SU1586756A1 - Блочный трубчатый мембранный аппарат - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам дл  осуществлени  мембранных процессов и может быть использовано в любой отрасли промышленности и сельского хоз йства, где производитс  разделение жидких сред. Цель изобретени  - повышение производительности и эффективности фильтра путем снижени  концентрационной пол ризации на мембранах за счет интенсивной турбулизации потока жидкости. Аппарат состоит из корпуса с расположенным в нем блоком трубчатых мембранных элементов, установленным в торцовых фитингах с каналами дл  подвода и отвода исходной жидкости. В концевых участках каждого мембранного элемента установлены турбулизирующие устройства, выполненные в виде цилиндрических вставок 7 с опорным фланцем 8 и имеющие внутреннюю многозаходную винтовую нарезку квидистантных канавок 9 с уменьшающимс  по длине живым сечением. Исходна  жидкость под избыточным давлением поступает в турбулизирующие вставки 7, которые придают периферийным сло м потока вращательное движение. Далее поток с высокой степенью турбулизации проходит мембранные элементы и выводитс  из аппарата. При этом часть жидкости проникает через их пористые мембраны и попадает в полость дл  пермеата, откуда отводитс  в сборную емкость. Поступательно-вращательное движение исходной жидкости при прохождении мембранных элементов предотвращает образование отложений на их поверхности и повышает производительность аппарата. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

1

(21)4439552/23-26

(22)13.06.88

(46) 23,08.90. Бюл. К 31

(71)Всесоюзный научно-исследовательский и технологический институт монтажа, эксплуатации и ремонта машин и оборудовани  животноводческих

и птицеводческих ферм

(72)В.А.Макаренко, Н.И.Чипурко и Д.А.Ворочаев

(53) 66.067-279.002.73:532.71.1 (088.8)

(56) Установка дл  обессоливани  и очистки сточных вод процессом обратного .осмоса и ультрафильтрации. - М.: НИИТЭХИМ, 1979, вьш. 2 (21), с.41.

(54) БЛОЧНЫЙ ТРУБЧАТЫЙ МЕМБРАННЫЙ АППАРАТ

(57) Изобретение относитс  к устройствам дл  осуществлени  мембранных процессов и может быть использовано в любой отрасли промышленности и сельского хоз йства, где производитс  разделение жидких сред. Цель изобретени  - повышение производительности и эффективности фильтра путем снижени  концентрационной пол ризации на мембранах за счет ннтенсивкой турбулизации потока жидкости. Аппарат состоит из корпуса с расположен- . ным в нем блоком трубчатых мембранных элементов, установленным в торцовых фитингах с канапами дл  подвос S

Л

да и отвода исходной жидкости. В концевых участках каждого мембранного элемента установлены турбулизирующие устройства выполненные в виде ци- линдрических вставок 7 с опорным фланцем 8 и имеющие внутреннюю много- заходную винтовую нарезку эквидисуант ных канавок 9 с уменьшающимс  по длине живым сечением. Исходна  жид- кость под избыточным давлением поступает в турбулизирующие вставки 7, которые придают периферийным сло м потока вращательное движение. Далее

Изобретение относитс  к устрой-. ствам дп  осуществлени  м&мбранных процессов и может быть использовано в любой отрасли промьшшенности и сельского хоз йства, где производит- с  разделение жидких сред.

Цель изобретени  -повышение производительности аппарата за счет снижени  концентрационной пол ризации.

На..фиг.1 изображен мембранный ап- парат, разрез;,на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.З - ципиндрическа  турбулизирующа  вставка, разрез; на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.З.

Аппарат состоит из корпуса 1 с расположенным в нем блоком 2 трубчатых мембранных элементов, установленным в торцовых-фитингах 3 с каналами 4 и 5 дл  подвода и отвода исходной жидкости, и встроенных в каждьш мем- бранный элемент 6 турбулизирующих устройств, выполненных в виде полых цилиндрических вставок 7 с опорным фланцем 8 у их наружньк торцов и мно гозаходкой внутренней винтовой на- резкой эквидистантных канавок 9, име щих одинаковое направление навивки дл  Ьбоих концов мембранного элемента 6. Живое сечение каждой винтовой канавки 9 по мере удалени  от опорного фланца 8 постепенно уменьшаетс а угол закручивани  канавки 9 по длне цилиндрической турбулизирующей вставки 7-составл ет 180 .

