МЕМБРАННЫЙ АППАРАТ

МЕМБРАННЫЙ АППАРАТ 


RU (11) 2046645 (13) C1

(51) 6 B01D63/06 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 15.01.2008 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 5036176/26 
(22) Дата подачи заявки: 1992.04.07 
(45) Опубликовано: 1995.10.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Авторское свидетельство СССР N 1095927, кл. B 01D 63/06, 1984. 
(71) Заявитель(и): Тахистов Юрий Васильевич; Маркевич Анатолий Владимирович 
(72) Автор(ы): Тахистов Юрий Васильевич; Маркевич Анатолий Владимирович 
(73) Патентообладатель(и): Тахистов Юрий Васильевич; Маркевич Анатолий Владимирович 

(54) МЕМБРАННЫЙ АППАРАТ 

Сущность изобретения: мембранный аппарат содержит корпус, трубчатые мембранные элементы, трубные решетки, концевые диски, опорные и фиксирующие трубки, уплотнительные элементы, охватывающие опорные и фиксирующие трубки, нажимные втулки, резьбовые втулки и дополнительные решетки, в которых выполнены резьбовые каналы, соосные каналам в трубных решетках. 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к способам и устройствам для разделения и очистки газов и жидкостей, в частности к системам для мембранного разделения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является аппарат, состоящий из корпуса, трубчатых мембранных элементов и двух трубных решеток, установленных с образованием между ними полости для отвода пермеата. Каждый мембранный элемент включает две пористые трубки различной длины, установленные коаксиально, одни концы которых соединены кольцевой заглушкой, а другие закреплены в трубных решетках. Полупроницаемые мембраны нанесены на внешние поверхности охватывающей пористой трубки и на внутренние поверхности охватываемых трубок. Разделяемая смесь перемещается сначала вдоль поверхностей внешних мембран, а затем по центральным каналам мембранных элементов вдоль поверхностей внутренних мембран. Проникшие через мембраны соединения (пермеат) отводятся по пористым трубкам в полость между двумя трубными решетками.

Данный аппарат имеет недостаточную надежность, сложен при сборке и эксплуатации, так как во-первых, установка мембранных элементов и их закрепление в двух расположенных близко трубных решетках достаточно трудоемко и сложно, во-вторых, закрепление мембранных элементов в трубных решетках только одним концом приводит к повреждению клеевого шва или пористых трубок (при выполнении их из керамических материалов) при сборке (из-за перекосов, технологических погрешностей выполнения трубных решеток и т.п.) и эксплуатации (из-за воздействия на незакрепленные концы трубчатых элементов усилий возникающих при транспортировке, монтаже аппарата и вибрации), в-третьих, перед сборкой невозможна индивидуальная проверка качества нанесения полупроницаемых мембран на каждый мембранный элемент и, в-четвертых, поврежденный мембранный элемент не может быть извлечен из трубных решеток без повреждения его самого и других элементов, так как все элементы жестко соединены с трубными решетками.

Предлагаемое техническое решение направлено на повышение надежности, упрощение сборки и эксплуатации аппарата.

Это достигается тем, что известный аппарат, содержащий корпус, трубчатые мембранные элементы, снабженные кольцевыми заглушками, и трубные решетки, снабжен дополнительными решетками, установленными на трубных решетках и выполненными с резьбовыми каналами, размещенными соосно каналам в трубных решетках, опорными трубками, установленными коаксиально в мембранных элементах, трубками для фиксации мембранных элементов в решетках, уплотнительными элементами, размещенными в каналах трубных решеток с охватом опорных трубок и трубок для фиксации, нажимными втулками, прилегающих к торцевым поверхностям уплотнительных элементов, и резьбовыми втулками, установленных в дополнительных решетках. При этом кольцевые заглушки установлены на обоих концах мембранных элементов и выполнены с центральным каналом. Концы опорных трубок с одной стороны выполнены заглушенными и зафиксированы в каналах заглушек мембранных элементов, а с другой стороны пропущены через каналы заглушек мембранных элементов и жестко закрепленных в них. Трубки для фиксации размещены со стороны заглушенных концов опорных трубок и жестко соединены с заглушками мембранных элементов. Стенки опорных трубок со стороны открытых концов вблизи заглушек мембранных элементов выполнены с радиальными каналами, а одна из трубных решеток съемной.

Предлагаемое техническое решение обеспечивает повышение надежности, упрощение сборки и эксплуатации, так как во-первых, взаимная фиксация обоих концов мембранных элементов через опорные трубки и кольцевые заглушки предохраняет мембранные элементы от разрушения при их установке в аппарат, при транспортировке, монтаже и воздействии вибрации, во-вторых, закрепление мембранных элементов за оба конца на опорных и фиксирующих трубках дополнительно предохраняет элементы от воздействия неблагоприятных условий эксплуатации (вибрации, ударов и т. п. ), в-третьих, возможность простого и надежного закрепления и уплотнения мембранных элементов на опорных и фиксирующих трубках позволяет перед сборкой проверить качество мембраны каждого элемента, в-четвертых, поврежденный мембранный элемент легко может быть извлечен из аппарата (без повреждения других элементов) и заменен на новый и в-пятых, герметизация мембранных элементов по поверхностям опорных и фиксирующих трубок с помощью уплотнительных элементов, прижимаемых к поверхностям этих трубок, позволяет надежно изолировать полости разделяемой смеси и пермеата при обеспечении многократной разборки и сборки аппарата.

