Рулонний ультрафільтраційний модуль

Реферат: UA 91625 U UA 91625 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Корисна модель належить до конструкції мембранного фільтруючого елемента рулонного типу (далі ME) і може бути використана в установках ультрафільтрації для отримання технічної і питної води в різних галузях господарства. Рулонний ультрафільтраційний модуль (РУФМ) знайшов застосування практично у всіх областях промисловості. Найбільш широко РУФМ використовується для очищення природних і стічних вод промислових підприємств, водопідготовки технологічної води для різних виробництв, отримання питної води. Відомий ME, що складається з листів складеної вдвічі мембрани, розміщеного між ними дренажу і шарів турбулізаторів - роздільників, покладених над кожним з листів мембрани, спірально намотаних на перфоровану водовідвідну трубку. Перед намотуванням шарів елемента на три його вільні сторони наносять клейкі речовини, в якості яких використовують адгезив з високим і низьким ступенем плинності./ Заявка Японії N 2-21290 кл. В01D63/10 від 19.10.82., Опубл. 14.05.90. Недоліком відомого пристрою є лінійне падіння поздовжньої швидкості течії забрудненої рідини по довжині напірного каналу ME. Відомий ME, який складається з центрального колектора пермеата з двома виходами, на який намотуються два шари мембранної плівки, розділених пористою перегородкою. По довжині шари розділені на дві або більше частини шляхом склеювання з метою зменшення перепаду тиску і зниження зворотного тиску./ Патент США № 4792401, пріор. 03.01.88 г, МКІ: В01D13/00 Опубл. 20.12.88. Недоліком відомого пристрою є значна нерівномірність поздовжньої швидкості течії забрудненої рідини по довжині напірного каналу ME, за рахунок нераціонального розподілу напірного каналу. Найбільш близький до заявленої конструкції ME, що наведений в патенті РФ, № 2302895 В01D 63/10. Згідно з цим патентом, ME рулонного типу складається з центральної трубки з радіальними отворами, навколо якої спірально намотаний один або кілька мембранних пакетів. Мембранний пакет складається з складеної активною стороною всередину напівпроникної мембрани з вкладеною у неї турбулізаторною сіткою і проміжних дренажних листів. Герметизація мембранного пакета в елементі здійснюється шляхом повної заливки обох торців розплавом термопластичного матеріалу або термореактивною клейовою композицією. Введення очищуваного розчину в елемент здійснюється крізь його зовнішню циліндричну поверхню, а виведення концентрату і фільтрату - крізь центральну трубку. Поздовжній канал центральної трубки розділений поперечною перегородкою на дві ізольовані нерівні по довжині ділянки. При цьому довга ділянка з'єднана з турбулізаторними сітками, а коротка - з дренажними листами. Недоліком відомого пристрою є складність виготовлення ME, його герметизація, а також падіння поздовжньої швидкості течії забрудненої рідини по довжині напірного каналу ME. В основу корисної моделі поставлена задача створення конструкції РУФМ з відносно стабільною поздовжньою швидкістю течії забрудненої рідини по довжині напірного каналу за рахунок зміни площі поперечного перерізу напірного каналу, шляхом нанесення на сіткутурбулізатор непроникної перегородки і поділу центральної трубки на дві ділянки. Поставлена задача вирішується тим, що у рулонному ультрафільтраційному модулі, який містить центральну трубку з радіальними отворами, навколо якої спірально намотаний один або декілька мембранних пакетів, які складаються з двох мембран з розташованою між ними сіткоютурбулізатором, відокремлюваних один від одного дренажним листом, згідно з корисною моделлю, на сітку-турбулізатор нанесена непроникна перегородка, з початковою координатою x 0 , яка збігається з розташуванням непроникної перегородки в центральній трубці і визначається залежністю Q0 Qk  (b  x 0 )   x 0   , (1) 50 де  - висота напірного каналу, м; Qk - кількість рідини що зливається, м3/год.; Q0 - кількість рідини що подається, м3/год.; (b  x0 ) - ширина кінця напірного каналу, м; 55 x 0 - ширина початку напірного каналу, м; b - ширина центральної трубки, м, 1 UA 91625 U і кінцевими координатами непроникної перегородки на сітці-турбулізаторі, які мають наступні значення в залежності від режиму