das Dichtelement 3 aufnimmt.

Die verwendeten Dichtelemente 3 bestehen aus Gummi oder geeigneten Kunststoffen. Beim Versehrauben der beiden Rohre 9 mit dem Umlenkstutz.cn 2 drückt jedes Dichtelement 3 in radialer Richtung auf das Ende der Schlauchmembran 5 und damit auf die Hülse 4 und in axialer Richtung auf die Schnittfläche (II) der Stiit/.schichi 10. Außerdem werden tlas Rohrende 8 und der Umlenkstutzen 2 nach außen abgedichtet. Aul diese Weise erfolgt eine optimale Abdichtung der Anlage allein durch ein Dichlelemeni. Das Dichtelement dichtet sowohl die Anlage nach außen hin als auch den Konzentratraum gegen den Permeatraum ab.

Die in der Schlauchmembran 5 und den Umlenksiutzen 2 fließende konzentrierte Lösung, die in ihre Bestandteile getrennt werden soll, steht unter einem

ίο bestimmten Druck, dessen Größe von der Zusammensetzung der Lösung und der Beschaffenheit der Membran abhängt.

Die erfindungsgemäßc Anlage kann vorteilhaft mit einem Druck bis zu 200 bar betrieben werden. Das Filtrat (Pcrmeat) fließt durch die in den Rohren 9 angebrachten Bohrungen ab und wird in einer Auffangwanne, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist, gesammelt.

In den Kig. 2, 3 und 4 sind Anlagen dargestellt, die sich von der in Fig. la und Ib gezeigten Anlage nur durch die Gestaltung des eigentlichen Dichtungsbereichs unterscheiden. Die Anlage nach Fig. la und Ib hat Ringnuten mit dreieckigem Querschnitt /ur Aufnahme der Dichtelemente 3 in der Grundplatte I, während sich in der Anlage nach Fig. 2 Ringnuten mit dreieckigem Querschnitt in den flanschartigen Rohrenden 8 befinden. In der Anlage, die in F i g. 3 dargestellt ist, sind die Ringnuten mit rechteckigem Querschnitt in der Grundplatte 1 angeordnet. In der Anlage, die iii Fig.4 dargestellt ist, befinden sich die Ringnuten mit rechteckigem Querschnitt in den flanschartigen Rohrenden 8. Fig. 5 zeigt den eigentlichen Dichtungsbereich der erfindungsgemäßen Membranfiltrationsanlage, wobei sowohl in radialer als auch in axialer

Richtung eine optimale Anlagenabdichtung erfolgt. Die Fi g. 5 zeigt deutlich, daß das Dichtelement 3 sowohl das Ende der Schlauchmembran 5 als auch die Schnittfläche 11 der Stützschicht 10 gegen den Permeatraum abdichtet. Außerdem wird die Übergangsstelle Rohr — Umlenkstutzen der Anlage nach außen abgedichtet.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

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Patentansprüche:

I. Membranfilirationsanlage, die aus mehreren, parallel angeordneten Rohren besteht, welche durch Umlenkstutzen miteinander verbunden sind, Bohrungen /um Abfließen des FiItruts aufweisen umJ in denen sich je eine Schlauchmembran befindet, die so angeordnet ist, daß sie entweder unmittelbar an der Rohrwandung anliegt oder daß sich /wischen ihr und der Rohrwandung noch eine Stüt/schicht befindet, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei Rohre (9) mit ihren flanschartigen Rohrenden (8) an der Grundplatte (I) eines Umlenkstutzeiis (2) mit Schrauben (6) und offenen Klammern (7) befestigt sind und daß sich an jeder Verbindungsstelle in der Grundplatte (1) oder im flanscharligen Rohrende (8) eine Ringnut befindet, in der ein Dichtelement (3) liegt, welches die Schnittfläche (11) der .Stützschicht (10) gegen den Permeatraum abdichtet und die über das Rohrende (8) hinausragende Schlauchmembran (5) auf die Hülse (4) drückt, die innen im Rohrende (8) ungeordnet ist und die Schlauchmembran (5) abstützt.
2. Membranfiltrationsanlage nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnuten einen dreieckigen Querschnitt haben.

J. Membranfiltrationsanlagc nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnuten einen rechteckigen Querschnitt haben.

Die Erfindung betrifft eine Membranfilirationsanlage, die aus mehreren parallel angeordneten Rohren besteht, welche durch Umlenkstutzen miteinander verbunden sind, Bohrungen zum Abfließen des Filirats aufweisen und in denen sich je eine Schlauchmembran befindet, die so angeordnet ist, daß sie entweder unmittelbar an der Rohrwandung anliegt oder daß sich zwischen ihr und der Rohrwandung noch eine Stützschicht befindet.

