RU2224582C1 - Мембранный аппарат с погружным фильтрующим элементом, вращающимся под действием разделяемого потока - Google Patents
Мембранный аппарат с погружным фильтрующим элементом, вращающимся под действием разделяемого потока Download PDFInfo
- Publication number
- RU2224582C1 RU2224582C1 RU2003110180/15A RU2003110180A RU2224582C1 RU 2224582 C1 RU2224582 C1 RU 2224582C1 RU 2003110180/15 A RU2003110180/15 A RU 2003110180/15A RU 2003110180 A RU2003110180 A RU 2003110180A RU 2224582 C1 RU2224582 C1 RU 2224582C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- filter element
- filter member
- membrane
- coated
- cavity
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Мембранный аппарат относится к разделению растворов методами ультрафильтрации и обратного осмоса. Корпус мембранного аппарата состоит из цилиндрической обечайки, конусообразного перфорированного днища, покрытого дренажным материалом, с нанесенной на него полупроницаемой мембраной, входных и выходных патрубков. Полый фильтрующий элемент, покрытый дренажным материалом с нанесенной на него полупроницаемой мембраной, установлен параллельно образующей конусообразного перфорированного днища корпуса с возможностью вращения. Армированный упругий шланг соединен неподвижно с одной стороны с полым валом фильтрующего элемента, а с другой стороны с патрубками отвода фильтрата и подачи исходного раствора. На внутренней поверхности цилиндрической обечайки корпуса по периметру имеется направляющая, контактирующая с роликом, установленным на полом валу фильтрующего элемента. Фильтрующий элемент выполнен в виде спирали и заключен в кожух, имеющий тангенциально расположенные отверстия. Полость спирали последовательно соединена трубками коллектора с полостью армированного упругого шланга и патрубком отвода фильтрата. Техническим результатом является повышение производительности аппарата. 4 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к области разделения растворов методами ультрафильтрации и обратного осмоса и может быть использовано в микробиологической, пищевой, химической и других отраслях промышленности.
Известен аппарат для разделения растворов (Патент РФ 1793951, В 01 D 63/16, БИ 5, 1993 г. ), включающий корпус, фильтрующий элемент, патрубки ввода исходного раствора и вывода концентрата и фильтрата, причем фильтрующий элемент установлен с возможностью вращения навстречу подачи исходного раствора и выполнен в виде двух ленточных спиралей, образующих замкнутую полость.
Недостатками известного мембранного аппарата является использование механической энергии для привода фильтрующего элемента.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является мембранный аппарат с погружным фильтрующим элементом (Патент РФ 2148427, В 01 D 13/00, БИ 13, 2000 г.), содержащий корпус, состоящий из цилиндрической обечайки, двух усеченных конусов, один из которых выполнен из пористого тела, покрытого дренажным материалом, с нанесенной на него полупроницаемой мембраной, устройства для подачи в аппарат сжатого воздуха, входных и выходных патрубков, привода, фильтрующего элемента, состоящего из пористых тел, выполненных в виде коаксиально расположенных цилиндров, покрытых дренажным материалом, с нанесенной на него полупроницаемой мембраной и образующих между собой кольцевые каналы, причем в каналах, контактирующих с разделяемым раствором, и над поверхностью внешнего цилиндра установлены турбулизирующие устройства, фильтрующий элемент установлен параллельно образующей конической части корпуса с возможностью вращения при помощи привода, размещенного выше уровня разделяемого раствора, и армированного упругого шланга, соединенного неподвижно с полым валом фильтрующего элемента и патрубком отвода фильтрата.
Недостатками мембранного аппарата являются использование сжатого воздуха для создания движущей силы процесса, механической энергии для привода фильтрующего элемента и сложность его конструкции.
Техническая задача изобретения - повышение производительности аппарата за счет снижения уровня концентрационной поляризации и использование для создания движущей силы процесса кинетической энергии разделяемого потока с целью экономии энергии.
Поставленная задача достигается тем, что в мембранном аппарате с погружным фильтрующим элементом, вращающимся под действием разделяемого потока, содержащем корпус, состоящем из цилиндрической обечайки, конусообразного перфорированного днища, покрытого дренажным материалом, с нанесенной на него полупроницаемой мембраной, входных и выходных патрубков, полого фильтрующего элемента, покрытого дренажным материалом, с нанесенной на него полупроницаемой мембраной, установленного параллельно образующей конусообразного перфорированного днища корпуса с возможностью вращения и армированного упругого шланга, соединенного неподвижно с одной стороны с полым валом фильтрующего элемента, а с другой стороны с патрубками отвода фильтрата и подачи исходного раствора, новым является то, что на внутренней поверхности цилиндрической обечайки корпуса по периметру имеется направляющая, контактирующая с роликом, установленным на полом валу фильтрующего элемента, выполненного в виде спирали, полость которой последовательно соединена трубками коллектора с полостью армированного упругого шланга и патрубком отвода фильтрата, при этом фильтрующий элемент заключен в кожух, имеющий тангенциально расположенные отверстия.
