RU2542268C2 - Fluid cleaning membrane module - Google Patents
Fluid cleaning membrane module Download PDFInfo
- Publication number
- RU2542268C2 RU2542268C2 RU2012152298/05A RU2012152298A RU2542268C2 RU 2542268 C2 RU2542268 C2 RU 2542268C2 RU 2012152298/05 A RU2012152298/05 A RU 2012152298/05A RU 2012152298 A RU2012152298 A RU 2012152298A RU 2542268 C2 RU2542268 C2 RU 2542268C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- filter elements
- housing
- guide plate
- filter
- assembly
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к энергетике, транспорту, нефтехимической и другим отраслям промышленности и может быть использовано в системах для очистки питьевой и технической воды, топлив, масел и других жидкостей.The invention relates to energy, transport, petrochemical and other industries and can be used in systems for the purification of drinking and industrial water, fuels, oils and other liquids.
Известно устройство для фильтрации жидкости [Патент на изобретение РФ №2226120. Устройство для фильтрации жидкости и способ регенерации фильтрующих элементов. Опубл. 27.03.2004]. Известное устройство содержит корпус с установленными в нем фильтроэлементами и патрубком с краном для вывода осадка, установленным внизу корпуса, гидроаккумулятор, выполненный в виде резервуара, установленного над корпусом, патрубок для подвода очищаемой жидкости, конец которого выведен в корпус устройства, и расположенный в нижней зоне гидроаккумулятора патрубок с краном для вывода фильтрата. Фильтрующие элементы в устройстве установлены по типу гексагональной плотной упаковки с пористостью сборки 40 ÷80% и смонтированы на трубной доске посредством штуцеров. Трубная доска прикреплена снизу к корпусу гидроаккумулятора с обеспечением герметичности гидроаккумулятора. Нижний конец патрубка для подвода очищаемой жидкости выведен на распределительную решетку, установленную в корпусе устройства над верхними торцами фильтрующих элементов. Фланцы корпуса мембранного фильтра для очистки жидкости и гидроаккумулятора соединены болтовым соединением.A device for filtering a liquid is known [Patent for the invention of the Russian Federation No. 2226120. A device for filtering liquid and a method of regenerating filter elements. Publ. 03/27/2004]. The known device comprises a housing with filter elements installed in it and a nozzle with a tap for withdrawing sludge installed at the bottom of the housing, a hydraulic accumulator made in the form of a tank mounted above the housing, a nozzle for supplying a cleaned liquid, the end of which is brought into the device housing, and located in the lower zone accumulator nozzle with tap for filtrate outlet. The filter elements in the device are installed according to the type of hexagonal tight packing with an assembly porosity of 40 ÷ 80% and are mounted on the tube plate using fittings. The tube plate is attached to the bottom of the accumulator housing to ensure the integrity of the accumulator. The lower end of the nozzle for supplying the liquid to be cleaned is displayed on the distribution grid installed in the device casing above the upper ends of the filter elements. The flanges of the membrane filter housing for cleaning the fluid and the accumulator are bolted.
Недостатками известного устройства являются относительно малая глубина очистки жидкости и преждевременное прекращение ее фильтрации на отдельных фильтрующих элементах, связанные с различием скоростей фильтрации очищаемой жидкости на различных фильтрующих элементах, являющимся следствием различия массовых расходов (скоростей) потока в системе параллельных каналов сборки, образованных фильтрующими элементами.The disadvantages of the known device are the relatively shallow depth of liquid purification and the premature termination of its filtration on individual filter elements, associated with the difference in the filtration rates of the liquid to be cleaned on different filter elements, which is a consequence of the difference in mass flow rates (velocities) of the flow in the system of parallel assembly channels formed by filter elements.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является мембранный модуль [Патент на изобретение РФ №2417117. Мембранный модуль. Опубл. 