Membranfiltrationsanlagen der genannten Art sind bekannt und werden zur Trennung von Lösungen, insbesondere von wäßrigen Lösungen, verwendet. Die zu trennende Lösung fließt unter hohem Druck durch die mit je einer Schlauchmembran versehenen Rohre, wobei das Filtrat durch die Schlauchmembran hindurchtritt, über die in den Rohren befindlichen Bohrungen abfließt und in einer Auffangwanne gesammelt wird. Die aufkonzentrierte Lösung kann auch im Kreislauf geführt werden.

Die bekannten Anlagen haben den Nachteil, daß sie teure, technisch aufwendige und unzureichende Dichtungen aufweisen, die häufige Betriebsstörungen verursachen und nur mit großem Arbeitsaufwand auszuwechseln sind. So werden beispielsweise getrennte Membranabdichtungen und Umlenkabdichtungen, die wiederum aus mehreren Einzelteilen bestehen, verwendet. Außerdem sind vielfach noch Bauteile erforderlich, welche die axialen Zugkräfte aufnehmen, die beim Umlenken einer unter Druck fließenden Lösung entstehen.

Es wurde bereits eine Membranfiltrationsanlage vorgeschlagen, die unter anderem einfach zu montieren und reparieren ist und bei der jeweils zwei parallel zueinander verlaufende Rohre über einen Umlenkstutzen miteinander verbunden sind, wobei die entstehenden Axialkräfte über jeweils auf den Rohrenden vorgesehene Einrichtungen, einen über diesen Einrichtungen angeordneten Druckring, einen ilen Druckring übergreifenden Umlenkkopf und ein die Verbindung /wischen Rohrende und Umlenkstutzen herstellendes, lösbares Verbitulungsteil auf das Rohr übertragen werden und wobei das Rohrende und der Umlenkstut-/en auch über einen O-Ring in Verbindung mit einer Scheibe abgedichtet werden kann.

Diese Anlage weist noch Mängel bei der Abdichtung ίο der Schlauchmembranenden gegen den Permeatraum auf und verursacht auch noch erhebliche Montage- und Reparaturkosten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Membranfilirationsanlage mit betriebssicheren, cinfachen Dichtungen zu schaffen, die insbesondere bei

hohem Betriebsdruck betrieben und mit geringem Arbeitsaufwand montiert und repariert werden kann.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß je zwei Rohre mit ihren flanschartigen Rohrenden an der Grundplatte eines Umlenkstutzeiis mit Schrauben und offenen Klammern befestigt sind und daß sich an jeder Verbindungsstelle in der Grundplatte oder im flanschartigen Rohrende eine Ringnut befindet, in der ein Dichtelement liegt, welches die Schnittfläche der Stüt/schicht gegen den Permeatraum abdichtet und die über das Rohrende hinausragende Schlauchmembran auf die Hülse drückt, die innen im Rohrende angeordnet ist und die Sdilauchmembran abstützt. !,1 weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Ringnuten einen dreieckigen oder rechteckigen Querschnitt haben.

Die entsprechend der Erfindung gestaltete Membranfiltrationsanlage hat gegenüber bekannten Anlagen insbesondere den Vorteil, daß sowohl das Schlauchmembranende sowie die Schnittfläche der Stützschicht gegen den Permeatraum (Filtratraum) als auch der Umlenkstutzen und die Rohre gegen den Außenraum optimal abgedichtet werden. Ferner werden die durch Umlenkung der in den Rohren unter Druck strömenden Lösung austretenden Axialkräfte über die Schrauben und die offenen Klammern auf die Rohre übertragen. Schließlich kann die Anlage ohne großen Aufwand montiert, demontiert und repariert werden, ohne daß die Schlauchmembranen beschädigt werden. Die entsprechend der Erfindung gestaltete Membranfütrationsanlage liefert ein Filtrat großer Reinheit bei hoher Betriebssicherheit und geringen Kosten.

Mehrere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt

Fig. la, Ib Längs- und Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Membranfütrationsanlage, die in der Grundplatte Ringnuten mit dreieckigem Querschnitt aufweist,

Fig.2 Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Membranfütrationsanlage, die in den verdickten Rohrenden Ringnuten mit dreieckigem Querschnitt aufweist, Fig.
3 Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Membranfütrationsanlage, die in der Grundplatte Ringnuten mit rechteckigem Querschnitt aufweist.

Fig.
4 Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Membranfütrationsanlage, die in den verdickten Rohrenden Ringnuten mit rechteckigem Querschnitt aufweist.

Fig.
5 Längsschnitt durch den eigentlichen Dichtungsbereich der erfindungsgemäßen Membranfütrationsanlage.
Die Fig. la und Ib zeigen den Längs- und