Фильтрующий модуль и его последовательное расположение в фильтрующей системе

Авторы патента:


Фильтрующий модуль и его последовательное расположение в фильтрующей системе
Фильтрующий модуль и его последовательное расположение в фильтрующей системе
Фильтрующий модуль и его последовательное расположение в фильтрующей системе
Фильтрующий модуль и его последовательное расположение в фильтрующей системе
Фильтрующий модуль и его последовательное расположение в фильтрующей системе
Фильтрующий модуль и его последовательное расположение в фильтрующей системе
Фильтрующий модуль и его последовательное расположение в фильтрующей системе
Фильтрующий модуль и его последовательное расположение в фильтрующей системе
Фильтрующий модуль и его последовательное расположение в фильтрующей системе
Фильтрующий модуль и его последовательное расположение в фильтрующей системе
Фильтрующий модуль и его последовательное расположение в фильтрующей системе
Фильтрующий модуль и его последовательное расположение в фильтрующей системе
Фильтрующий модуль и его последовательное расположение в фильтрующей системе
Фильтрующий модуль и его последовательное расположение в фильтрующей системе

 


Владельцы патента RU 2455053:

ФЕЛЬКЕР Манфред (DE)

Изобретение относится к фильтрующему модулю и его последовательному расположению в фильтрующей системе и может быть использовано в области подготовки воды, особенно в качестве составной части установок обратного осмоса, а также в области газовой фильтрации. Фильтрующий модуль имеет напорную трубу и расположенную в ней мембрану с подключениями для подлежащей подводу текучей среды, предпочтительно сырой воды, для сливаемого фильтрата и остающейся фракции. К концу напорной трубы прикреплен функциональный/соединительный блок, который имеет верхнюю часть и нижнюю часть. Подключения предусмотрены на верхней части. Находящиеся в соединении с этими подключениями проточные каналы проходят через нижнюю часть, причем между напорной трубой, имеющей дно, и мембраной предусмотрено открытое кольцевое пространство. Проточный канал для подлежащей подводу текучей среды оканчивается в окружном кольцевом зазоре в нижней части, из которого, равномерно распределяясь, текучая среда течет в кольцевое пространство. Техническим результатом является устранение застойных пространств, которые являются местом осаждения микроорганизмов в фильтрующем модуле, и облегчение замены мембраны. 19 з.п. ф-лы, 16 ил.

 

Изобретение относится к фильтрующему модулю и его последовательному расположению в фильтрующей системе. Система проектировалась и совершенствовалась в качестве применения в области подготовки воды, особенно в качестве составной части установок обратного осмоса. Однако она может легко переноситься на другие применения, например на газовую фильтрацию.

Существенный аспект изобретения заключается в том, что этот фильтрующий модуль, состоящий из фильтра - также называемого как мембрана - напорной трубы и функционального/соединительного блока, выполнен в виде быстросменного фильтра и содержит не имеющий мертвых пространств подвод воды. Особое выполнение фильтрующего модуля предусматривает технику закрытия для одностороннего подключения к функциональному/соединительному блоку. Другой признак касается последовательного расположение нескольких фильтрующих модулей в одной фильтрующей системе. При этом особенное значение имеет то, что подводящие и отводящие подключения к фильтрующему модулю всегда осуществляются односторонне, то есть к функциональному/соединительному блоку.

Установки обратного осмоса служат, в частности, для получения чистой, стерильной воды из водопроводной воды, например, для медицинских, фармацевтических и связанных с технологией пищевых продуктов применений.

Принцип действия таких установок известным образом состоит в том, что подлежащая обработке вода направляется в фильтрующем модуле под давлением к поверхности полупроницаемой мембраны и вдоль нее, причем часть воды, так называемый пермеат, проходит через мембрану и собирается на другой стороне мембраны в качестве особо чистой воды и направляется к месту потребления.

Не прошедшая через мембрану обогащенная задержанными веществами часть водопроводной воды, так называемый концентрат, вытекает в конце проточного участка первичной камеры из мембранного модуля.

В идеальном случае добытая таким образом особо чистая (сверхчистая) вода ввиду задерживающих свойств мембраны является стерильной и свободной от органических продуктов распада. Однако в действительности этого не происходит без затруднений. Без особых контрмер может происходить заселение пермеатной системы микроорганизмами. На внутренних поверхностях направляющей жидкость системы образуется так называемая биопленка. Эта биопленка также называется как "обрастание".

