RU2036703C1 - Membrane apparatus - Google Patents
Membrane apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- RU2036703C1 RU2036703C1 SU5038807A RU2036703C1 RU 2036703 C1 RU2036703 C1 RU 2036703C1 SU 5038807 A SU5038807 A SU 5038807A RU 2036703 C1 RU2036703 C1 RU 2036703C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- membrane
- housing
- permeate
- discharge
- concentrate
- Prior art date
Links
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims abstract description 42
- 239000012466 permeate Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 1
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к аппаратам для разделения жидких сред с помощью полупроницаемых мембран и может быть использовано в химической, пищевой и микробиологической промышленности. The invention relates to apparatus for separating liquid media using semipermeable membranes and can be used in the chemical, food and microbiological industries.
Известено устройство для обратного осмоса и ультрафильтрации, включающее корпус с установленным в нем мембранным элементов, закрытый крышками, которые фиксируются в корпусе посредством плоских стопорных колец, установленных в прямоугольных канавках, выполненных в корпусе. A device for reverse osmosis and ultrafiltration is known, including a housing with membrane elements installed therein, closed by covers that are fixed in the housing by means of flat retaining rings mounted in rectangular grooves made in the housing.
Такое устройство характеризуется простотой конструкции, однако для изготовления плоских запорных колец требуются штампы для вырубки колец и пробивки в них отверстий, при этом велики потери материала из-за невозможности рационального раскроя листа. Кроме того, при некачественной термообработке происходити пластическая деформация кольца, ведущая к снижению надежности из-за возможностей разгерметизации аппарата. При выполнении прямоугольной канавки в корпусе происходит ослабление его стенки, что требует увеличения ее толщины и материалоемкости. Such a device is characterized by simplicity of design, however, for the manufacture of flat locking rings, dies are required for cutting rings and punching holes in them, while material losses are great due to the impossibility of rational cutting of the sheet. In addition, with poor-quality heat treatment, plastic deformation of the ring occurs, leading to a decrease in reliability due to the possibility of depressurization of the apparatus. When making a rectangular groove in the body, its wall is weakened, which requires an increase in its thickness and material consumption.
Известен также мембранный аппарат для разделения растворов, состоящий из цилиндрического корпуса с размещенными в нем мембранными элементами и крышек со штуцерами подвода раствора и вывода продуктов разделения, укрепленных в корпусе с помощью стопорных пружинных колец с прорезью, установленных в канавках, выполненных на внутренней поверхности корпуса, у которого крышки снабжены концентрическими выступами с диаметром, равным внутреннему диаметру стопорного кольца. Also known is a membrane apparatus for separating solutions, consisting of a cylindrical body with membrane elements placed therein and caps with fittings for supplying a solution and output of separation products, mounted in the housing using snap lock rings mounted in grooves made on the inner surface of the housing, in which the caps are provided with concentric protrusions with a diameter equal to the inner diameter of the retaining ring.
Недостатком известного устройства является недостаточная надежность работы мембранных элементов из-за неравномерности потока вдоль всей поверхности мембран, ведущего к разрушению мембран потоком обрабатываемой жидкости. Кроме того, размещение на крышках штуцеров подвода и отвода продуктов мембранного разделения вызывает образование в аппарате застойных зон и не обеспечивает полного удаления жидкости из полости мембранного аппарата. При установке крышек в корпусе возможно заклинивание в канавке корпуса резинового кольца, приводящее к его повреждению. A disadvantage of the known device is the lack of reliability of the membrane elements due to the uneven flow along the entire surface of the membranes, leading to the destruction of the membranes by the flow of the treated fluid. In addition, the placement on the caps of the fittings for the supply and removal of membrane separation products causes the formation of stagnant zones in the apparatus and does not completely remove the liquid from the cavity of the membrane apparatus. When installing covers in the housing, jamming of the rubber ring in the housing groove is possible, leading to damage.
Задачей изобретения является повышение надежности работы мембранных элементов и удобство в обслуживании мембранного аппарата. The objective of the invention is to increase the reliability of the membrane elements and ease of maintenance of the membrane apparatus.
