RU32780U1

RU32780U1 - Ultrafiltration device

Info

Publication number: RU32780U1
Application number: RU2003108925/20U
Authority: RU
Inventors: К.Ш. Валиуллин; К.И. Тимин; П.С. Смирнов
Priority date: 2003-04-03
Filing date: 2003-04-03
Publication date: 2003-09-27

Description

УСТРОЙСТВО для УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИИDEVICE FOR ULTRAFILTRATION

Полезная модель относится к анпаратурному оформлению процессов разделения солевых растворов, суспензий и может быть использована при переработке кислот в производстве взрывчатых веществ, химической, пищевой промыщленностях.The utility model relates to the equipment design of separation processes of salt solutions, suspensions and can be used in the processing of acids in the production of explosives, chemical, food industries.

Известны устройства для ультрафильтрации, содержащие корпус, внутри которого размещена пористая труба, а в полости трубы установлен цилиндрический сердечник с винтовыми проточными каналами уменьщенного кольцевого сечения (свидетельство на полезную модель N 15475 по МШС С06 В21/00). В этих устройствах исходный раствор под давлением многократно циркулирует через полость пористой трубы и фильтруется через пористые стенки трубы, концентрация циркулирующего раствора при этом увеличивается, а чистый фильтрат постоянно отводится из устройства. В известном устройстве жидкость при движении равномерно распределяется по поверхности пористой трубы и имеет достаточно высокую скорость для образования на поверхности трубы оптимальной толщины пограничного или фильтрующего слоя, в котором концентрация нерастворенных частиц больще, чем в основном объеме раствора. Использование пористой трубы большого диаметра с установленным внутри нее сердечником, образующим с внутренней поверхностью пористой трубы узкий кольцевой проточный канал, позволяет значительно увеличить производительность по фильтрату. Как по казали результаты отработки устройства в промышленных условиях, дляKnown devices for ultrafiltration, containing a housing inside which a porous pipe is placed, and a cylindrical core with screw flow channels of reduced annular cross section is installed in the pipe cavity (certificate for utility model N 15475 according to MShS C06 B21 / 00). In these devices, the initial solution under pressure is repeatedly circulated through the cavity of the porous pipe and filtered through the porous walls of the pipe, the concentration of the circulating solution increases, and the pure filtrate is constantly removed from the device. In the known device, when moving, the liquid is uniformly distributed over the surface of the porous pipe and has a sufficiently high speed to form the optimal thickness of the boundary or filter layer on the pipe surface, in which the concentration of undissolved particles is greater than in the main volume of the solution. The use of a large-diameter porous pipe with a core installed inside it, forming a narrow annular flow channel with the inner surface of the porous pipe, can significantly increase the filtrate productivity. As shown by the results of testing the device in an industrial environment, for

МПК С06 В21/00IPC S06 B21 / 00

достижения в кольцевом проточном канале линейном скорости жидкости до 3-6 м/с необходимо поддерживать давление жидкости в кольцевом канале 0,25-0,5 МПа. Увеличение давления жидкости во внутренней полости пористой трубы приводит к повышению нагрузки на пористую стенку трубы, и, как следствие, к образованию трещин, разрывов на поверхности трубы и в итоге к нарушению работоспособности устройства.to achieve a linear fluid velocity in the annular flow channel up to 3-6 m / s, it is necessary to maintain a liquid pressure in the annular channel of 0.25-0.5 MPa. The increase in fluid pressure in the inner cavity of the porous pipe leads to an increase in the load on the porous wall of the pipe, and, as a result, to the formation of cracks, ruptures on the surface of the pipe and, as a result, to a malfunction of the device.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение надежности работы устройства для ультрафильтрации с трубчатым фильтрующим элементом из пористого материала.The objective of the proposed technical solution is to increase the reliability of the device for ultrafiltration with a tubular filter element of a porous material.

Технический результат достигается тем, что на наружной поверхности пористой трубы дополнительно установлен жесткий каркас, плотно охватывающий пористую трубу по всей ее длине и диаметру, причем жесткий каркас может быть выполнен в виде колец, равномерно расположенных по всей длине пористой трубы с шагом 0,5-1,0 диаметра трубы и связанных между собой продольными планками, или в виде винтовой пружины с шагом 0,5-1,0 диаметра трубы.The technical result is achieved by the fact that on the outer surface of the porous pipe an additional rigid frame is installed, tightly covering the porous pipe along its entire length and diameter, and the rigid frame can be made in the form of rings uniformly spaced along the entire length of the porous pipe in increments of 0.5 1.0 pipe diameters and interconnected longitudinal bars, or in the form of a coil spring with a pitch of 0.5-1.0 pipe diameters.