Обрастание описывает потерю пермеатной мощности посредством наращивания вторичных слоев на мембранной поверхности. Это может быть органический материал, коллоидные вещества или неорганические соли, которые при концентрировании превышают пределы осаждения.

До сих пор не имелось никакого общего рецепта для того, чтобы избежать обрастания. "Низко обрастаемые мембраны" и улучшенная предварительная обработка, а также улучшенное очищение мембраны представляют собой лишь недостаточные технические возможности, чтобы контролировать обрастание. В промышленности могут быть получены, например, устойчивые против воздействия температуры полимерные мембраны для обратного осмоса, которые дезинфицируются водой при температуре 90°С. Это мероприятие служит, прежде всего, лишь для уменьшения количества микроорганизмов, но мало полезно для удаления (отделения) биопленки.

Другая возможность состоит в том, чтобы предпринимать в установках обратного осмоса через подходящие временные интервалы дезинфекцию или соответственно очистку. Для этого прерывается нормальная эксплуатация и к направляющей жидкость системе подается химическое дезинфицирующее или, соответственно, очищающее средство. После надлежащего времени воздействия следует процесс промывки, который приводит к тому, что введенное дезинфицирующее средство или соответственно очищающее средство и их продукты реакции удаляются, так что в итоге может вновь начинаться нормальный снабжающий режим эксплуатации.

Из-за значительной опасности, которая связана с неконтролируемым подводом или соответственно с остатками дезинфицирующих или соответственно очищающих средств, в частности, при применении в медицинской области (гемодиализ), эта деятельность, как правило, связана с участием технического персонала и тем самым является весьма затратной.

Другие недостатки известных решений заключаются в высоком использовании энергии при термической дезинфекции, а также потере пермеатной мощности вследствие неудаляемой биопленки.

Так как потери пермеатной мощности или загрязнение микроорганизмами часто также не компенсируются затратными очищающими и дезинфицирующими мероприятиями, то осуществляется замена мембран. Подобная замена мембраны осуществляется в имеющихся сейчас приборах посредством технического персонала так, что вначале останавливается вся установка обратного осмоса и посредством инструмента демонтируется трехкомпонентный фильтрующий модуль, состоящий из мембранного элемента, напорной трубы и соединительного блока. Традиционная конструкция представлена на фиг.1.

После этого влажный мембранный элемент извлекается из напорной трубы и заменяется новым. В зависимости от величины установки речь идет о нескольких мембранных элементах.

При этом на каждый мембранный элемент может поступать несколько литров также загрязненной воды.

При этом возникающее в процессе ремонта время простоя установки обратного осмоса может быть значительным и, в частности, в области поддерживающих органы приборов (гемодиализ) становится большой проблемой (недостатком) для пациентов.

Другой недостаток заключается в следующей после замены химической дезинфекции, которая является необходимой, поскольку во время ремонта даже высокочистые компоненты соединительных труб или соответственно компоненты загрязняются техническим персоналом и инструментами.

Значительным недостатком является исторически обусловленная трехкомпонентность из мембраны, напорной трубы и соединительного блока имеющегося фильтрующего модуля, причина которой заключается в первоначально высоких трансмембранных давлениях мембран. Поэтому фильтрующие модули конструируются с высоким пределом сопротивления сжатию напорной трубы и соединительного блока.

95% всех RO-мембран ("RO" - обратный осмос) сегодня представляют собой сшитые ароматические диамины (- полиамид -).

Этот ароматический полиамид наносится в виде особо тонкого слоя (< 0,3 микрометра) на основную мембрану (или опорный слой). Поэтому мембрана также называется как тонкопленочная мембрана.

Все более тонкое развитие мембранного слоя имеет своим следствием при одинаковой премеатной мощности все меньшее трансмембранное давление. В существующих конструкциях напорных труб эта инновация лишь недостаточно используется из экономических соображений.

В частности, в области медицинских и связанных с технологией пищевой промышленности применений принимается во внимание отсутствие застойных (мертвых) пространств в фильтрующих модулях. Для этого промышленностью предлагаются свободные от мертвых пространств - так называемые "полностью подогнанные" (анг. "full fit") - мембраны. Эти мембраны очень дорогие. Дополнительный недостаток состоит в необходимой дополнительной нагнетательной мощности, которая требуется, чтобы проходить трубчатый зазор между мембранным элементом и напорной трубой.