Поставленная задача достигается тем, что в мембранном аппарате для разделения растворов, содержащем цилиндрический корпус с размещенными в нем мембранными элементами, крышки со штуцерами отвода пермеата, закрепленные в корпусе с помощью стопорных пружинных колец с прорезью и снабженные концентрическими выступами с диаметром, равным внутреннему диаметру стопорного кольца, а также патрубки подвода раствора и отвода концентрата, патрубки подвода раствора и отвода концентрата выполнены изогнутыми в противоположные стороны и установлены на боковой поверхности входной и выходной частей корпуса, при этом оси патрубков расположены в одной вертикальной плоскости на противоположных сторонах боковой поверхности, каждая крышка снабжена патрубком, соединяющим штуцер отвода пермеата с пермеатотводящей трубкой мембранных элементов, и установленной под углом пластиной, свободные концы патрубков подвода раствора и отвода концентрата снабжены устройствами для соединения с трубопроводами с возможностью осевого перемещения. This object is achieved in that in a membrane apparatus for separating solutions containing a cylindrical body with membrane elements housed therein, covers with permeate discharge fittings fixed in the housing with snap spring rings with a slot and provided with concentric protrusions with a diameter equal to the inside diameter of the stop the rings, as well as the nozzles for supplying the solution and the discharge of the concentrate, the nozzles for supplying the solution and the drain of the concentrate are made curved in opposite directions and installed on the side surface of the input and output parts of the housing, while the axis of the nozzles are located in the same vertical plane on opposite sides of the side surface, each cover is equipped with a nozzle connecting the permeate outlet fitting to the permeate outlet tube of the membrane elements, and the free ends of the solution supply nozzles installed at an angle and the discharge of the concentrate is equipped with devices for connecting with pipelines with the possibility of axial movement.
Выпполнение патрубков подвода раствора и отвода концентрата изогнутыми в противоположные стороны, установка их на боковой поверхности входной и выходной частей корпуса и размещение осей патрубков в одной вертикальной плоскости на противоположных сторонах боковой поверхности обеспечивает закрутку потока перед мембранным элементом, исключая повреждение мембраны набегающим потоком жидкости. Этому же способствует расположение каналов в корпусе, обеспечивая одновременно слив всей жидкости из полости аппарата после проведения гидравлических испытаний. Кроме того, упрощается сборка и разборка аппарата, так как при этом не требуется отсоединять аппарат от подводящих и отводящих трубопроводов. The implementation of the nozzles for supplying the solution and the discharge of concentrate curved in opposite directions, installing them on the side surface of the inlet and outlet parts of the housing and placing the axes of the nozzles in one vertical plane on opposite sides of the side surface ensures swirling of the flow in front of the membrane element, eliminating damage to the membrane by an incoming liquid flow. The arrangement of the channels in the housing also contributes to this, while simultaneously draining all the liquid from the cavity of the device after hydraulic tests. In addition, the assembly and disassembly of the apparatus is simplified, since it is not necessary to disconnect the apparatus from the inlet and outlet pipelines.
Снабжение каждой крышки патрубком, соединяющим штуцер отвода пермеата с пермеатотводящей трубкой мембранных элементов и установленной под углом пластиной, обеспечивает создание полости для закрутки потока и выравнивания скоростей поступающей в мембранный аппарат жидкости. The supply of each cover with a pipe connecting the permeate outlet fitting with the permeate tube of the membrane elements and the plate mounted at an angle ensures the creation of a cavity for swirling the flow and equalizing the velocities of the fluid entering the membrane apparatus.
Снабжение свободных концов патрубков подвода раствора и отвода концентрата устройствами для соединения с трубопроводами с возможностью осевого перемещения позволяет упростить сборку мембранного аппарата за счет компенсации отклонений при изготовлении путем сдвигания или раздвигания соединительных элементов. Providing the free ends of the nozzles for supplying the solution and the discharge of the concentrate with devices for connecting to pipelines with the possibility of axial movement allows to simplify the assembly of the membrane apparatus by compensating for deviations in manufacturing by sliding or expanding the connecting elements.
