SU1220663A1 - Массообменное устройство - Google Patents

Description

t- iaoopCTCiJiie к мелнци гскои технике и может быть использовано в системах искусственного кровообращени  и аппаратах «нскусственна  ночка дл  окси- гснации и диализа крови.

Цель изобретени  - увеличение интенсивности массообмена без увеличени  ило- ниьаи массообменной новерхности.

На фиг. 1 изображено массообменное уст|)ойство Б сборе, общий вид; на фиг. 2 - усгройство в разъе.ме; на фиг. 3 - две с.мсжные пластины с каналами дл  потоков, образованными нроточками в выступах; на фиг. 4 - сечение А-А на фиг. 3; на фиг. 5 - две смежные пластины с каналами , образованными ребра.ми на стороне нластины, противоположной стороне с выступами; на фиг. 6 - сечение Б-Б на фи1 5.

Массообменное устройство содержит набор нолупроницаемых нластин 1 с одинаковыми и равномерно распределенными по поверхности параллельными выступами 2 на одной стороне нластины, коллекторные системы дл  крови и обменной среды, включающие штуцера 3 и 4 дл  ввода и вывода крови соответственно, штуцера 5 и 6 дл  ввода и вывода обменной среды соответственно , соосные отверсти  7 в пластинах, назы 8 клиновидной формы в пластинах, приспособлени  дл  герметизации в виде крышек 9, зажимающих набор полупроницаемых нласгин 1, ст жек 10 и периферийных участков 11 герметизации на пластинах 1. Пластины в наборе расположены так, что направлени  потоков на двух смежных пластинах пернендикул рны (фиг. 2)

Пластины 1 в наборе расположены с контактом выступов 2 со смежной пластиной. Выстуны 2 имеют в ноперечном сечении треугольную форму и размещены перпендикул рно направлению потока на пластине по всей ее щирине. Между смежными нлас- тинами образованы каналы 12 дл  потоков глубиной h, в 5-10 раз меньшей высоты П выступов 2. При более чем в 10 раз заметно снижаетс  интенсивность массообмена за счет ухудшени  условий перемешивани  потоков, а при менее чем в 5 раз недопустимо возрастает гидравлическое сопротивление устройства.

Каналы 12 дл  потоков могут быть образованы проточками 13 в выступах 2 (фиг. 3 и 4). Проточки 13 выполнены так, что в поперечном сечении форма каждого выступа 2 измен етс  от треугольной в месте контакта со смежной пластиной до трапециевидной (фиг. 4). Проточки 13 в соседних выступах расположены одна напротив другой (фиг. 3).

Каналы 12 дл  потоков могут быть также образованы ребрами 14 на стороне каждой пластины, противоположной стороне с выступами 2 (фиг. 5 и 6). Ребра 14 каждой пластины параллельны друг другу и выступам 2 противоположной стороны пласти

5

0

д 5

0

5

0

5

0

ны и имеют в поперечном сечении полукруглую форму (фиг. 5. Ребра 14 смещены относительно выступов 2 противоположной стороны пластины на половину рассто ни  а между соседними выступами на пластине (фиг. 5).

Массообменное устройство работает сле- лующим образом.

Кровь через штуцер 3 подаетс  в соосные отверсти  7 и клиновидные пазы 8, распредел етс  по каналам 12, образованным проточками 13 в выступах 2 или ребрами 14 на сторонах пластин, противоположных сторонам с выступами 2, кровь проходит по каналам 12 по криволинейным траектори м (фиг. 4 и 6), подверга сь перемешиванию, собираетс  в клиновидных пазах на противоположных сторонах пластин и выводитс  через соосные отверсти  и штуцер 4.

Об.менна  среда вводитс  через штуцер 5, проходит по аналогичным коллекторным системам и каналам 12 пластин, смежных с пластинами дл  крови, и выводитс  через Н1туцер 6. При движении потоков по пластинам происходит переход через пластину ко.мпонентов из крови в обменную среду или наоборот.

Массообменное устройство выполнено с полупроницаемыми пластинами из пористого фторопласта толцдиной 0,5 мм. Каналы дл  нотоков на пластинах образованы проточками в выступах при следующих соотношени х размеров: ,03 .мм; ,25 MJVI; ,4 .мм. Обща  площадь .массообмена в устройстве составл ет 0,5 м.

Испытани  предлагаемого устройства проводили при подключении его в систему экстракорпорального кровообращени  по вено-венозному типу дл  оксигенации крови подопытного животного.

Испытани  показали, что при расходе крови 1,5 л/мин и расходе кислорода 3,0 л/мин устройство обеспечиваемо необходимый газовый состав крови. Парциальное давление кислорода на выходе устройства - в пределах 13-14,5 кПа. Гемолиз крови не превышал 3-5 мг% за 6 ч перфузии.

Сравнительные испытани  известного устройства проведены в идентичных услови х и показали, что уровень массообмена , обеспечиваемый предлагаемым устройством , достигаетс  с помощью известного устройства только при расходе крови 0,7 л/мин. Дл  обеспечени  адекватного массообмена при расходе 1,5 л/мин требовалось увеличить площадь обменной поверхности известного устройства не менее чем в два раза. Травма крови, характеризовавша с  по степени гемолиза, составл ла 20-30 мг% за 6 ч работы.

Таким образом, предлагае.мое устройство позвол ет интенсифицировать массообмен без увеличени  площади масообменной поверхности .

I Обменна  1 среда

Кро5ь

11

Li2,5

Н

(put.

n

Kpoh

фи&.6

Составитель О. Кабанов

Редактор Е. КопчаТехред И. ВересКорректор С. Черни

Заказ 1507/5Тираж 659Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

Claims (3)

1. МАССООБМЕННОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее набор полупроницаемых пластин с равномерно распределенными по поверхности одинаковыми параллельными выступами на одной стороне, коллекторные системы для крови и обменной среды, приспособления для герметизации, отличающееся тем, что, с целью увеличения интенсивности массообмена без увеличения площади массообменной поверхности, пластины в наборе расположены с контактом вы ступов со смежной пластиной, при этом выступы имеют в поперечном сечении треугольную форму и размещены перпендикулярно направлению потока на пластине по всей ее ширине, а между смежными пластинами образованы каналы для потоков глубиной, в 5—10 раз меньшей высоты выступов.

2. Устройство по π. 1, отличающееся тем, что каналы для потоков образованы проточками в выступах, выполненными так, что в поперечном сечении форма каждого выступа изменяется от треугольной в месте контакта со смежной пластиной до трапециевидной, а проточки в соседних выступах расположены одна напротив другой.

3. Устройство по π. 1, отличающееся тем, что каналы для потоков образованы ребрами на стороне каждой пластины, противоположной стороне с выступами, причем ребра каждой пластины параллельны друг другу и выступам противоположной стороны пластины, ребра имеют в поперечном сечении полукруглую форму и смещены относительно выступов противоположной стороны пластины на половину расстояния между соседними выступами на пластине.

>