Другой недостаток этой технологии состоит в том, что подводящие и отводящие подключения фильтрующего модуля осуществляются с двух сторон к обоим концам фильтрующего модуля.

Другие недостатки известного в настоящий момент решения заключаются в децентрально расположенных между трубопроводами компонентах для измерения параметров состояния, пропускной способности или свойств веществ. Они представляют собой, например, ячейки для измерения проводимости или уровня рН и устройства для воздействия на потоки жидкости, например клапаны и дроссели.

Также следует ожидать чрезмерные затраты на трубную разводку или соответственно на гидропроводку, которые требуются для последовательного соединения фильтрующих модулей в систему одного фильтра.

Исходя из вышеназванных причин, задача изобретения состоит в предложении мембранного модуля, в котором устранены, по меньшей мере, некоторые из недостатков уровня техники относительно расходов на гигиену, замену и изготовление.

Эта задача в соответствии с изобретением решается посредством признаков пункта 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления изобретения приведены в зависимых пунктах формулы изобретения.

Другие признаки и преимущества изобретения следуют из приведенного ниже описания примеров осуществления.

На прилагаемых чертежах представлено:

Фиг.1 - обычная установка обратного осмоса с состоящим из трех частей (трехкомпонентным) фильтрующим модулем согласно уровню техники;

Фиг.2 - установка обратного осмоса согласно изобретению;

Фиг.3 - схема соответствующего изобретению фильтрующего модуля;

Фиг.3а и 3b - несколько фильтрующих модулей в последовательном и параллельном подключении;

Фиг.4 - функциональный/соединительный блок для фильтрующей системы в перспективном схематичном представлении;

Фиг.5а/b - вертикальный разрез и соответствующее перспективное представление показанного на фиг.4 функционального/соединительного блока с мембраной и привинченной трубой модуля;

Фиг.6а/b - вертикальный разрез функционального/ соединительного блока с мембраной и фланцевой трубой модуля;

Фиг.7а/b - вертикальный разрез функционального/ соединительного блока для фильтрующей системы со свинченными верхней/нежней частью и неразъемной трубой модуля;

Фиг.7с - фильтрующая система представленного на фиг.7а/b функционального/соединительного блока в перспективном, схематическом представлении;

Фиг.8а/b - схематическое представление фиг.7с между смежным функциональным/соединительным блоком с подлежащими вставке уплотнительными элементами и фиксатором. Фиг.8c также поясняет предлагаемое изобретение.

Фиг.1.

Подаваемая жидкость течет от резервуара (1) для головного погона через насос (2) высокого давления и подключение подвода (3) жидкости, который закреплен на крышке напорной трубы (48), через напорную трубу (4) в мембрану (5). При этом вследствие уплотнительной губки мембраны (8) не осуществляется протекание через кольцевой зазор между мембраной и внутренней стороной (21) напорной трубы. В случае отсутствующей уплотнительной губки часть подаваемой жидкости вследствие возникающего в таком случае байпаса относительно мембраны приводила бы к недостаточному перепуску мембраны. Отсутствующий перепуск должен был бы в таком случае компенсироваться посредством большей мощности насоса. Выше подключения (7) фильтрата, который закреплен на крышке (49), особо чистая вода течет к выходу DP. В случае неправильной проводимости пермеата, определенной посредством измерителя (10) проводимости, разрешающий клапан (39) открывается и особо чистая вода течет обратно к резервуару (1) для головного погона. Для управления выходом и качеством особо чистой воды периодически включается клапан (9) сброса.

Труба (4) модуля содержит в данном случае две крышки (48/49), в которых с одной стороны закреплено подключение подвода (3) жидкости, а с другой стороны - подключения для остающейся (на мембране) фракции и для фильтрата (6 и 7). Для демонтажа крышки (48/49) должны быть открыты. До этого должны быть отсоединены подключения (3/6/7), которые чаще всего выполнены в виде выдерживающих высокий напор соединений. Лишь после этого мембрана может быть демонтирована. Из-за большого количества уплотнительных мест следствием ремонтов являются частые утечки.

Фиг.2.

По сравнению с фиг.1 здесь показана схема соответствующего изобретению функционального/соединительного блока (11). Здесь можно видеть, что все три подключения (3/7/6) подведены с одной стороны, то есть к одному концу трубы модуля, и что промывается кольцевой зазор между мембраной и внутренней стороной (21) напорной трубы.

Фиг.3а/b.