27.04.2011]. Известное устройство содержит корпус, фильтроэлементы, установленные в полости корпуса и смонтированные на трубной доске посредством штуцеров, полости которых сообщены с полостью гидроаккумулятора и полостями фильтроэлементов. Нижний отводящий патрубок, гидроаккумулятор, выполненный в виде резервуара, установленного над корпусом, подводящий патрубок, установленный со смешением в сторону стенки корпуса относительно его продольной оси, боковой отводящий патрубок, трубную доску, прикрепленную снизу к гидроаккумулятору, распределительную решетку с отверстиями. Подводящий патрубок, боковой и нижний отводящие патрубки оснащены кранами. Фильтроэлементы состоят из цилиндрической пористой подложки и расположенной на ее наружной поверхности наноструктурной мембраны. Под трубной доской укреплена направляющая пластина, образующая с ней плоский щелевой канал. Нижние концы фильтроэлементов введены в соответствующие им отверстия распределительной решетки с образованием между ними кольцевых каналов. В полости корпуса вдоль его внутренней боковой поверхности установлена распределительная обечайка с образованием между ними кольцевого канала, верхняя часть распределительной обечайки соединена с периферийной частью направляющей пластины.The closest in technical essence to the claimed device is a membrane module [Patent for the invention of the Russian Federation No. 2417117. Membrane Module Publ. 04/27/2011]. The known device comprises a housing, filter elements installed in the cavity of the housing and mounted on the tube plate by means of fittings, the cavities of which are in communication with the cavity of the hydraulic accumulator and the cavities of the filter elements. The lower outlet pipe, the accumulator, made in the form of a tank mounted above the housing, the intake pipe, installed with mixing towards the wall of the housing relative to its longitudinal axis, the side outlet pipe, a tube board attached to the bottom of the accumulator, distribution grid with holes. The inlet pipe, side and lower outlet pipes are equipped with taps. The filter elements consist of a cylindrical porous substrate and a nanostructured membrane located on its outer surface. A guide plate is fixed under the tube plate, forming a flat slot channel with it. The lower ends of the filter elements are inserted into the corresponding holes of the distribution grid with the formation of annular channels between them. In the cavity of the housing along its inner side surface, a distribution shell is installed with the formation of an annular channel between them, the upper part of the distribution shell is connected to the peripheral part of the guide plate.
Недостатками известного устройства являются относительно малая глубина очистки жидкости и преждевременное прекращение ее фильтрации на отдельных фильтроэлементах, связанные с различием скоростей фильтрации очищаемой жидкости на различных фильтроэлементах, являющимся следствием различия массовых расходов (скоростей) потока в системе параллельных каналов сборки, образованных фильтроэлементами.The disadvantages of the known device are the relatively small depth of liquid purification and the premature termination of its filtration on individual filter elements, associated with the difference in the filtration rates of the liquid being cleaned on different filter elements, which is a consequence of the difference in mass flow rates (velocities) of the flow in the system of parallel assembly channels formed by filter elements.
Задачей изобретения является устранение указанных недостатков, а именно создание мембранного фильтра для очистки жидкости (далее - мембранный фильтр) с относительно большой глубиной очистки жидкости, и исключение преждевременного прекращения фильтрации на отдельных фильтроэлементах.The objective of the invention is to remedy these disadvantages, namely the creation of a membrane filter for cleaning liquids (hereinafter - the membrane filter) with a relatively large depth of liquid purification, and the elimination of premature termination of filtration on individual filter elements.
Для исключения указанных недостатков в мембранном фильтре для очистки жидкости, содержащем корпус, фильтроэлементы, имеющие идентичную конструкцию и установленные в полости корпуса параллельно его продольной оси и смонтированные на трубной доске посредством штуцеров, полости которых сообщены с полостью гидроаккумулятора и полостями фильтроэлементов, нижний отводящий патрубок, установленный внизу корпуса, гидроаккумулятор в виде установленного над корпусом резервуара, подводящий патрубок, смещенный относительно продольной оси корпуса, боковой отводящий патрубок, расположенный в нижней зоне полости гидроаккумулятора, трубную доску, прикрепленную снизу к гидроаккумулятору, разделительную обечайку в виде круглого цилиндра, распределительную решетку с отверстиями, укрепленную на разделительной обечайке, причем подводящий патрубок, боковой и нижний отводящие патрубки оснащены кранами, фильтроэлементы состоят из круглой цилиндрической пористой подложки и расположенной на ее наружной боковой поверхности наноструктурной мембраны, которые снизу и сверху ограничены соответственно нижним и верхним адаптерами, один фильтроэлемент расположен в центре корпуса, а другие фильтроэлементы установлены, по меньшей мере, в один ряд, и образуют гексагональную упаковку, нижние части штуцеров укреплены в соответствующих верхних адаптерах, под