Вставки 7 выполнены из химически нейтрального эластичного материала, преимущественно капрона-, и плотно установлены в концевых участках каждого мембранного элемента 6. Блок 2

поток с высокой степенью турбулизации проходит, мембранные элементы и выводитс  из аппарата. При этом часть жидкости проникает через их пористые мембраны и попадает в полость дл  пермеата, откуда отводитс  в сборную емкость. Поступательно-вращательное движение исходной жидкости при прохождении мембранных элементов предотвращает образование отложений на их поверхности и повьшает производитель- но.сть аппарата. 1 з,п. ф-лы, 4 ил.

0

5

установлен в торцовых фитингах 3 посредством вибропоглощающих герметизирующих манжет 10, отдел ющих полость 11 дл  пермеата от конических полостей 12 дл  прохода исходной жидкости.

Торцовые фитинги 3 навернуты на наружные резьбовые участки переходников 13, которые, в свою очередь, внутренней резьбой навернуты на кон- цевые резьбовые участки корпуса J, Герметизаци  сопр жений между фитингами 3, переходниками. 13и корпусом 1 осуществл етс  посредством эластичньк уплотнительных колец 14 и прокладок 15. Уплотнение сопр жений входных 4 и выходных 5 каналов с фитингами 3 достигаетс  за счет эластичных прокладок 16 и прижимных болтов 17. Дл  отвода пермеата корпус 1 снабжён штуцером 18,. Дл  уменьшени  гидравлического сопротивлени  аппарата у торцов цилиндрических турбулизирующих вставок 7 выполнены внутренние фаски 19 под углом 15° к оси вставок 7.

Аппарат работает следующим образом. Исходна  жидкость под избыточным давлением поступает во входной канал 4 и входит в цилиндрические турбулизирующие вставки 7. Фаски 19 при этом исключают лобовое сопротивление торцов вставок 7 на входе и вызывают конфузорный эффект. При прохождении входной фаски 19 поток таким образом несколько увеличивает скорость. При дальнейшем продвий ении внутри цилиндрической турбулизирующей вставки 7 периферийный кольцевой слой потока входит в винтовые канавки 9 и по мере продвижени  по ни.м постепенно приоб515

ретает вращательное движение. При этом уменьшение живого сечени  канавок 9 к выходу турбулизирующих вставок 7 вызывает увеличение скорости частиц в периферийном кольцевом слое потока. При движении потока в мембранных элементах 6 высока  скорость частиц и их поступательно-вращательное движение у поверхности мембран предотвращают концентрационную пол ризацию и образование твердых отложений на поверхности. К концу мембранного элемента 6 вращение потока постепенно затухает и поток входит в . установленную в этом конце турбули- зирующую вставку 7 при отсутствии лобового гидравлического сопротивлени  за счет входной фаски 19.

При прохождении турбулизирующей вставки 7 периферийный кольцевой сло потока также приобретает вращательно движение, что исключает осадкообразование на торце блока 2 и поверхност  конической полости 12. Пройд  послед

нюю, поток через выходной патрубок 5 выходит из аппарата,

I

При прохождении потока, имеющего

избыточное давление и поступательно- вращательное движение частиц через, мембранные элементы, часть подаваемой жидкости продавливаетс  через пористый слой мембраны и каркаса трубки, попада , таким образом, в полость 11 дл  пермеата, откуда чере щтуцер 18 отводитс  в сборную емкость очищенной жидкости (не показана ) .

72

Ф

Дл  обеспечени  равных условий очистки поверхности мембран по всей их длине через заданное врем  направление подачи потока исходной жидкости в аппарат мен ют на обратное. Тогда вращение потока происходит в обратном направлении и интенсивна  турбу- лизаци  распростран етс  от другого конца трубки. В конечном итоге вс  поверхность мембран предохран етс  от осадкообразований, снижающих производительность аппарата.

Ф

ормула изобретени 

Claims (2)

1.Блочный трубчатый мембранный аппарат, состо щий из цилиндрического корпуса, торцовых фланцев с каналами подвода и отвода жидкости и мембранных элементов с турбулизирую- щими устройствами, отличающ и и с   тем, что, с целью повышени  производительности аппарата за счет снижени  концентрационной пол ризации , турбулизирующие устройства выполнены в виде отрезков полых цилиндров с опорным фланцем, на внутренней поверхности которых выполнена многозаходна  винтова  нарезка, и расположены с обеих сторон внутри каждого мембранного элемента.

2.Аппарат поп.1,отличаю- щ и и с   тем, что сечение профил  каждой канавки винтовой нарезки выполнено переменным с уменьшением от опорного фланца, а угол закручивани  нарезки по длине турбулизирующего устройства не превышает 180 .

:.fe