Эта фигура поясняет упомянутую схему и показывает, в частности, возможность модульного последовательного и параллельного подключения для увеличения производственной мощности фильтрата. Это увеличение может быть достигнуто посредством последовательного расположения и соединения функционального/соединительного блока (11). При этом высоконапорные соединения не являются обязательно необходимыми, также замена мембраны может осуществляться без отсоединения трубопроводов. При этом не требуемые подключения закрываются посредством соединительного ниппеля 42, который при этом используется в качестве не высверленного ниппеля или соответственно не устанавливаются. В этом случае преимущество состоит в унифицированном выполнении функционального/соединительного блока 11. Представленное обтекание возможно лишь тогда, когда подключения 3 и 6 расположены симметрично относительно подключения 7 и при этом также горизонтально находятся на одной линии с тем, чтобы при последовательном подключении следующий функциональный/соединительный блок мог поворачиваться на 180°. Если подключения 3 и 6 не являются симметричными относительно подключения 7 и не находятся на одной линии, то при последовательном расположении соответственно осуществляется реверсирование направления потока внутри фильтрующего модуля. Для дегазации фильтрующего модуля показанное направление потока является предпочтительным, но не обязательным, так что в зависимости от конструктивных преимуществ функциональный/соединительный блок 11 может быть выполнен с симметричными или несимметричными подключениями 3, 6, 7.

Функциональный/соединительный блок может быть прикреплен к верхнему концу или к нижнему концу напорной трубы.

Фиг.4.

Эта фигура показывает детализированный функциональный/соединительный блок (11). Эта фигура должна пояснять, с одной стороны, концепцию возможностей последовательного расположения посредством призматической верхней части и легкой заменяемости мембран посредством винтовой резьбы для трубы модуля. Ниже приводятся следующие детали:

Здесь позицией (12) представлена призматическая верхняя часть, а позицией (16) - цилиндрическая нижняя часть. В этом случае цилиндрическая нижняя часть снабжена присоединительной резьбой (19) для приема напорной трубы (4). В приемное отверстие пермеатной собирающей трубы (15) вставляется пермеатная собирающая труба мембраны (5), и при этом верхняя часть мембраны уплотнена уплотнением (8), причем это уплотнение также может быть размещено на мембране. Полное функционирование описывается в связи с фиг.5.

Каналы (50) для жидкости и перегородки (51) служат для равномерного распределения подачи жидкости в кольцевой зазор между мембраной и внутренней стороной напорной трубы.

Упор (52) для мембраны служит для беспрепятственного слива остающейся (не мембране) фракции в отверстие (14).

Призматическая верхняя часть может дополнительно содержать приемное подключение для связанных с техникой измерения или управления задач. Эта геометрия является целесообразной, в частности, для экономящего места последовательного расположения нескольких блоков.

Подключение 7 для фильтрата, как правило, всегда расположено посередине. Подключения 3, 6 расположены предпочтительно симметрично относительно подключения 7 и находятся в одной общей горизонтальной плоскости относительно друг друга. В связи с этим является возможным поворот функционального/соединительного блока 11 в фильтрующей системе соответственно на угол 180° и таким образом расположение в ряд друг относительно друга, чтобы не происходило никакого изменения направления потока внутри фильтрующего модуля. Однако также может быть конструктивно целесообразным отклонение от этой симметрии, чтобы обеспечить изменения потока внутри фильтрующего модуля.

В отличие от представления фиг.4 может быть также предусмотрено, что в, по меньшей мере, одной боковой поверхности призмы имеется два подключения 3 и 7, в то время как в другой боковой поверхности предусмотрены подключения 6 и 7, так что два или более функциональных/соединительных блоков 11 может быть соединено друг с другом в фильтрующую систему, причем их боковые поверхности расположены параллельно друг другу.

Фиг.5.

Эта фигура должна пояснять функционирование относительно свободы от мертвых пространств и более легкой заменяемости мембраны. Эта конструкция становится предпочтительной в случае выполненных с возможностью замены мембран с полимерными напорными трубами.

Подвод жидкости осуществляется в подключении (3). Жидкость или даже газ течет через выходное отверстие с обтекаемым кольцевым зазором (13) снаружи у приемного цилиндра (17) мембраны в каналы (50) для жидкости на внешней стороне цилиндра, одновременно распределяясь в кольцевой зазор (21).