трубной доской укреплена направляющая пластина, имеющая отверстия для прохода штуцеров и образующая с ней плоский щелевой канал, наружная боковая поверхность штуцеров установлена с касанием внутренней боковой поверхности отверстий направляющей пластины, нижние концы фильтроэлементов введены в соответствующие им отверстия распределительной решетки с образованием между ними кольцевых каналов, в полости корпуса вдоль его внутренней боковой поверхности установлена разделительная обечайка с образованием между ними кольцевого канала, верхняя часть разделительной обечайки соединена с периферийной частью направляющей пластины, а в радиальном направлении исключен выход направляющей пластины за пределы разделительной обечайки, ширина кольцевого канала как между корпусом и разделительной обечайкой, так и между корпусом и направляющей пластиной выполнена постоянной по периметру данного кольцевого канала, нижние торцевые части фильтроэлементов расположены в пределах плоскости разделительной обечайки, предлагается при числе Рейнольдса, рассчитанном по средней скорости очищаемой жидкости в проходном сечении сборки фильтроэлементов, соответствующем диапазону 6·103-2·105, и отношении шага расположения фильтроэлементов в сборке к наружному диаметру фильтроэлемента, соответствующему диапазону от 1,01 до 1,50, положение фильтроэлементов в поперечном сечении сборки, расположенном под направляющей пластиной и проходящем через фильтроэлементы, выбирают в соответствии с соотношением, учитывающим число фильтроэлементов в сборке, число рядов фильтроэлементов в сборке, число Пи, внутренний радиус разделительной обечайки, наружный радиус фильтроэлемента и шаг расположения фильтроэлементов в сборке.To eliminate these drawbacks in a membrane filter for cleaning liquids containing a housing, filter elements having an identical design and installed in the cavity of the housing parallel to its longitudinal axis and mounted on the tube plate by means of fittings, the cavities of which are in communication with the hydraulic accumulator cavity and filter element cavities, the lower outlet pipe, installed at the bottom of the housing, a hydraulic accumulator in the form of a tank mounted above the housing, a supply pipe displaced relative to the longitudinal axis of the core a mustache, a lateral outlet pipe located in the lower zone of the accumulator cavity, a tube plate attached to the bottom of the accumulator, a separation shell in the form of a round cylinder, a distribution grill with holes mounted on the separation shell, and the inlet pipe, side and lower outlet pipes are equipped with taps, filter elements consist of a round cylindrical porous substrate and a nanostructured membrane located on its outer side surface, which are bounded below and below respectively, lower and upper adapters, one filter element is located in the center of the housing, and the other filter elements are installed in at least one row and form a hexagonal package, the lower parts of the fittings are fixed in the corresponding upper adapters, a guide plate is fixed under the tube plate, which has holes for the passage of the fittings and forming a flat slot channel with it, the outer side surface of the fittings is installed by touching the inner side surface of the holes of the guide plate, the lower ends lithium elements are introduced into the holes of the distribution grid corresponding to them with the formation of annular channels between them, in the cavity of the housing along its inner side surface there is a separation shell with the formation of an annular channel between them, the upper part of the separation shell is connected to the peripheral part of the guide plate, and the output is excluded in the radial direction guide plate beyond the separation shell, the width of the annular channel as between the housing and the separation shell, so and between the casing and the guide plate is made constant around the perimeter of this annular channel, the lower end parts of the filter elements are located within the plane of the dividing shell, it is proposed when the Reynolds number calculated by the average speed of the liquid being cleaned in the passage section of the filter element assembly corresponding to the
Принципиальная схема исполнения одного из вариантов мембранного фильтра представлена на фигурах. На фигуре 1 изображен общий вид мембранного фильтра, на фигурах 2 и 3 - различные поперечные сечения мембранного фильтра; на фигурах 4 и 5 - различные продольные осевые сечения мембранного фильтра.A schematic diagram of one of the membrane filter options is shown in the figures. The figure 1 shows a General view of the membrane filter, in figures 2 and 3 - various cross-sections of the membrane filter; in figures 4 and 5 - various longitudinal axial sections of the membrane filter.
