Массообменное устройство

Изобретение относится к медицинской технике и может быть испопьзовано в аппаратах искусственного кровообращения и в аппаратах для диализа крови.Пель изобретения - повьппение эффективности массообмена путем увеличения степени перемешивания крови и обменной среды,На фиг. представлено массообменное устройство в сборе, общий вид; на фиг,2 - вид устройства в разъеме; на фиг.З - вид смежных полупроницаемьгх пластин набора; на фиг.4 - схема расположения гофр на поверхности полупроникаемой пластины.51 О15 50 Массообменное устройство содержит набор полупроницаемых пластин 1 с гофрами 2, выступы и впадины которых имеют в поперечном сечении полукруглую форму (фиг.З). Гофры 2 обра - эуют направленные под угломк сторонам пластин 1 параллельные каналы (фиг.З и 4), а пластины 1 в наборе установлены так, что смежные пластины повернуты одна относительно другой на 90 (фиг.З).Коллекторные системы для крови и обменной среды включают в себя штуцера 3 и 4 для ввода и вывода крови соответственно, штуцера 5 и 6 для ввода и вывода обменной среды соответственно, соосные отверстия 7 в пластинах 1, пазы 8 клиновидной формы в пластинах, приспособления для герметизации в виде крышек 9, зажимающих набор полупроницаемых пластин 1, стяжек 10 и периферийных участков 11 герметизации, по которым скреплены пластины в наборе,Поверхность каждой пластины 1 может быть разделена на несколько частей, (фиг4), причем площадь каждой последующей по направлению потока части и шаг в гофр ее меньше площади и шага гофр предыдущей (1( 1). Это позволяет поддерживать стабильный уровень массообмена эа счет интенсификации перемешивания крови и обменной среды на каждой последующей части по сравнению с предыдущей, так как градиент концентраций вещества в крови и обменной среде уменьшается по направлению потока.Угол о в 30-60 обусловлен тем,ачто при30 снижается интенсивность перемешивания за счет наруше 25 30 35 40 45 ния винтообразного движения в кажо дом канале гофр 2, а при с ) 60 преобладает прямолинейное течение по каналам гофр без их обтекания. Винтообразное течение с обтеканием гофр 2 достигается при повороте смежных пластин 1 в наборе одной относительно другой на 90Массообменное устройство работает следующим образом.Кровь через штуцер 3 подается в соосные отверстия 7 и клиновидные пазы 8, проходит по зазору между смежными пластинами 1 по винтообразной траектории с обтеканием гофр 2, подвергаясь при этом интенсивному перемешиванию и обмениваясь массойчерез полупроницаемую пластину 1 собменной средой, собирается в клиновидных пазах на противоположныхсторонах пластин и выводится черезсоосные отверстия и штуцер 4. Обменная среда, подаваемая через штуцер 5, проходит аналогично по коллекторным системам и межпластинным зазорам, чередующимися с зазорами, по которым проходит кровь, и выводится через штуцер 6.Предлагаемое устройство позволяет увеличить эффективность массообмена, что подтверждает сравнительное испытание его и известного устройства в качестве оксигенератора крови в системе искусственного кровообращения.Макеты устройств были изготовлены из пористого Фторопласта с равной площадью обменной поверхности 0,5 м .В предложенном устройстве выступы и впадины гофр были выполнены с шагом Е . 0,3, 0,2 и 0,1 мм при величифне о( =. 48 . Длина участка с гофрами, имеющими шаг г, = 0,3 мм, составляла 0,7 расстояния между клиновидными пазами на каждой пластине, длина участка с гофрами, имеющими шаг Г = 0,2 мм, составляла 0,2 расстояния между пазами, длина участка с гофрами, имеющими шаг 1 з = 0,1 мм, составляла 0,1 расстояния между пазами. В известном устройстве выступы и впадинь гофр имели в поперечном сечении треугольную Форму, а каналы, образованные гофрами, были направленыопод углом 45 к сторонам пластин.При равном расходе крови 2 лlмин гидравлическое сопротивление предлагаемого устройства составляет 6 -1243734 Составитель О.КабановТехред М.Моргентал едактор:И.Келеме рректор С,Черни аказ 3735 Подписное В Производственно-полиграФическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, ч Тираж 660 НИИПИ Государственного к по делам изобретений и 13035, Москва, Жр Рау