Подвод жидкости в мембрану осуществляется через торцевую сторону (22). При этом фильтрат отфильтровывается к пермеатной собирающей трубе (44) и покидает через подключение (7) для фильтрата функциональный/соединительный блок (11). Выход остающейся (на мембране) фракции осуществляется на торцевой стороне у (45). Остающаяся фракция покидает функциональный/соединительный блок через подключение (6) для остающейся фракции.

За счет того, что выход (45) жидкости может осуществляться на общей торцевой стороне, приемный цилиндр мембраны (17) имеет на своей внутренней стороне упор (52), на который мембрана опирается на периферическом краю.

Особое выполнение предусматривает привинченную напорную трубу (4), которая закрепляется посредством внутренней резьбы (23) на функциональном/соединительном блоке.

Герметизация трубы модуля осуществляется посредством уплотнительного элемента (18).

В качестве усиления с силовым замыканием резьбового соединения трубчатая втулка может запрессовываться через внешнюю сторону трубы модуля (не представлено) в резьбовой области.

Фиг.6.

Эта фигура должна пояснять функционирование относительно свободы от мертвых пространств и легкой заменяемости мембраны при использовании металлических напорных труб.

В случае очень тонкостенных, например металлических, напорных труб резьбовое крепление, как оно описано в отношении фиг.5, является невозможным. Поэтому крепление напорной трубы к функциональному/соединительному блоку осуществляется на отбортованной кромке напорной трубы (25). Отбортованная кромка трубы модуля принимается посредством разъемной фланцевой камеры (24) и зажимается функциональным/соединительным блоком.

При этом верхняя сторона фланцевой камеры (24) лежит в удерживающем пазу (26) функционального/соединительного блока (11).

При этом фланцевая камера (24) состоит из двух полукругов или нескольких круговых сегментов. Однако она также может состоять из одной камеры с односторонним резьбовым соединением. При этом находящаяся на функциональном/соединительном блоке в удерживающем пазу (26) сторона имеет большую опорную поверхность, чем поверхность на отбортованной кромке, так как функциональный/соединительный блок (11), как правило, состоит из полимерного материала и, следовательно, не имеет ту же самую прочность, что и металлическая напорная труба.

Для удешевления фланцевой камеры имеется возможность, которая состоит в ее кругообразном сгибании из U-образного листового металлического материала. В этом случае удерживающий паз (26) не требуется.

При высоких давлениях фланец 25 склонен к отгибанию, поэтому отбортованный наружу под углом к трубе модуля фланец может иметь дополнительную угловую разбортовку, соосную трубе модуля. Эта - если смотреть здесь от стенки трубы модуля - Z-образная форма усиливает фланец. В этом случае соединение между трубой 4 модуля и функциональным/соединительным блоком 11 может выполняться посредством фланцевой панели с круговым сектором и соединительных болтов.

Подвод жидкости и приемный элемент мембраны описаны уже в связи с фиг.5.

Фиг.7.

Эта фигура должна пояснять функционирование в случае использования одноразовой напорной трубы с интегрированной мембраной в качестве дешевого варианта.

В этом случае призматическая верхняя часть (27) выполнена с возможностью отделения от цилиндрической нижней части (28) посредством резьбового соединения (30). При этом труба (4) модуля посредством сварного шва (29) неразъемно закреплена на нижней части (28).

Подвод жидкости осуществляется так же, как это описано в связи с фиг.5. Так как ввиду различных допусков на резьбу резьбового соединения (30) между верхней и нижней частью функционального/соединительного блока (11), состоящего из (27) и (28), вертикальные оси отверстий (3 и 6) для жидкости не соосны друг с другом, то посредством канавки выполнен собирающий канал для остающейся фракции (34) [выполнен как кольцевое углубление 2-ого уступа нижней части (55)] и посредством канавки выполнен собирающий канал подводимой жидкости (35) [выполнен как кольцевое углубление 1-ого уступа нижней части (54)].

Чтобы улучшить слив (6) остающейся фракции и чтобы увеличить проточное поперечное сечение в сливном канале (34) для остающейся фракции, в верхней части (27) может выполняться дополнительный сливной канал (36) для остающейся фракции или соответственно он может использоваться в качестве единственного сливного канала.

Чтобы улучшить распределение жидкости и чтобы увеличить проточное поперечное сечение подводимой жидкости, в верхней части (27) к проточному каналу (35) может добавляться дополнительный проточный канал (37) или соответственно он может использоваться в качестве единственного проточного канала.