На фигурах 1-4 приняты следующие обозначения: 1 - боковой отводящий патрубок; 2 - верхний адаптер; 3 - гидроаккумулятор; 4 - корпус; 5 - кран бокового отводящего патрубка; 6 - кран нижнего отводящего патрубка; 7 - кран подводящего патрубка; 8 - наноструктурная мембрана; 9 - нижний адаптер; 10 - нижний отводящий патрубок; 11 - подводящий патрубок; 12 - пористая подложка; 13 - разделительная обечайка; 14 - распределительная решетка; 15 - трубная доска; 16 - фланец; 17 - шпилька; 18 - штуцер; 19 - направляющая пластина.In figures 1-4, the following notation is adopted: 1 - lateral outlet pipe; 2 - top adapter; 3 - accumulator; 4 - case; 5 - crane lateral outlet pipe; 6 - tap of the lower outlet pipe; 7 - tap of the inlet pipe; 8 - nanostructured membrane; 9 - lower adapter; 10 - lower outlet pipe; 11 - inlet pipe; 12 - porous substrate; 13 - dividing shell; 14 - distribution grid; 15 - tube plate; 16 - a flange; 17 - a hairpin; 18 - fitting; 19 - a guide plate.
Мембранный фильтр содержит корпус 4, гидроаккумулятор 3, подводящий патрубок 11, боковой 1 и нижний 10 отводящие патрубки, трубную доску 15, группу штуцеров 18, распределительную решетку 14, направляющую пластину 19, сборку фильтроэлементов, кран 7 подводящего патрубка 11, кран 5 бокового отводящего патрубка 5, кран 6 нижнего отводящего патрубка 10, разделительную обечайку 13 и фланец 16.The membrane filter contains a housing 4, a
Фильтроэлементы имеют идентичную конструкцию, установлены в полости корпуса 4 параллельно его продольной оси и смонтированы на трубной доске 15 посредством штуцеров 18.The filter elements have an identical design, are installed in the cavity of the housing 4 parallel to its longitudinal axis and are mounted on the
Полости штуцеров 18 сообщены с полостью гидроаккумулятора 3 и полостями фильтроэлементов.The cavities of the
Нижний отводящий патрубок 10 установлен в нижней части корпуса 4 и предназначен для отвода жидкости с загрязнениями.The
Гидроаккумулятор 3 выполнен в виде резервуара, установленного над корпусом 4.The
Подводящий патрубок 11 смещен относительно продольной оси корпуса 4.The
Боковой отводящий патрубок 1 расположен в нижней зоне полости гидроаккумулятора 3.The lateral outlet pipe 1 is located in the lower zone of the
Трубная доска 15 прикреплена снизу к гидроаккумулятору 3.
Разделительная обечайка 13 имеет вид круглого цилиндра.The
Распределительная решетка 14 с отверстиями укреплена на разделительной обечайке 13.The
Подводящий патрубок 11, боковой 1 и нижний 10 отводящие патрубки оснащены соответственно кранами 7, 5 и 6.The
Каждый фильтроэлемент состоит из цилиндрической пористой подложки 12 и расположенной на ее наружной боковой поверхности наноструктурной мембраны 8. Пористая подложка 12 и наноструктурная мембрана 8 снизу и сверху ограничены соответственно нижним 9 и верхним 2 адаптерами.Each filter element consists of a cylindrical
Пористая подложка 12 выполнена из пористого сверхвысокомолекулярного полиэтилена низкого давления (ТУ №2211-153-00203335-2004), имеет объемную пористость 55-60 об.% и диаметр сквозных пор - 1-3 мкм.The
Наноструктурная мембрана 8 выполнена из тугоплавких металлов: титана (Ti), циркония (Zr), хрома (Cr), их нитридов (TiN, ZrN, CrN) и оксидов (TiO2, ZrO2, Cr2O2). В наноструктурной мембране 8 диаметр сквозных пор составляет 1-3 мкм, толщина составляет 7-12 мкм, а объемная пористость - 10-13 об. %.The
Один фильтроэлемент расположен в центре корпуса 4, а другие фильтроэлементы установлены, по меньшей мере, в один ряд. Причем фильтроэлементы образуют гексагональную упаковку.One filter element is located in the center of the housing 4, and the other filter elements are installed in at least one row. Moreover, the filter elements form a hexagonal packing.