На фиг.1 изображен аппарат, продольный разрез; на фиг.2 вид по стрелке А на фиг.1; на фиг.3 сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.4 узел I на фиг.1. Figure 1 shows the apparatus, a longitudinal section; figure 2 is a view along arrow A in figure 1; figure 3 section BB in figure 1; in Fig.4 node I in Fig.1.
Аппарат состоит из корпуса 1, с выступами на внешней поверхности в котором установлены мембарнные элементы 2 и крышки 3, закрепленные в копусе с помощью стопорных пружинных колец 4 с прорезью и снабженные концентрическими выступами с диаметром, равным внутреннему диаметру стопорного кольца. На крышке 3 выполнен канал 5 для отвода пермеата, соединенный посредством патрубка 6 с пермеатотводящей трубкой мембранного элемента 2, на внешней поверхности крышки 3 расположены штуцеры 7 отвода пермеата. В корпусе 1 на противоположных концах и сторонах его выполнены радиальные каналы 8, один из которых соединен с патрубком отвода концентрата 9, а другой с патрубком подвода раствора 10. На торце крышки 3, обращенном к мембранному элементу 2, закреплена под углом к радиальной плоскости корпуса 1 пластина 11. На подсоединительных концах трубопроводов 9 и 10 установлены накидные гайки 12 и ниппели 13, снабженные кольцевой проточкой под уплотнения 14, посредством которых также соединены крышка 3 с корпусом 1 и удлинитель 6 с пермеатотводящей трубкой мембранного элемента 2. The apparatus consists of a housing 1, with protrusions on the outer surface in which membrane elements 2 and covers 3 are mounted, fixed in the casing by means of retaining spring rings 4 with a slot and provided with concentric protrusions with a diameter equal to the inner diameter of the retaining ring. On the lid 3, a channel 5 for removing permeate is made, connected by means of a pipe 6 with a permeate-discharge tube of the membrane element 2, on the outer surface of the lid 3 there are fittings 7 for removing the permeate. Radial channels 8 are made in the housing 1 at its opposite ends and sides, one of which is connected to the outlet pipe of the concentrate 9, and the other to the pipe for supplying the solution 10. At the end of the lid 3 facing the membrane element 2, it is fixed at an angle to the radial plane of the housing 1 plate 11. At the connecting ends of pipelines 9 and 10, union nuts 12 and nipples 13 are installed, provided with an annular groove for seals 14, by means of which the cover 3 is also connected to the housing 1 and the extension 6 with a permeate tube of membranes nnogo element 2.
Предлагаемый аппарат работает следующим образом. The proposed device operates as follows.
После установки в корпусе мембранного элемента 2 и крышек 3 последние вдвигаются в корпус 1 на такую глубину, при которой полукруглые канавки корпуса 1 не перекрываются выступами крышек 3, после чего производится установка стопорных колец 4. Затем в полость аппарата через патрубок 10 и канал 9 подается обрабатываемая жидкость, под давлением которой крышки 3 начинают перемещаться к концам корпуса 1, тем самым фиксируя в полукруглых канавках стопорных кольца 4. При этом в полости корпуса 1 создается рабочее давление мембранного процесса, при котором пермеат проходит через мембрану мембранного элемента 2 и через патрубок 6, канал 5 и штуцер 7 отводится из мембранного аппарата. Непрошедшая через мембраны жидкость в виде концентрата по каналу 8 через патрубок 9 выводится из полости корпуса 1. Протекающая через каналы 8 корпуса 1 жидкость взаимодействует на своем пути с наклонными пластинами 11, установленными на выходе и входе каналов 8, и закручивается в полости корпуса 1 на участке между торцом мембранного элемента 2 и крышкой 3, при этом в каждый сектор мембранного элемента 2 жидкость поступает с одинаковой скоростью, что повышает эффективность работы мембран. При подсоединении мембранных аппаратов к подводящей и отводящей магнистралям ошибки сборки компенсируются возможностью ниппелей 13 перемещаться после затяжки накидной гайки 12 до упора на подсоединяемом патрубке (см.