Технический результат заключается в том, что тангенциальный выход концентрата позволяет повысить производительность аппарата за счет омывания струями продукта поверхности мембраны и уменьшаются энергетические затраты ввиду отсутствия механического привода.
На фиг.1 представлен общий вид мембранного аппарата с погружным фильтрующим элементом, вращающимся под действием разделяемого потока, II - увеличенный выносной фрагмент перфорированного днища, покрытого дренажным материалом, с нанесенной на него полупроницаемой мембраной, на фиг.2 - разрез фильтрующего элемента по А-А, III - увеличенный выносной фрагмент полого фильтрующего элемента в виде спирали, покрытого дренажным материалом, с нанесенной на него полупроницаемой мембраной, на фиг.3 - увеличенный выносной фрагмент I узла крепления корпуса мембранного аппарата с армированным упругим шлангом и соединение его с патрубками подачи исходного раствора и удаления фильтрата, а на фиг.4 - схема работы фильтрующего элемента.
Мембранный аппарат (фиг. 1) имеет корпус, состоящий из цилиндрической обечайки 1, конусообразного днища 2 с перфорациями 3, покрытого дренажным материалом 4, с нанесенной на него полупроницаемой мембраной 5, входного 6, и выходных патрубков 7, 8 и 9, полого фильтрующего элемента 10 (фиг.2) в виде спирали, покрытого дренажным материалом 11, с нанесенной на него полупроницаемой мембраной 12 и установленного параллельно образующей конусообразного перфорированного днища 2 корпуса.
Полость спирали фильтрующего элемента 10 последовательно соединена трубками коллектора 13 с центральной полостью 14 армированного упругого шланга 15 и патрубком отвода фильтрата 9, при этом фильтрующий элемент 10 заключен в кожух 16, имеющий тангенциально расположенные отверстия 17.
Кроме этого, армированный упругий шланг 15 соединен неподвижно с одной стороны с полым валом 18 фильтрующего элемента 10, а с другой стороны - с патрубками отвода фильтрата 9 и подачи исходного раствора 6.
При этом полый вал 18 соединен с периферийной полостью 19 и имеет тангенциальное отверстие 20 для подачи исходного раствора в межмембранный канал фильтрующего элемента 10.
Для обеспечения своевременного удаления фильтрата, прошедшего через полупроницаемую мембрану 5, расположенную на конусообразном перфорированном днище 2, служит сборник 21 с патрубком 8.
На внутренней поверхности цилиндрической обечайки 1 корпуса по периметру имеется направляющая 22, контактирующая с роликом 23, установленным на полом валу 18 фильтрующего элемента 10.
Корпус мембранного аппарата имеет съемную крышку 24, оборудованную предохранительным клапаном 25, манометром 26 и запорной арматурой, состоящей из болта стяжного 27 и маховичка 28.
Для обеспечения крепления в корпусе мембранного аппарата армированного упругого шланга 15 и соединения его с патрубками подачи исходного раствора 6 и удаления фильтрата 9 имеется гайка фиксирующая 29 и гайки прижимные 30, 31 (фиг.3).
С целью поддержания на необходимом уровне давления (например, 0,3-0,5 МПа) в мембранном аппарате на патрубке 7 установлен клапан (не показан).
Мембранный аппарат с погружным фильтрующим элементом, вращающимся под действием разделяемого потока, работает следующим образом.
Исходный раствор под давлением (например, 0,3-0,5 МПа), необходимым для разделения раствора, поступает через патрубок 6 по периферийной полости 19 армированного упругого шланга 15 тангенциально в межмембранные каналы спирали фильтрующего элемента 10 мембранного аппарата и разделяется с помощью полупроницаемой мембраны 12 (фиг.2) на фильтрат, удаляемый из полости спирали фильтрующего элемента 10 мембранного аппарата через трубки коллектора 13, центральную полость 14 армированного упругого шланга 15 и патрубок 9, и на концентрат, тангенциально выходящий из отверстий 17 кожуха 16 фильтрующего элемента 10, который дополнительно фильтруется на полупроницаемой мембране 5, расположенной на конусообразном перфорированном днище 3, и выводится из мембранного аппарата за его пределы через патрубок 7. При этом разделенный на мембране 12 и прошедший через нее фильтрат собирается в сборник 21 и удаляется затем через патрубок 8.
В результате воздействия энергии потока разделяемого раствора на криволинейную спиралеобразную поверхность каналов фильтрующего элемента 10 и взаимодействия его с продуктом, находящимся в корпусе аппарата, при тангенциальном выходе из отверстий 17 кожуха 16 происходит движение фильтрующего элемента по траектории, определяемой направляющей 22 (фиг.4).
При этом происходит омывание струями продукта поверхности мембраны 5 конусообразного перфорированного днища 2, что позволяет снизить уровень концентрационной поляризации раствора над мембраной 5, через которую осуществляется дополнительная фильтрация раствора и его окончательное концентрирование.
Сконцентрированный раствор продукта удаляется из аппарата через патрубок 7 после срабатывания клапана (не показан) при превышении уровня рабочего давления (например, 0,3-0,5 МПа).
