RU2070428C1

RU2070428C1 - Membrane apparatus

Info

Publication number: RU2070428C1
Application number: RU94005665A
Authority: RU
Inventors: В.Ф. Зайченко
Original assignee: Научно-технический кооператив "Контур"
Priority date: 1994-02-16
Filing date: 1994-02-16
Publication date: 1996-12-20

Abstract

FIELD: chemistry. SUBSTANCE: invention refers to devices used for separation of solutions with the aid of semipermeable membranes predominantly having diameter 293 mm employed in food, microbiological and chemical industries. Membrane apparatus has two flanges with unions for inlet of separable mixture and outlet of products, package of disc membrane and intermediate elements, sealing spacers, fixing members arranged over periphery of flanges and additional fixing member installed by means of sealing spacers along axis of apparatus. Central through holes are made in flanges, membrane and intermediate elements. EFFECT: enhanced operational efficiency of apparatus. 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для разделения растворов с помощью полупроницаемых мембран, преимущественно диаметром 293 мм, и может быть использовано в пищевой, микробиологической и химической отраслях промышленности. The invention relates to a device for separating solutions using semipermeable membranes, mainly with a diameter of 293 mm, and can be used in the food, microbiological and chemical industries.

Известна установка стерилизующей фильтрации УСФ-293-7 (И. В. Беседина и др. "Мембранное микрофильтрование растворов для инъекций аптечного изготовления", Фармация N 1, 1989 г. с. 54 54), применяемая для мембранного микрофильтрования растворов, в состав которой входит фильтродержатель ФД-293, содержащий два фланца, расположенный между ними пакет из мембранных и промежуточных элементов и уплотнительных прокладок и элементы крепления в виде струбцин. Этот фильтродержатель может использоваться для микрофильтрования растворов при больших (до 3 кГ/см²) давлениях и большом (293 мм) диаметре мембраны. Однако эксплуатация его достаточно сложна.The known installation of sterilizing filtration USF-293-7 (I. V. Besedina and others. "Membrane microfiltration of solutions for injection pharmaceutical manufacturing", Pharmacy No. 1, 1989, p. 54 54), used for membrane microfiltration of solutions, which includes a filter holder FD-293, containing two flanges, located between them a package of membrane and intermediate elements and gaskets and fasteners in the form of clamps. This filter holder can be used for microfiltration of solutions at high (up to 3 kg / cm ² ) pressures and a large (293 mm) diameter of the membrane. However, its operation is quite complicated.

Вследствие большого давления и довольно значительной площади фланцев (около 0,07 м²), на них действует значительная распирающая изнутри сила F P • S 3 кГ/см² x 700 см² 2100 кГ.Due to the high pressure and the rather large area of the flanges (about 0.07 m ² ), they are affected by a significant force inside FP • S 3 kg / cm ² x 700 cm ² 2100 kg.

Для обеспечения необходимой прочности фланцы и элементы крепления (струбцины) выполнены из толстой стали и являются тяжелыми и громоздкими. Например, фланцы выполнены из стали толщиной 10 мм и вместе со струбцинами весят 15 18 кГ. Фильтродержатель весь контактирует с фильтруемым раствором, поэтому всю эту громоздкую и тяжелую конструкцию нужно стерилизовать в сборе в автоклаве, что неудобно. Кроме того, для обеспечения стерильности фланцы выполняются из специальных материалов (например, нержавеющая сталь 12 х 18 Н9Т), которая достаточно дорога. В итоге фильтродержатель дорог и сложен в изготовлении и неудобен в эксплуатации. To ensure the necessary strength, the flanges and fasteners (clamps) are made of thick steel and are heavy and bulky. For example, flanges are made of steel 10 mm thick and together with clamps weigh 15 18 kg. The filter holder is in full contact with the filtered solution, so all this bulky and heavy construction must be sterilized assembly in an autoclave, which is inconvenient. In addition, to ensure sterility, the flanges are made of special materials (for example, stainless steel 12 x 18 H9T), which is quite expensive. As a result, the filter holder is expensive and difficult to manufacture and inconvenient to operate.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является мембранный аппарат, содержащий два фланца со штуцерами ввода разделяемой смеси и вывода продуктов, размещенный между ними пакет из дисковых мембранных и промежуточных элементов, кольцевых прокладок, а также расположенные по периферии фланцев элементы крепления (Т. Брок "Мембранная фильтрация", М. "Мир", 1987), с. 146 148, рис. 6.9). The closest in technical essence to the proposed one is a membrane apparatus containing two flanges with fittings for introducing a shared mixture and output products, placed between them a package of disk membrane and intermediate elements, ring gaskets, as well as fasteners located on the periphery of the flanges (T. Brock " Membrane filtration ", M." Mir ", 1987), p. 146 148, fig. 6.9).

В связи с тем, что распирающие фланцы силы увеличиваются пропорционально квадрату диаметра, то наибольшую величину они имеют для диаметра 293 мм - наибольшего выпускаемого диаметра мембран. При таком диаметре прототип имеет такие же недостатки, как и аналог, т. е. дорог и сложен в изготовлении, неудобен в эксплуатации. Due to the fact that bursting flanges of force increase in proportion to the square of the diameter, they have the greatest value for the diameter of 293 mm - the largest diameter of the membranes produced. With this diameter, the prototype has the same disadvantages as the analogue, that is, it is expensive and difficult to manufacture, inconvenient to operate.