Нижние части штуцеров 18 укреплены в соответствующих верхних адаптерах 2.The lower parts of the
Под трубной доской 15 укреплена направляющая пластина 19, имеющая отверстия для прохода штуцеров 18 и образующая с ней плоский щелевой канал.Under the
Наружная боковая поверхность штуцеров 18 установлена с касанием внутренней боковой поверхности отверстий направляющей пластины 19.The outer side surface of the
Нижние концы фильтроэлементов введены в соответствующие им отверстия распределительной решетки 14 с образованием между ними кольцевых каналов.The lower ends of the filter elements are inserted into the corresponding holes of the
В полости корпуса 4 вдоль его внутренней боковой поверхности установлена разделительная обечайка 13 с образованием между ними кольцевого канала.In the cavity of the housing 4 along its inner side surface, a dividing
Верхняя часть разделительной обечайки 13 соединена с периферийной частью направляющей пластины 19.The upper part of the
В радиальном направлении исключен выход направляющей пластины 19 за пределы разделительной обечайки 13.In the radial direction, the exit of the
Ширина кольцевого канала как между корпусом 4 и разделительной обечайкой 13, так и между корпусом 4 и направляющей пластиной 19 выполнена постоянной по периметру данного кольцевого канала.The width of the annular channel both between the housing 4 and the dividing
Нижние торцевые части фильтроэлементов расположены в пределах плоскости разделительной обечайки 13.The lower end parts of the filter elements are located within the plane of the dividing
При турбулентном режиме течения рабочей очищаемой жидкости в проточной части сборки фильтроэлементов их положение в поперечном сечении устройства, расположенном под направляющей пластиной и проходящем через фильтроэлементы, выбирают в соответствии с соотношениемWhen the turbulent flow of the working fluid being cleaned in the flow part of the filter element assembly, their position in the cross section of the device located under the guide plate and passing through the filter elements is selected in accordance with the ratio
где n0 - число фильтроэлементов в сборке, шт.; m - число рядов фильтроэлементов в сборке, шт.; π - число Пи; r - внутренний радиус разделительной обечайки 13, м; R - наружный радиус фильтроэлемента, м; s - шаг расположения фильтроэлементов в сборке, м.where n 0 is the number of filter elements in the assembly, pcs .; m is the number of rows of filter elements in the assembly, pcs .; π is the number of Pi; r is the inner radius of the dividing
Указанное приближенное полуэмпирическое соотношение получено в следующих предположениях.The indicated approximate semi-empirical relation was obtained under the following assumptions.
Потери полного напора на прокачку жидкости в различных каналах проточной части сборки фильтроэлементов идентичны.Losses of the total pressure on the pumping fluid in the various channels of the flowing part of the assembly of filter elements are identical.
Плотность очищаемой жидкости в проточной части сборки фильтроэлементов идентична, скорости фильтрации в наноструктурных мембранах 8 идентичны. Массовые расходы очищаемой жидкости через характерные каналы проточной части сборки фильтроэлементов равны массовым расходам очищаемой жидкости через соответствующие им участки наноструктурных мембран 8. Проходное сечение сборки фильтроэлементов условно разбито на две зоны: центральную часть, расположенную в пределах шестиугольника, проходящего через центры фильтроэлементов последнего ряда) и периферийную часть, расположенную между корпусом 4 и указанным ранее шестиугольником.The density of the liquid being cleaned in the flow part of the filter element assembly is identical, and the filtration rates in
Течение очищаемой жидкости в сборке фильтроэлементов имеет турбулентный характер. Число Рейнольдса, рассчитанное по средней скорости очищаемой жидкости в проходном сечении сборки фильтроэлементов, соответствует диапазону 6·103-2·105. Отношение шага расположения фильтроэлементов в сборке к наружному диаметру фильтроэлемента соответствует диапазону от 1,01 до 1,50.The flow of the liquid being cleaned in the assembly of filter elements is turbulent in nature. The Reynolds number, calculated from the average velocity of the liquid being cleaned in the passage section of the filter element assembly, corresponds to the
Мембранный фильтр работает следующим образом.Membrane filter works as follows.
