Мембранний апарат

Реферат: Мембранний апарат містить корпус, кришку, трубну решітку, розташовані на корпусі штуцери підведення розділювального середовища й відведення концентрату, розташований на кришці апарата штуцер відведення фільтрату. Апарат має гнучкі трубчасті мембранні елементи, кожний з яких щонайменше одним відкритим кінцем закріплено в трубній решітці, причому незакріплені кінці гнучких трубчастих мембранних елементів виконано герметично закритими. Всередині кожного трубчастого мембранного елемента по його довжині розміщено циліндричний спіральний елемент. UA 80010 U (12) UA 80010 U UA 80010 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до мембранних апаратів, використовуваних у баромембранних процесах, наприклад, під час мембранної дистиляції, і може бути використана в хімічній, нафтохімічній, нафтопереробній, харчовій, мікробіологічній та інших галузях промисловості. Одними з найбільш універсальних мембранних апаратів є апарати з трубчастими мембранними елементами [Мікульонок І.О. Механічні, гідромеханічні й масообмінні процеси та обладнання хімічної технології: навч. посіб. - К.: ІВЦ "Політехніка", 2002. - С. 290-292]. Одним з основних недоліків таких апаратів, трубчасті мембранні елементи яких перебувають під зовнішнім надлишковим тиском, є можливість втрати їх стійкості, тобто їх сплющування і втрати працездатність апарата в цілому. Найбільш близьким за технічною суттю до пропонованого технічного рішення є мембранний апарат, що містить корпус, кришку, трубну решітку, розташовані на корпусі штуцери підведення розділювального середовища й відведення концентрату, розташований на кришці апарата штуцер відведення фільтрату, а також гнучкі трубчасті мембранні елементи, кожний з яких щонайменше одним відкритим кінцем закріплено в трубній решітці, причому незакріплені кінці гнучких трубчастих мембранних елементів виконано герметично закритими [пат України № 33317 U, МПК B01D 63/06, заявл. 09.02.1999, опубл. 15.02.2001, бюл. № 1/2001]. Зазначений мембранний апарат має той самий основний недолік, що і аналог, який розглянуто: він не забезпечує збереження форми трубчастих мембранних елементів під час їх роботи за умови зовнішнього надлишкового тиску. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення мембранного апарата, у якому нове виконання його трубчастих мембранних елементів забезпечить фіксацію форми їх поперечного перерізу, а отже і високу надійність роботи за умови зовнішнього надлишкового тиску, наприклад, в апаратах мембранної дистиляції, ультрафільтрації або зворотного осмосу. Поставлена задача вирішується тим, що в мембранному апараті, що містить корпус, кришку, трубну решітку, розташовані на корпусі штуцери підведення розділювального середовища й відведення концентрату, розташований на кришці апарата штуцер відведення фільтрату, а також гнучкі трубчасті мембранні елементи, кожний з яких щонайменше одним відкритим кінцем закріплено в трубній решітці, при цьому незакріплені кінці гнучких трубчастих мембранних елементів виконано герметично закритими, згідно з корисною моделлю, новим є те, що всередині кожного трубчастого мембранного елемента по його довжині розміщено циліндричний спіральний елемент. Оснащення кожного трубчастого мембранного елемента розміщеним усередині нього циліндричного спірального елемента надійно фіксує форму елемента, при цьому забезпечується вільне проходження фільтрату крізь стінку мембранного елемента і подальше його видалення з порожнини цього елемента. Можливе незначне прогинання стінок циліндричного спірального елемента на ділянках між витками циліндричного спірального елемента не впливатиме на ефективність роботи апарата в цілому. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, на яких зображено: на фіг. 1 - мембранний апарат, поздовжній переріз; на фіг. 2 - внутрішня будова трубчастого мембранного елемента. Мембранний апарат містить корпус 1, кришку 2 і трубну решітку 3, скріплені між собою за допомогою шпильок 4 з гайками 5. Також апарат містить гнучкі трубчасті мембранні елементи 6, кожний з яких має один відкритий кінець 7, закріплений у трубній решітці 3. Другий кінець щонайменше одного мембранного елемента 6 закріплено в трубній решітці 3, а кінці решти елементів 6 виконано незакріпленими 8 й герметично закритими. Штуцер 9 підведення розділювального середовища й штуцер 10 відведення концентрату розташовано на корпусі 1, а штуцер 11 відведення фільтрату - на кришці 2 апарата (Фіг. 1). При цьому всередині кожного трубчастого мембранного елемента 6 по його довжині розміщено циліндричний спіральний елемент 12. Мембранний апарат працює в такий спосіб. Через штуцер 9 корпуса 1 у міжтрубний простір апарата надходить розділювальна рідка система. Внаслідок перепаду тиску по обидва сторони стінки трубчастих мембранних елементів 6 один або декілька компонентів рідкої системи проникають крізь стінки трубчастих мембранних елементів 6 і видаляються у вигляді фільтрату усередину останніх. Далі фільтрат відводиться зсередини трубчастих мембранних елементів 6 у порожнину кришки 2 і крізь штуцер 11 виводиться з апарата. Рідина, що не пройшла крізь стінки трубчастих мембранних елементів 6 у вигляді концентрату видаляється з міжтрубного простору апарата крізь штуцер 10. Під час роботи апарата внаслідок розміщення всередині кожного трубчастого мембранного елемента 6 циліндричного спірального елемента 12 надійно фіксується форма мембранного елемента 6, при цьому забезпечується вільне проходження фільтрату крізь стінку мембранного елемента 6 і подальше його видалення з порожнини цього елемента. 1 UA 80010 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 Мембранний апарат, що містить корпус, кришку, трубну решітку, розташовані на корпусі штуцери підведення розділювального середовища й відведення концентрату, розташований на кришці апарата штуцер відведення фільтрату, а також гнучкі трубчасті мембранні елементи, кожний з яких щонайменше одним відкритим кінцем закріплено в трубній решітці, причому незакріплені кінці гнучких трубчастих мембранних елементів виконано герметично закритими, який відрізняється тим, що всередині кожного трубчастого мембранного елемента по його довжині розміщено циліндричний спіральний елемент. Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2