Сущность изобретения состоит в том, что в известный мембранный аппарат, содержащий два фланца со штуцерами ввода разделяемой смеси и вывода продуктов, расположенный между ними пакет из дисковых мембранных и промежуточных элементов и уплотнительных прокладок, а также элементы крепления, размещенные по периферии фланцев, введен дополнительный элемент крепления, установленный с герметизирующими прокладками по сои аппарата. При этом во фланцах, мембранных и промежуточных элементах выполнены центральные сквозные отверстия. The essence of the invention lies in the fact that in a known membrane apparatus containing two flanges with fittings for inputting a shared mixture and output products, located between them a package of disk membrane and intermediate elements and sealing gaskets, as well as fasteners placed on the periphery of the flanges, introduced fastening element installed with sealing gaskets along the soybean apparatus. At the same time, central through holes are made in the flanges, membrane and intermediate elements.

Задача, решаемая изобретением, состоит в создании менее металлоемкого, более дешевого и простого в эксплуатации мембранного аппарата, преимущественно для мембран диаметром 293 мм. The problem solved by the invention is to create a less metal-intensive, cheaper and easier to operate membrane apparatus, mainly for membranes with a diameter of 293 mm

Технический результат, достигаемый при этом, состоит в перераспределении распирающих сил, что позволяет сделать фланцы более тонкими, а следовательно, мембранный аппарат белее легким и более дешевым. The technical result achieved in this case consists in the redistribution of the bursting forces, which allows the flanges to be made thinner, and therefore, the membrane apparatus is whiter than light and cheaper.

На чертеже изображен предлагаемый мембранный аппарат: а состав мембранного аппарата, б мембранный аппарат в сборе. The drawing shows the proposed membrane apparatus: a composition of the membrane apparatus, b membrane apparatus assembly.

Мембранный аппарат содержит верхний 1 и нижний 2 фланцы со штуцерами ввода разделяемой смеси 3 и вывода продуктов 4 и расположенный между фланцами пакет дисковых элементов, состоящий из уплотнительного кольца 5, опорного 6 и сетчатого 7 дисков, мембранного микрофильтра 8, предфильтра 9 и уплотнительного кольца 10. Фланцы стянуты между собой струбцинами 11. Все детали аппарата имеют центральное сквозное отверстие, а котором с герметизирующими прокладками 12 установлен дополнительный элемент крепления 13, сжимающий все детали мембранного аппарата. В качестве элемента крепления 13 может быть использован болт с гайкой. The membrane apparatus contains the upper 1 and lower 2 flanges with fittings for the input of the mixture to be separated 3 and the output of products 4 and a disk element pack located between the flanges, consisting of a sealing ring 5, a supporting 6 and a mesh 7 disc, a membrane microfilter 8, a prefilter 9 and a sealing ring 10 The flanges are pulled together by clamps 11. All parts of the apparatus have a central through hole, and with the sealing gaskets 12 an additional fastening element 13 is installed, compressing all parts of the membrane apparatus . As a fastening element 13, a bolt with a nut can be used.

Сборка фильтра осуществляется следующим образом. В кольцевую канавку нижнего фланца 2 помещают уплотнительное кольцо 5, затем устанавливают опорный 6 и сетчатый 7 диски. На сетчатом диске укладывают мембранный микрофильтр 8 и предфильтр 9. Поверх предфильтра по краю мембраны укладывают уплотнительное кольцо 10, размещают верхний фланец 1. Оба фланца скрепляют струбцинами 11. В центральное отверстие вставляют с двух сторон герметизирующие прокладки 12, затем устанавливают болт 13 и с помощью гайки сжимают все детали аппарата. К штуцерам верхнего и нижнего фланцев подсоединяют подводящую и отводящую трубки. The filter assembly is as follows. A sealing ring 5 is placed in the annular groove of the lower flange 2, then the supporting 6 and mesh 7 discs are installed. A membrane microfilter 8 and a prefilter 9 are placed on the mesh disk. A sealing ring 10 is placed on top of the prefilter along the edge of the membrane, the upper flange 1 is placed. Both flanges are fastened with clamps 11. The gaskets 12 are inserted from both sides, then the bolt 13 is inserted and, using nuts tighten all parts of the device. The inlet and outlet tubes are connected to the fittings of the upper and lower flanges.

Предлагаемое решение позволяет сделать аппарат, работающий при больших давлениях и больших диаметрах мембран, более легким и дешевым, хотя и более сложным в изготовлении. The proposed solution allows to make the apparatus, operating at high pressures and large diameters of the membranes, easier and cheaper, although more difficult to manufacture.

Claims

A membrane apparatus containing two flanges with fittings for introducing a shared mixture and outputting products, a package of disk membrane and intermediate elements and sealing gaskets between them, as well as fastening elements located on the periphery of the flanges, characterized in that it is equipped with an additional fastening element installed using sealing gaskets along the axis of the apparatus, while central through holes are made in the flanges, membrane and intermediate elements.