Перед началом фильтрации очищаемой жидкости кран 7 подводящего патрубка 11 и кран 5 бокового отводящего патрубка 1 открыты, а кран 6 нижнего отводящего патрубка 10 закрыт. Очищаемую жидкость подают в мембранный фильтр для очистки жидкости через подводящий патрубок 11, из выходной части подводящего патрубка 11 поток очищаемой жидкости попадает на направляющую пластину 19, проходит через кольцевой канал, образованный корпусом 4 и разделительной обечайкой 13, попадает в нижнюю полость, образованную корпусом 4 и распределительной решеткой 14, и через кольцевые каналы, образованные фильтроэлементами и распределительной решеткой 14, попадает в верхнюю полость, образованную фильтроэлементами, корпусом 4, разделительной обечайкой 13 и направляющей пластиной 19. Из верхней полости очищаемая жидкость последовательно проходит через наноструктурные мембраны 8 и пористые подложки 12 в полости фильтроэлементов и очищается при этом от загрязнений (нерастворимых примесей). В полостях фильтроэлементов очищенные потоки жидкости поднимаются вверх, через штуцера 18 попадают в полость гидроаккумулятора 3, сливаются в нем в общий поток жидкости, который через боковой отводящий патрубок 1 выходит из мембранного фильтра для очистки жидкости.Before filtering the cleaned liquid, the
По мере загрязнения поверхности наноструктурной мембраны 8 скорость фильтрации жидкости падает. В этом случае выполняют регенерацию фильтроэлементов. В процессе регенерации фильтроэлементов сначала закрывают кран 5 бокового отводящего патрубка 1 и через определенное время (1-2 мин) закрывают кран 7 подводящего патрубка 11 и затем полностью открывают кран 6 нижнего отводящего патрубка 10. При этом происходит гидроимпульсное воздействие на внутреннюю поверхность наноструктурной мембраны 8 и отслаивание (сброс) в нижнюю часть полости корпуса 4 накопленных загрязнений с внешней поверхности наноструктурной мембраны 8. Жидкость с загрязнениями сбрасывают через кран 6 нижнего отводящего патрубка 10. Регенерацию фильтроэлементов повторяют не более 4-5 раз. После регенерации мембранных фильтроэлементов производительность мембранного фильтра восстанавливается.As the surface of the
Фланцы 16 корпуса 4 и гидроаккумулятора 3 соединены болтовым соединением.The
Пример конкретного выполнения мембранного фильтраAn example of a specific implementation of the membrane filter
Снаряженный мембранный фильтр имеет массу 15±1 кг, а его габаритные размеры равны 358 мм × 358 мм × 1150 мм.The equipped membrane filter has a mass of 15 ± 1 kg, and its overall dimensions are equal to 358 mm × 358 mm × 1150 mm.
Корпус выполнен из нержавеющей стали Х18Н10Т. Высота цилиндрической части корпуса составляет 350 мм, а его внутренний диаметр равен 250 мм.The case is made of stainless steel X18H10T. The height of the cylindrical part of the body is 350 mm, and its inner diameter is 250 mm.
В мембранном фильтре использовано семь фильтроэлементов, образующих гексагональную упаковку. Высота фильтроэлемента с верхним 2 и нижним 9 адаптерами составляет 250 мм. Фильтроэлемент имеет внешний диаметр 70 мм и толщину стенки 15 мм. Оптимальный шаг расположения фильтроэлементов в полости разделительной обечайки 13 равен 72 мм. При определении шага расположения фильтроэлементов использовано рассмотренное ранее соотношение. При этом в соотношении задавали внутренний радиус разделительной обечайки 13 и наружный диаметр фильтроэлемента.The membrane filter uses seven filter elements forming a hexagonal packing. The height of the filter element with upper 2 and lower 9 adapters is 250 mm. The filter element has an external diameter of 70 mm and a wall thickness of 15 mm. The optimal pitch of the filter elements in the cavity of the
Щелевой зазор между трубной доской 15 и направляющей пластиной 19 составляет 15 мм.The gap between the
Подводящий патрубок 11, боковой 1 и нижний 10 отводящие патрубки выполнены из нержавеющей стали Х18Н10Т и имеют наружный диаметр 19,2 мм и внутренний диаметр 18 мм.The
Наноструктурная мембрана 8 выполнена из титана, имеет толщину 9 мкм, объемную пористость 11 об.% и диаметр сквозных пор 0,15 мкм.The
Пористая подложка 12 изготовлена из пористого сверхвысокомолекулярного полиэтилена низкого давления (ТУ №2211-153-00203335-2004) и имеет объемную пористость, равную 55 об.%, толщину - 15 мм и диаметр сквозных пор - 1,7 мкм.The
Нижний 9 и верхний 2 адаптеры выполнены из блочного полиэтилена (марка ПЭ2НТ22-12 ТУ 2243-176-002033350-2007) и имеют толщину 5 мм.The lower 9 and upper 2 adapters are made of block polyethylene (grade PE2NT22-12 TU 2243-176-002033350-2007) and have a thickness of 5 mm.
Штуцер 18 изготовлен из нержавеющей стали Х18Н10Т, имеет высоту 65 мм, наружный диаметр 19,2 мм и внутренний диаметр 18 мм.The fitting 18 is made of stainless steel X18H10T, has a height of 65 mm, an outer diameter of 19.2 mm and an inner diameter of 18 mm.