На фиг.1 представлен мембранный аппарат, продольный разрез; на фиг.2 разрез А-A на фиг.1.

Аппарат состоит из корпуса 1, раструбов 2 и 3 для подачи и удаления разделяемой смеси, двух трубных решеток 4 и 5, одна из которых 5 съемная, а другая 4 жестко соединена с корпусом 1, мембранных элементов 6, кольцевых заглушек 7 и 8, опорных трубок 9 с радиальными каналами 10, трубок 11 для фиксации, уплотнительных элементов 12, нажимных втулок 13, резьбовых втулок 14, дополнительных решеток 15 и 16, закрепленных на трубных решетках 4 и 5, крышек 17 и 18 с полостями 19 и 20, штуцеров 21 и 22 для отвода пермеата и подачи удаляющей пермеат среды и прокладок 23-27. Сборка аппарата осуществляется следующим образом.

Мембранные элементы 6 с закрепленными на них кольцевыми заглушками 7 и 8, опорными трубками 9 и трубками 11 для фиксации после нанесения на них полупроницаемых мембран (на внешние поверхности элементов 6) и проверки качества покрытия устанавливают в трубные решетки 4, т.е. вводят концы опорных трубок 9 в ее каналы (трубная решетка 5 снята с корпуса). На концы опорных трубок 9 одевают уплотнительные элементы 12 и нажимные втулки 13, присоединяют к трубной решетке 4 дополнительную решетку 15 и, ввинчивая в ее резьбовые каналы втулки 14, закрепляют опорные трубки 9, а с ними и элементы 6 в трубной решетке 4. Затем сверху надевают на свободные концы трубок 11 съемную трубную решетку 5 (для более точной ориентации трубок 11 в их центральные каналы вставляют технологические стержни с конической направляющей частью, которые после установки на место трубной решетки 5 удаляют). Закрепляют трубную решетку 5 на корпусе 1, надевают на трубки 11 уплотнительные элементы 12 и нажимные втулки 13, устанавливают на трубной решетке 5 дополнительную решетку 16 и ввинчивают в нее резьбовые втулки 14. Поворачивают втулки 14 и с заданным усилием разжимают уплотнительные элементы 12, которые изолируют полости 19 и 20 от объема корпуса 1. Закрепляют на корпусе 1 раструбы 2 и 3, а на трубных решетках 4 и 5 крышки 17 и 18.

Мембранный аппарат работает следующим образом.

Поток разделяемой смеси через раструб 2 подается к мембранным элементам 6, обтекает их внешние поверхности и удаляется через раструб 3 из аппарата. Определенные компоненты разделяемой смеси селективно проникают через мембраны в пористую основу мембранных элементов 6, а из нее в центральные каналы этих элементов. Подаваемый через штуцер 22 продувочный газ поступает в полость 20, из которой распределяется по центральным каналам втулок 14, проходит по центральным каналам трубок 11, просачивается через зазоры между опорными трубками 9 и кольцевыми заглушками 8 в цилиндрическую полость между опорными трубками 9 и мембранными элементами 6. Проходя по этим цилиндрическим полостям, продувочный газ вытесняет проникшие компоненты (пермеат) через каналы 10 в центральные каналы опорных трубок 9. Далее продувочный газ с проникшими соединениями поступает через каналы втулок 14 в полость 19, а из нее по штуцеру 21 удаляется из аппарата. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



МЕМБРАННЫЙ АППАРАТ, содержащий корпус, трубчатые мембранные элементы, снабженные кольцевыми заглушками, и трубные решетки, отличающийся тем, что он снабжен дополнительными решетками, установленными на трубных решетках и выполненными с резьбовыми каналами, размещенными соосно с каналами в трубных решетках, опорными трубками, установленными коаксиально в мембранных элементах, трубками для фиксации мембранных элементов в решетках, уплотнитеьными элементами, размещенными в каналах трубных решеток с охватом опорных трубок и трубок для фиксации, нажимными втулками, прилегающими к торцевым поверхностям уплотнительных элементов, и резьбовыми втулками, установленными в дополнительных решетках, при этом заглушки установлены на обоих концах мембранных элементов и выполнены с центральным каналом, концы опорных трубок с одной стороны выполнены заглушенными и зафиксированы в каналах заглушек мембранных элементов, а с другой стороны пропущены через каналы заглушек мембранных элементов и жестко закреплены в них, трубки для фиксации размещены со стороны заглушенных концов опорных трубок и жестко соединены с заглушками мембранных элементов, стенки опорных трубок со стороны открытых концов вблизи заглушек мембранных элементов выполнены с радиальными каналами, а одна из трубных решеток выполнена съемной.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Воздухо- и водоочистка. Опреснительные установки






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "очистка воды" будет найдено словосочетание "очистка воды". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("очистка" или "воды").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+очистка -воды".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сток" будут найдены слова "стоков", "стоки" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "сток!".


Устройства и способы водоочистки | Опреснительные установки. Дистилляторы | Устройства и способы воздухоочистки


Рейтинг@Mail.ru