Герметизация отдельных каналов для жидкости осуществляется с помощью уплотнительных элементов (31/32/33). В зависимости от количества сливных и соответственно приточных каналов верхняя часть (27) выполнена трехступенчатой (трехуступной) (54/55/56) или пятиступенчатой (пятиуступной) (54/55/56/57/58).

Фиг.7с.

Наглядно показывает в перспективном виде схематическое представление фиг.7.

Фиг.8.

Эта фигура показывает простую возможность демонтажа фильтрующей системы в параллельном исполнении со стандартизованными компонентами и с незначительными затратами на изготовление.

Исходя из фиг.7, а также используя фиг.5 и 6, это представление показывает в перспективном виде параллельно-соосное межблочное соединение функциональных/соединительных блоков (11), в этом случае призматических верхних частей (27). При этом смежные функциональные/соединительные блоки скреплены посредством соединительных штекерных ниппелей (42). Соединительные штекерные ниппели (42) содержат расположенные по периферической стороне уплотнительные элементы (53), которые одиночно или многократно друг за другом вкладываются в паз (47). В паз (46) вставляются блокираторы (43) через отверстия для приема блокираторов (41) функциональных/соединительных блоков. При этом приемные отверстия (3/7/6) одновременно присоединяются ко всем сторонам призматической верхней части, чтобы позволить параллельное или последовательное подключение с тем, чтобы достичь увеличения производственной мощности фильтрата.

В случае параллельного выполнения проточные каналы 3, 6, 7 соединяются друг с другом посредством штекерных ниппелей 42, как показано. Ввиду различных требований к качеству пермеата, эффективности всей системы или также качества притекающей жидкости могут приниматься во внимание также последовательное подключение или соответственно комбинация из параллельного и последовательного подключения фильтрующих элементов, как это видно из фиг.3.

При этом функциональные/соединительные блоки на одной или нескольких конструктивно подходящих для межблочного соединения сторонах содержат подключения 3, 6, 7.

Необходимо отметить, что изобретение не ограничивается описанными и представленными вариантами осуществления. Наоборот, все раскрытые признаки могут быть по отдельности скомбинированы произвольным образом друг с другом.

Список ссылочных позиций

1 Резервуар для головного погона

2 Насос высокого давления

3 Подключение для подвода жидкости

4 Напорная труба

5 Мембрана

6 Подключение для сливаемой остающейся фракции

7 Подключение для фильтрата

8 Уплотнительные губки мембраны

9 Клапан сброса остающейся фракции

10 Измеритель проводимости фильтрата

11 Функциональный/соединительный блок

12 Призматическая верхняя часть функционального/соединительного блока

13 Выпускное отверстие с окружным кольцевым зазором для притекающей жидкости

14 Расположенное на торцевой стороне отверстие сливаемой остающейся фракции

15 Приемное отверстие пермеатной собирающей трубы (слив фильтрата)

16 Цилиндрическая нижняя часть функционального/соединительного блока

17 Приемный цилиндр мембраны с каналами для жидкости на внешней стороне для равномерного распределения для подвода жидкости в кольцевой зазор между мембраной и внутренней стороной напорной трубы и упором для мембраны на внутренней стороне

18 Уплотнение прикрученной трубы модуля

19 Внешняя резьба для приема прикрученной трубы модуля

20 Уплотнение пермеатной собирающей трубы

21 Кольцевой зазор между мембраной и внутренней стороной напорной трубы

22 Подвод жидкости в мембрану

23 Внутренняя резьба трубы модуля для закрепления на функциональном/соединительном блоке

24 Разделенная фланцевая камера для закрепления фланцевой трубы модуля на функциональном/соединительном блоке. Отдельные части фланцевой камеры должны быть соединены.

25 Фланец трубы модуля

26 Удерживающий паз фланцевой камеры в функциональном/соединительном блоке

27 Отдельная призматическая верхняя часть состоящего из двух частей функционального/соединительного блока

28 Отдельная цилиндрическая нижняя часть состоящего из двух частей функционального/соединительного блока

29 Сварной шов неразъемной трубы модуля

30 Резьбовое соединение между верхней и нижней частью функционального/соединительного блока

31 Кольцеобразное уплотнение выхода фильтрата

32 Кольцеобразное уплотнение выхода остающейся фракции

33 Кольцеобразное уплотнение подвода жидкости

34 Собирающий канал остающейся фракции, выполненный в виде кольцеобразного углубления 2-ого уступа нижней части