Разделительная обечайка 13 выполнена из нержавеющей стали Х18Н10Т, имеет толщину 2 мм, высоту 305 мм и внутренний диаметр 236 мм.The
Распределительная решетка 14 выполнена из нержавеющей стали Х18Н10Т, имеет толщину 5 мм и диаметр 236 мм. Диаметр отверстий в распределительной решетке 14 для прохода фильтроэлементов составляет 76 мм. Распределительная решетка 14 смещена относительно нижней торцевой части разделительной обечайки 13 на 10 мм.The
Гидроаккумулятор 3 выполнен из нержавеющей стали Х18Н10Т и имеет максимальную высоту полости равную 118 мм и внутренний диаметр 250 мм.The
Трубная доска 15 выполнена из нержавеющей стали Х18Н10Т, содержит семь отверстий диаметром 19,2 мм для установки штуцеров 18 и имеет толщину 5 мм.The
Направляющая пластина 19 выполнена из нержавеющей стали Х18Н10Т, содержит семь отверстий диаметром 50 мм для прохода штуцеров 18, имеет толщину 1,5 мм и диаметр 236 мм.The
Обеспечение идентичной скорости фильтрации очищаемой жидкости в наноструктурных мембранах 8 позволяют повысить эффективность очистки жидкости.Providing an identical filtration rate of the liquid being cleaned in
Проверка работоспособности мембранного фильтра проведена на технической воде при температуре жидкости, равной 20°C, и давлении в потоке жидкости равном 0,35 МПа.The performance check of the membrane filter was carried out on industrial water at a liquid temperature of 20 ° C and a pressure in the fluid stream of 0.35 MPa.
Скорость фильтрации мембранного фильтра составила 0,400-0,700 м3/ч.The filtration rate of the membrane filter was 0.400-0.700 m 3 / h.
На наружной поверхности всех фильтроэлементов установлена одинаковая толщина слоя загрязнений, т.е. все фильтроэлементы работали в относительно идентичных гидродинамических условиях.On the outer surface of all filter elements the same thickness of the pollution layer is established, i.e. all filter elements worked under relatively identical hydrodynamic conditions.
Технический результат: повышение эффективности очистки жидкости.Effect: increasing the efficiency of liquid purification.
Claims (1)
где
n0 - число фильтроэлементов в сборке, шт.;
m - число рядов фильтроэлементов в сборке, шт.;
π - число Пи;
r - внутренний радиус разделительной обечайки, м;
R - наружный радиус фильтроэлемента, м;
s - шаг расположения фильтроэлементов в сборке, м. A membrane filter for cleaning liquids, comprising a housing, filter elements having an identical design and installed in the cavity of the housing parallel to its longitudinal axis and mounted on the tube plate by fittings, the cavities of which are in communication with the hydraulic accumulator cavity and filter element cavities, a lower outlet pipe installed at the bottom of the housing, a hydraulic accumulator in the form of a tank installed above the casing, a supply pipe displaced relative to the longitudinal axis of the housing, a lateral discharge pipe, located wedged in the lower zone of the accumulator cavity, a tube board attached to the bottom of the accumulator, a separation shell in the form of a round cylinder, a distribution grid with holes mounted on the separation shell, the inlet pipe, the side and lower outlet pipes are equipped with taps, the filter elements consist of a round cylindrical porous substrate and located on its outer side surface of the nanostructured membrane, which are bounded from the bottom and top by the lower and upper adapter, respectively si, one filter element is located in the center of the housing, and the other filter elements are installed in at least one row and form a hexagonal package, the lower parts of the fittings are fixed in the corresponding upper adapters, a guide plate is fixed under the tube plate, which has openings for the passage of the fittings and forms with it a flat slot channel, the outer side surface of the fittings is installed with the touch of the inner side surface of the holes of the guide plate, the lower ends of the filter elements are inserted into the corresponding openings of the distribution grid between them with the formation of annular channels between them, in the cavity of the housing along its inner side surface, a separation shell is installed with the formation of an annular channel between them, the upper part of the separation shell is connected to the peripheral part of the guide plate, and in the radial direction the exit of the guide plate beyond the boundaries of the dividing shell, the width of the annular channel both between the housing and the dividing shell, and between the housing and the guide plates th made constant along the perimeter of the annular channel, the lower end portion of filter elements disposed within the plane separating the sleeve, characterized in that the Reynolds number calculated at the average speed of the cleaning liquid in the passage of filter assembly cross-section corresponding to the range of 6 × 10 3 -2 × 10 5 , and the ratio of the step of the location of the filter elements in the assembly to the outer diameter of the filter element, the corresponding range from 1.01 to 1.50, the position of the filter elements in the cross section of the assembly, is located female under the guide plate and passing through the filter elements, choose in accordance with the ratio