роботи x1  0,6  b ; x 3  0,4  b ; x 2  0,15  L (при Qk  0,1 Q0 ) ; x 2  0,20  L (при Qk  0,2  Q0 ) ; 5 x 2  0,25  L (при Qk  0,3  Q0 ) ; 10 15 де L - довжина мембрани. Суть корисної моделі пояснює креслення. На кресленні показана схема запропонованого РУФМ. РУФМ утримує центральну трубку 1 з радіальними отворами, яка поділена непроникною перегородкою 2 на дві ділянки: напірну АВ та зливну АС, та один або декілька мембранних пакетів 3, які складаються з двох мембран з розташованою між ними сіткою-турбулізатором 4, відокремлюваних один від одного дренажним листом 5. Відомо, що для досягнення найкращих умов очищення рідини швидкість її у напірному каналі повинна бути постійною. Для досягнення цієї мети на сітку-турбулізатор наноситься непроникна перегородка 6. Подача забрудненої рідини Q0 в напірний канал мембранного пакета, здійснюється скрізь радіальні отвори, що виконані в центральній трубці 1. Центральна трубка розділена на дві 20 25 30 ділянки x 0 і (b  x0 ) непроникною перегородкою 2 так, щоб поздовжня швидкість течії забрудненої рідини на початку напірного каналу АВ, дорівнювала поздовжній швидкості течії забрудненої рідини в кінці напірного каналу АС. Завдяки непроникній перегородці 6, що нанесена на сітку-турбулізатор 4, з фіксованими початковою і кінцевими координатами, вдається утримати відносно стабільну поздовжню швидкість течії забрудненої рідини по всій довжині напірного каналу мембранного пакета. Частина забрудненої рідини, при вибраному режимі роботи, зливається крізь ділянку АС скрізь радіальні отвори, що виконані в центральній трубці 1. Виведення фільтрату Qф здійснюється по торцях мембранного пакета. У запропонованій конструкції РУФМ існують застійні зони і підвищення поздовжньої швидкості течії забрудненої рідини на ділянці напірного каналу ОЕ сприятиме вимиванню часток забруднень з застійних зон. Значення поздовжньої швидкості течії забрудненої рідини в різних перерізах напірного каналу мембранного пакета залежно від вибраного режиму роботи наведені в таблиці. Таблиця Значення поздовжньої швидкості течії забрудненої рідини Поздовжня швидкість забрудненої рідини в напірному каналі Перерізи мембранного пакета залежно від вибраного режиму роботи (величини Qk ) Qk  0,1 Q0 Qk  0,2  Q0 Qk  0,3  Q0 АВ і АС 40 VAB  VAC  V0 VAB  VAC  V0 VOD  VOF  0,6  V0 VOD  VOF  0,75  V0 VOD  VOF  0,8  V0 ОЕ 35 VAB  VAC  V0 OD і OF VOE  2,3  V0 VOE  18  V0 , VOE  15  V0 , Таким чином, шляхом зміни геометрії напірного каналу, за допомогою непроникної перегородки, що нанесена на сітку-турбулізатор у мембранному пакеті і поділу центральної трубки непроникною перегородкою на дві ділянки, вдається: по-перше, підвищити значення поздовжньої швидкості течії забрудненої рідини; по-друге, отримати відносно стабільне значення поздовжньої швидкості течії забрудненої рідини у всіх перетинах напірного каналу мембранного пакета. Таким чином, запропоновані у корисній моделі відмітні ознаки забезпечують підвищення надійності та ефективності роботи РУФМ. 2 UA 91625 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 Рулонний ультрафільтраційний модуль, що містить центральну трубку з радіальними отворами, навколо якої спірально намотаний один або декілька мембранних пакетів, які складаються з двох мембран з розташованою між ними сіткою-турбулізатором, відокремлюваних один від одного дренажним листом, який відрізняється тим, що на сітку-турбулізатор нанесена непроникна перегородка, з початковою координатою x 0 , яка збігається з розташуванням непроникної перегородки в центральній трубці і визначається залежністю Q0 Qk  , (b  x 0 )   x 0   10 де  - висота напірного каналу, м; 3 Qk - кількість рідини що зливається, м /год.; 3 Q0 - кількість рідини що подається, м /год.; (b  x0 ) - ширина кінця напірного каналу, м; x 0 - ширина початку напірного каналу, м; 15 b - ширина центральної трубки, м, і кінцевими координатами непроникної перегородки на сітці-турбулізаторі, які мають наступні значення в залежності від режиму роботи x1  0,6  b ; x3  0,4  b ; x2  0,15  L (при Qk  0,1 Q0 ) ; 20 x2  0,20  L (при Qk  0,2  Q0 ) ; x2  0,25  L (при Qk  0,3  Q0 ) ; де L - довжина мембрани. Комп’ютерна верстка О. Рябко 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 3