Блочный трубчатый мембранный аппарат

союз советснихсоциАлистическихРЕСПУБЛИК Щ)5 В 01069 ПИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ОРЛИНОМУ 21 Й ТРУБЧАТЫЙ МЕМБРАНН(71) Всесоюзный научно-исследоватский и технологический институтмонтажа, эксплуатации и ремонта мшин и оборудования животноводчески птицеводческих ферм(56) Установка для обочистки сточных вод иного:осмоса и ультрафМ,: НИИТЗХИМ, 1979, вс.41.(57) Изобретение относится к устройствам для осуществления мембранныхпроцессов и может быть использованов любой отрасли промьппленности исельского хозяйства, где производится разделение жидких сред. Цель изобретения - повышение производительности и эффективности фильтра путемснижения концентрационной поляризации на мембранах за счет интенсивнойтурбулиэации патока жидкости. Аппарат состоит иэ корпуса с расположенным в нем блоком трубчатых мембранных элементов, установленным в торцовых фитингах с качалами для подво586756 да и отвода исходной жидкости. В концевых участках каждого мембранногоэлемента установлены турбулизирующиеустройства, выполненные в виде цилиндрических вставок 7 с опорнымфланцем 8 и имеющие внутреннюю многозаходную винтовую нарезку эквидистантных канавок 9 с уменьшающимся нодлине живым сечением. Исходная жидкость под избыточным давлением поступает в турбулизирующие вставки 7,которые придают периферийным слоямпотока вращательное движение, ДалееИзобретение относится к устрой ствам для осуществления мвмбранныхпроцессов и может быть использованов любой отрасли промышленности и, сельского хозяйства, где производит -ся разделение жидких сред.Цель изобретения -повышение производительности аппарата за счет снижения концентрационной поляризации,Нафиг.1 изображен мембранный аппарат, разрез; на Фиг,2 - вид А нафиг,1; на Фиг,3 - ципиндрическаятурбулизирующая вставка, разрез; нафиг,4 - сечение Б-Б на фиг,3,Аппарат состоит из корпуса 1 с35расположенным в нем блоком 2 трубчатых мембранных элементов, установленным в торцовых фитингах 3 с каналами4 и 5 для подвода и отвода исходнойжидкости и встроенных в каждый мемфх 40бранный элемент 6 турбулизирующихустройств, выполненных в виде полыхцилиндрических вставок 7 с опорнымФланцем 8 у их наружных торцов и многозаходной внутренней винтовой на -р езкой эквидистантных канавок 9, имею.щих одинаковое направление навивкидля обоих концов мембранного элемента 6. 7(ивое сечение каждой винтовойканавки 9 по мере удаления от опор 50ного фланца 8 постепенно уменьшается,а угол закручивания канавки 9 по длине цилиндрической турбулизирующейовставки 7 составляет 180Вставки 7 выполнены из химическинейтрального эластичного материала,преимущественно капрона, и плотноустановлены в концевых участках каждого мембранного элемента 6. Блок 2 поток с высокой степенью турбулиэациипроходит. мембранные элементы и выводится из аппарата, При этом частьжидкости проникает через их пористыемембраны и попадает в полость дляпермеата, откуда отводится в сборнуюемкость. Поступательно-вращательноедвижение исходной жидкости при прохождении мембранных элементов предотвращает образование отложений на ихповерхности и повышает производительность аппарата. 1 з,п, ф-лы, 4 ил. установлен в торцовых фитингах 3 посредством вибропоглощающих герметизирующих манжет 10, отделяющих полость11 для пермеата от конических полостей 12 для прохода исходной жидкости.Торцовые Фитинги 3 навернуты нанаружные реэьбовые участки переходников 13, которые, в свою очередь,внутренней резьбой навернуты на концевые резьбовые участки корпуса 1.Герметизация сопряжениймежду Фитингами 3, переходниками. 13 и корпусом 1осуществляется посредством эластичныхуплотнительных колец 14 ипрокладок 15.Уплотнение сопряжений входных 4 и выходных 5 каналов с фитингами 3 достигается эа счет эластичных прокладок16 и прижимньгх болтов 17, Для отводапермеата корпус 1 снабжен штуцером 18,Для уменьшения гидравлического сопротивления аппарата у торцов цилиндрических турбулиэирующих вставок 7выполнены внутренние фаски 19 подоуглом 15 к оси вставок 7,Аппарат работает следующим образом,Исходная жидкость под избыточнымдавлением поступает во входной канал 4 и входит в цилиндрические турбулизирующие вставки 7, Фаски 19 приэтом исключают лобовое сопротивлениеторцов вставок 7 на входе и вызываютконфузорный эффект. При прохождениивходной фаски 19 поток таким образомнесколько увеличивает скорость, Придальнейшем продвижении внутри цилиндрической турбулизирующей вставки 7периферийный кольцевой слой потокавходит в винтовые канавки 9 и по мерепродвижения по ним постепенно приоб1586756 971 7 ретает вращательное движение. При этом уменьшение живого сечения канавок 9 к выходу турбулизирующих вставок 7 вызывает увеличение скорости частиц в периферийном кольцевом слое потока. При движении потока в мембранных элементах 6 высокая скорость частиц и их поступательно-вращательное движение у поверхности мембран предотвращают концентрационную поляризацию и образование твердых отложений на поверхности. К концу мембранного элемента 6 вращение потока постепенно затухает и поток входит в установленную в этом конце турбулизирующую вставку 7 при отсутствии лобового гидравлического сопротивления за счет входной фаски 19При прохождении турбулизирующей вставки 7 периферийный кольцевой слой потока также приобретает вращательное движение, что исключает осадкообразование на торце блока 2 и поверхностях конической полости 12. Пройдя последнюю, поток через выходной патрубок 5 выходит из аппарата,При прохождении потока, имеющего избыточное давление и поступательно- вращательное движение частиц через. мембранные элементы, часть подаваемой жидкости продавливается через пористый слой мембраны и каркаса трубки, попадая, таким образом, в полость 11 для пермеата, откуда через штуцер 18 отводится в сборную емкость очищенной жидкости (не показана). Для обеспечения равных условий очистки поверхности мембран по всей их длине через заданное время ннправление подачи потока исходной жидкости в аппарат меняют на обратное, Тогда вращение потока происходит в обратном направлении и интенсивная турбулизация распространяется от другого конца трубки. В конечном итоге вся поверхность мембран предохраняется от осадкообраэований, снижающих производительность аппарата,15 Формула изобретения1, Блочный трубчатый мембранныйаппарат, состоящий из цилиндрического корпуса, торцовых фланцев с ка- .20налами подвода и отвода жидкости имембранных элементов с турбулизирующими устройствами, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности аппарата за 25счет снижения концентрационной поляризации, турбулизирующие устройствавыполнены в виде отрезков полых цилиндров с опорным фланцем, на внутренней поверхности которых выполненамногозаходная винтовая нарезка, ирасположены с обеих сторон внутрикаждого мембранного элемента.2. Аппарат по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что сечение профилякаждой канавки винтовой нарезки вы полнено переменным с уменьшением отопорного фланца, а угол закручиваниянарезки по длине турбулизирующегооустройства не превышает 1801586756 д " е 3 ОВ е,цакто Н: Рогулич срректор Т Палли ираж 5 ч 1 нисн сдарстненного комитета но иа 113035, Москва, Б,м 5 инат "Патент", г. Лкгород, ул, Гагарина, 10 лски родственно-изда такач 23ВЙИПИ Г ставителя Л.Свихр ед И, Дидье ретениям и открытняи при ГКИТ СССРушская наб., д, 4/5