фиг.2). При прекращении процесса мембранного разделения и необходимости разборки мембранного аппарата операции разборкой выполняются в обратной последовательности. After installing the membrane element 2 and the covers 3 in the housing, the latter are pushed into the housing 1 to such a depth that the semicircular grooves of the housing 1 do not overlap with the protrusions of the covers 3, after which the snap rings 4 are installed. Then, through the pipe 10 and channel 9 are inserted into the cavity of the device the processed fluid, under the pressure of which the covers 3 begin to move to the ends of the housing 1, thereby fixing in the semicircular grooves of the retaining rings 4. In this case, the working pressure of the membrane process is created in the cavity of the housing 1, at which th permeate passes through the membrane and the membrane element 2 through the pipe 6, the channel 5 and the nozzle 7 is withdrawn from the membrane unit. The liquid that has not passed through the membranes in the form of a concentrate through the channel 8 through the pipe 9 is discharged from the cavity of the housing 1. The fluid flowing through the channels 8 of the housing 1 interacts on its way with the inclined plates 11 installed at the outlet and entrance of the channels 8 and is twisted in the cavity of the housing 1 on the area between the end face of the membrane element 2 and the cover 3, while in each sector of the membrane element 2, the fluid enters at the same speed, which increases the efficiency of the membranes. When connecting membrane devices to the inlet and outlet mains, assembly errors are compensated by the ability of the nipples 13 to move after tightening the union nut 12 until it stops on the connecting pipe (see figure 2). Upon termination of the membrane separation process and the need to disassemble the membrane apparatus, disassembly operations are performed in the reverse order.
Изобретение позволяет повысить надежность за исчет исключения разборки подводящих и отводящих трубопроводов высокого давления и равномерность потока через мембранный элемент, а также удобство в обслуживании. The invention improves reliability by eliminating the disassembly of the inlet and outlet high pressure pipelines and the uniformity of flow through the membrane element, as well as ease of maintenance.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5038807 RU2036703C1 (en) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | Membrane apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5038807 RU2036703C1 (en) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | Membrane apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2036703C1 true RU2036703C1 (en) | 1995-06-09 |
Family
ID=21602549
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5038807 RU2036703C1 (en) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | Membrane apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2036703C1 (en) |
-
1992
- 1992-04-20 RU SU5038807 patent/RU2036703C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР N 1685493, кл. B 61D 61/08, 1991. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100333779B1 (en) | Device for separating liquid medium containing foreign matter | |
| US4698154A (en) | Apparatus for filtering and separating flowing media | |
| US4461707A (en) | Ultrafiltration and reverse osmosis tubular membrane module | |
| US4556488A (en) | Apparatus for filtering and separating liquid and gaseous media | |
| US3398833A (en) | Support plates for reverse osmosis desalination apparatus | |
| KR102502797B1 (en) | Flexible adjustable membrane cartridges for separation of fluids | |
| US20050126966A1 (en) | Membrane separation device and membrane separation method | |
| US4309287A (en) | Reverse-osmosis tubular membrane | |
| MXPA06002475A (en) | Modular fluid treatment apparatus and method. | |
| US3542204A (en) | Tubular reverse osmosis equipment | |
| GB2524625A (en) | Purification column | |
| US5470468A (en) | Spiral filtration module having bypass prevention flange | |
| CN110124523A (en) | It can be used for the reverse osmosis membrane module of step and its step reverse osmosis water separation method | |
| US20120228208A1 (en) | Interconnector for filtration apparatus with reduced permeate pressure loss | |
| RU2036703C1 (en) | Membrane apparatus | |
| JP3487107B2 (en) | Membrane separation device | |
| EP0078667B1 (en) | Apparatus for separating a liquid into two fractions by means of semipermeable membranes | |
| WO2003090911A1 (en) | Ceramic membrane module | |
| EP0127685B1 (en) | Tubular membrane module | |
| US5985151A (en) | Method and apparatus of membrane separation | |
| RU2636723C1 (en) | Liquid filtration device | |
| RU2834678C1 (en) | Baromembrane device of tubular type with flow turbulization | |
| RU2056913C1 (en) | Membrane apparatus for gasses and liquids purification | |
| RU1169226C (en) | Diaphragm installation | |
| KR20220123909A (en) | Reverse osmotic hydrostatic water treatment system that allows performance to be maintained at low temperatures by internalizing thermal means |