На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство для ультрафильтрации. Устройство состоит из корпуса 1, внутри которого на боковых крышках 2 и 3 установлена фильтрующая ячейка из пористой трубы 4 пористостью 3-8 мкм. В полости пористой трубы 4 установлен цилиндрический сердечник 5 с винтовыми каналами 6 с определенным проходным сечением для протока жидкости. Боковые крыщки 2 и 3 снабжены штуцерами 7 и 8 для подвода исходного раствора или суспензии и отвода концентрата, а корпус 1 снабжен штуцером 9 для отвода фильтрата. Внутри боковых крышек 2 и 3 предусмотрены упоры 10 и 11 с прорезями для прохода жидкости. На наружной поверхности пористой трубы 4 установлен жесткий каркас 12, охватывающий трубу по всей ее длине и диаметру. Жесткий каркас 12 может быть выполнен в виде ко лец 13, равномерно расположенных по всей длине трубы с шагом 0,5-1,0 диаметра трубы. Кольца 13 связаны между собой продольными планками 14. Каркас может быть выполнен и в виде винтовой пружины с шагом 0,5-1,0 диаметра трубы.The drawing schematically shows the proposed device for ultrafiltration. The device consists of a housing 1, inside of which a filter cell from a porous pipe 4 with a porosity of 3-8 μm is installed on the side covers 2 and 3. In the cavity of the porous pipe 4, a cylindrical core 5 with screw channels 6 is installed with a certain flow area for the fluid flow. Side covers 2 and 3 are equipped with fittings 7 and 8 for supplying an initial solution or suspension and discharge of concentrate, and the housing 1 is equipped with a fitting 9 for draining the filtrate. Inside the side covers 2 and 3, stops 10 and 11 are provided with slots for fluid passage. A rigid frame 12 is mounted on the outer surface of the porous pipe 4, covering the pipe along its entire length and diameter. The rigid frame 12 can be made in the form of rings 13 uniformly spaced along the entire length of the pipe in increments of 0.5-1.0 pipe diameters. The rings 13 are interconnected by longitudinal bars 14. The frame can also be made in the form of a helical spring with a pitch of 0.5-1.0 pipe diameters.

Устройство для ультрафильтрации работает следующим образом. Исходный раствор из расходной емкости под давлением до 0,5 МПа подается через штуцер 7 в полость, ограниченную внутренней поверхностью пористой трубы 4 и винтовыми каналами 6 цилиндрического сердечника 5. Исходный раствор многократно циркулирует со скоростью до 6 м/с по каналам 6, фильтрат отводится через пористую стенку трубы 4, а концентрация исходного раствора увеличивается при многократной циркуляции его через расходную емкость, насос и фильтруюш,ее устройство. Жесткий каркас 12, плотно охватывающий пористую трубу с наружной стороны, воспринимает на себя радиальную нагрузку, возникающую от давления жидкости во внутренней полости трубы, и тем самым предотвращает возможность разрушения пористой стенки трубы.A device for ultrafiltration works as follows. The initial solution from the supply tank under pressure up to 0.5 MPa is fed through the nozzle 7 into the cavity bounded by the inner surface of the porous pipe 4 and screw channels 6 of the cylindrical core 5. The initial solution is repeatedly circulated at a speed of up to 6 m / s through channels 6, the filtrate is discharged through the porous wall of the pipe 4, and the concentration of the initial solution increases with its repeated circulation through the supply tank, pump and filter unit. The rigid frame 12, tightly covering the porous pipe from the outside, takes up the radial load arising from the pressure of the liquid in the internal cavity of the pipe, and thereby prevents the possibility of destruction of the porous wall of the pipe.

Предложенное техническое решение проверено в условиях промышленной эксплуатации устройства для ультрафильтрации. Жесткий каркас, дополнительно установленный на наружной поверхности пористой трубы, позволил увеличить давление во внутренней полости трубы до 0,5 МПа при расходе циркулируемой жидкости до 45 , что позволило дополнительно увеличить производительность по фильтрату в 1,5 раза.The proposed technical solution is tested in the conditions of industrial operation of the device for ultrafiltration. The rigid frame, additionally installed on the outer surface of the porous pipe, made it possible to increase the pressure in the inner cavity of the pipe to 0.5 MPa with a circulating fluid flow rate of up to 45, which allowed to additionally increase the filtrate productivity by 1.5 times.

ЗаявительApplicant

Claims

1. Device for ultrafiltration, consisting of a housing, inside which a filter cell from a porous pipe is installed, and a cylindrical core with longitudinal channels is installed in the pipe cavity, characterized in that a rigid frame is additionally installed on the outer surface of the porous pipe tightly covering the porous pipe throughout its length and diameter.

2. The device according to claim 1, characterized in that the rigid frame is made in the form of rings evenly spaced along the entire length of the porous pipe in increments of 0.5-1.0 pipe diameters and interconnected by longitudinal bars.

3. The device according to claim 1, characterized in that the rigid frame is made in the form of a coil spring with a pitch of 0.5-1.0 pipe diameter.