Преимущества предлагаемого мембранного аппарата заключаются в следующем:
- размещение на внутренней поверхности цилиндрической обечайки корпуса по периметру направляющей, контактирующей с роликом, установленным на валу фильтрующего элемента, заключенного в кожух, имеющий тангенциально расположенные отверстия, позволяет использовать кинетическую энергию потока для движения фильтрующего элемента, а также снизить концентрационную поляризацию за счет омывания мембраны конусообразного перфорированного днища;
- выполнение фильтрующего элемента в виде спирали позволяет снизить гидравлическое сопротивление потока жидкости, проходящего по его каналам.
- размещение на внутренней поверхности цилиндрической обечайки корпуса по периметру направляющей, контактирующей с роликом, установленным на валу фильтрующего элемента, заключенного в кожух, имеющий тангенциально расположенные отверстия, позволяет использовать кинетическую энергию потока для движения фильтрующего элемента, а также снизить концентрационную поляризацию за счет омывания мембраны конусообразного перфорированного днища;
- выполнение фильтрующего элемента в виде спирали позволяет снизить гидравлическое сопротивление потока жидкости, проходящего по его каналам.
Claims (1)
- Мембранный аппарат с погружным фильтрующим элементом, вращающимся под действием разделяемого потока, содержащий корпус, состоящий из цилиндрической обечайки, конусообразного перфорированного днища, покрытого дренажным материалом, с нанесенной на него полупроницаемой мембраной, входных и выходных патрубков, полого фильтрующего элемента, покрытого дренажным материалом, с нанесенной на него полупроницаемой мембраной, установленного параллельно образующей конусообразного перфорированного днища корпуса с возможностью вращения, и армированного упругого шланга, соединенного неподвижно с одной стороны с полым валом фильтрующего элемента, а с другой стороны с патрубками отвода фильтрата и подачи исходного раствора, отличающийся тем, что на внутренней поверхности цилиндрической обечайки корпуса по периметру имеется направляющая, контактирующая с роликом, установленным на полом валу фильтрующего элемента, выполненного в виде спирали, полость которой последовательно соединена трубками коллектора с полостью армированного упругого шланга и патрубком отвода фильтрата, при этом фильтрующий элемент заключен в кожух, имеющий тангенциально расположенные отверстия.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003110180/15A RU2224582C1 (ru) | 2003-04-09 | 2003-04-09 | Мембранный аппарат с погружным фильтрующим элементом, вращающимся под действием разделяемого потока |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003110180/15A RU2224582C1 (ru) | 2003-04-09 | 2003-04-09 | Мембранный аппарат с погружным фильтрующим элементом, вращающимся под действием разделяемого потока |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2224582C1 true RU2224582C1 (ru) | 2004-02-27 |
Family
ID=32173595
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003110180/15A RU2224582C1 (ru) | 2003-04-09 | 2003-04-09 | Мембранный аппарат с погружным фильтрующим элементом, вращающимся под действием разделяемого потока |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2224582C1 (ru) |
-
2003
- 2003-04-09 RU RU2003110180/15A patent/RU2224582C1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4158629A (en) | Dynamic self-cleaning filter for liquids | |
US8133397B2 (en) | Displacement filter method | |
HRP20050566A2 (en) | Filter device | |
JPS6342704A (ja) | 逆浸透装置 | |
JPS61291007A (ja) | 中空糸型分離膜素子 | |
HU206997B (en) | Filter-separator | |
US5312544A (en) | Continuous strainer | |
JPH11179114A (ja) | 可変フィルター層を有する濾過装置 | |
KR101402528B1 (ko) | 고유량 가압식 막모듈 정수장치 | |
KR101820959B1 (ko) | 실시간 세척기능을 가진 필터시스템 | |
KR20060089846A (ko) | 여과장치 | |
RU2224582C1 (ru) | Мембранный аппарат с погружным фильтрующим элементом, вращающимся под действием разделяемого потока | |
JP3936569B2 (ja) | スクリュープレス | |
RU2148427C1 (ru) | Мембранный аппарат с погружным фильтрующим элементом | |
CN115382397B (zh) | 中空纤维膜组件以及使用方法 | |
KR20190022261A (ko) | 실시간 세척기능을 가진 필터시스템 | |
CN221344031U (zh) | 一种快速更换的废水分子筛过滤装置 | |
CN219279587U (zh) | 一种具有内部清洁机构的膜分离污水处理装置 | |
JPH09150016A (ja) | 濾過方法、濾過装置、およびこれを用いた濾過システム | |
JP2002166111A (ja) | 固液分離装置 | |
RU2188700C1 (ru) | Способ очистки жидкостей и устройство для его осуществления | |
SU1503891A1 (ru) | Аппарат дл центробежного фильтровани | |
KR20000074529A (ko) | 크로스플로우 타입 가변세공 정밀 여과장치 | |
JP3951549B2 (ja) | 円筒状膜エレメント及びその洗浄方法 | |
JP2002166110A (ja) | 固液分離装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20050119 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050410 |