Where
n 0 is the number of filter elements in the assembly, pcs .;
m is the number of rows of filter elements in the assembly, pcs .;
π is the number of Pi;
r is the inner radius of the dividing shell, m;
R is the outer radius of the filter element, m;
s - step location of the filter elements in the assembly, m
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012152298/05A RU2542268C2 (en) | 2013-06-06 | 2013-06-06 | Fluid cleaning membrane module |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012152298/05A RU2542268C2 (en) | 2013-06-06 | 2013-06-06 | Fluid cleaning membrane module |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012152298A RU2012152298A (en) | 2014-12-20 |
| RU2542268C2 true RU2542268C2 (en) | 2015-02-20 |
Family
ID=53278036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012152298/05A RU2542268C2 (en) | 2013-06-06 | 2013-06-06 | Fluid cleaning membrane module |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2542268C2 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2022629C1 (en) * | 1990-05-21 | 1994-11-15 | Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной химии" | Membrane apparatus |
| RU2226120C2 (en) * | 2000-09-12 | 2004-03-27 | Закрытое акционерное общество "Обнинский центр естественных наук и технологий" | Device for filtration of liquid and method of regeneration of filter elements |
| US20080035568A1 (en) * | 2005-10-03 | 2008-02-14 | Zhongping Huang | Apparatus and Method for Filtering Fluids |
| RU2417117C1 (en) * | 2009-11-30 | 2011-04-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр Российской Федерации "Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского" | Membrane module |
-
2013
- 2013-06-06 RU RU2012152298/05A patent/RU2542268C2/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2022629C1 (en) * | 1990-05-21 | 1994-11-15 | Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной химии" | Membrane apparatus |
| RU2226120C2 (en) * | 2000-09-12 | 2004-03-27 | Закрытое акционерное общество "Обнинский центр естественных наук и технологий" | Device for filtration of liquid and method of regeneration of filter elements |
| US20080035568A1 (en) * | 2005-10-03 | 2008-02-14 | Zhongping Huang | Apparatus and Method for Filtering Fluids |
| RU2417117C1 (en) * | 2009-11-30 | 2011-04-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр Российской Федерации "Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского" | Membrane module |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2012152298A (en) | 2014-12-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7314560B2 (en) | Cyclone separator | |
| EP2670518B1 (en) | Apparatus and method for removing finely divided solids from a liquid flow | |
| CN202129029U (en) | External pressure type hollow fiber filter device | |
| RU154005U1 (en) | CONE FILTER | |
| RU2456055C1 (en) | Device for cleaning fluids in circulation systems | |
| EP3368181B1 (en) | Filtration element and filtration assembly | |
| CN104602822A (en) | Nozzle system | |
| RU2524215C1 (en) | Apparatus for cleaning diesel fuel | |
| RU2542268C2 (en) | Fluid cleaning membrane module | |
| RU2426578C1 (en) | Water treatment plant | |
| RU2416459C2 (en) | Fluid cleaning membrane module | |
| RU2417117C1 (en) | Membrane module | |
| KR101336753B1 (en) | Water purifying filter | |
| RU2008129006A (en) | METHOD AND DEVICE FOR FILTER REVERSE RINSING | |
| RU156468U1 (en) | FILTER THICKENER | |
| CN103252165B (en) | Water purifier with hollow microfiltration membranes | |
| RU2443457C2 (en) | Membrane device for water treatment plant | |
| CN217519310U (en) | High-precision filtering control valve | |
| RU2226120C2 (en) | Device for filtration of liquid and method of regeneration of filter elements | |
| CN205435117U (en) | Gap pipe automatically cleaning filter equipment | |
| CN203710776U (en) | Sewage purifying and filtering device | |
| RU2785602C1 (en) | Sorption apparatus with cartridges for liquid purification with vortex motion of sorbents content | |
| CN218393126U (en) | Regeneration membrane self-cleaning equipment | |
| CN215427485U (en) | Backwashing device and filtering system with same | |
| RU200512U1 (en) | CARTRIDGE FILTER |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20170330 |