35 Собирающий канал подающейся жидкости, выполненный в виде кольцеобразного углубления 1-ого уступа нижней части

36 Собирающий канал остающейся фракции, выполненный в виде 3-ого уступа в верхней части

37 Собирающий канал подающейся жидкости, выполненный в виду 1-ого уступа в верхней части

38 Уплотнение фланцевой трубы модуля

39 Разрешающий клапан для фильтрата

40 Нижняя часть трубы модуля

41 Отверстие для приема блокираторов

42 Соединительный штекерный ниппель с уплотнительными элементами

43 Блокираторы

44 Пермеатная собирающая труба

45 Выход остающейся фракции из мембраны

46 Штекерный ниппель, удерживающий паз для блокиратора

47 Штекерный ниппель паз для уплотнительного элемента

48 Крышка для трубы модуля

49 Крышка для трубы модуля

50 Каналы для жидкости

51 Перегородки

52 Упор для мембраны

53 Уплотнительный элемент для штекерного ниппеля

54 1-й уступ

55 2-й уступ

56 3-й уступ

57 4-й уступ

58 5-й уступ

1. Фильтрующий модуль с напорной трубой и расположенной в ней мембраной, с подключениями для подлежащей подводу текучей среды, предпочтительно сырой воды, и для сливаемого фильтрата и остающейся фракции, причем к концу напорной трубы (4) прикреплен функциональный/соединительный блок (11), который имеет верхнюю часть (12) и нижнюю часть, причем подключения (3, 6, 7) предусмотрены на верхней части (12) и находящиеся в соединении с этими подключениями (3, 6, 7) проточные каналы проходят через нижнюю часть, причем между напорной трубой (4) и мембраной (5) предусмотрено открытое кольцевое пространство (21), причем напорная труба (4) имеет дно, отличающийся тем, что проточный канал для подлежащей подводу текучей среды оканчивается в окружном кольцевом зазоре (13) в нижней части, из которого равномерно распределяясь текучая среда течет в кольцевое пространство (21).

2. Фильтрующий модуль по п.1, отличающийся тем, что функциональный/соединительный блок (11) прикреплен к верхнему концу напорной трубы (4).

3. Фильтрующий модуль по п.1, отличающийся тем, что функциональный/соединительный блок (11) прикреплен к нижнему концу напорной трубы (4).

4. Фильтрующий модуль по п.1, отличающийся тем, что верхняя часть (12) имеет форму призмы, причем в, по меньшей мере, одной из боковых поверхностей призмы предусмотрены все три подключения (3, 6, 7) для текучей среды.

5. Фильтрующий модуль по п.4, отличающийся тем, что в нескольких боковых поверхностях призмы соответственно предусмотрены все три подключения (3, 6, 7), так что два или более функциональных/соединительных блоков (11) может соединяться друг с другом в одну фильтрующую систему, причем их боковые поверхности расположены параллельно друг другу.

6. Фильтрующий модуль по п.1, отличающийся тем, что верхняя часть (12) имеет форму призмы, и при этом в, по меньшей мере, одной боковой поверхности призмы предусмотрено два подключения (3, 7), а на другой боковой поверхности предусмотрены подключения (6, 7), так что два или более функциональных/соединительных блоков (11) могут соединяться друг с другом в одну фильтрующую систему, причем их боковые поверхности расположены параллельно друг другу.

7. Фильтрующий модуль по п.1, отличающийся тем, что смежные функциональные/соединительные блоки (11) выполнены с возможностью соединения посредством штекерных ниппелей (42).

8. Фильтрующий модуль по п.7, отличающийся тем, что штекерные ниппели (42) выполнены с возможностью блокирования.

9. Фильтрующий модуль по п.1, отличающийся тем, что нижняя часть имеет форму цилиндра и имеет соединительное подключение для напорной трубы (4) и подключение (52) для мембраны (5) так, что подведенная текучая среда вводится между мембраной (5) и внутренней стенкой напорной трубы (4).

10. Фильтрующий модуль по п.1, отличающийся тем, что функциональный/соединительный блок (11) далее имеет подводящие и спускающие подключения, которые служат для соединения системы с внешними устройствами, для отбора проб или для впрыска сред, которые расположены на боковых поверхностях или торцевой поверхности верхней части (12).

11. Фильтрующий модуль по п.1, отличающийся тем, что функциональный/соединительный блок (11) имеет дополнительные приемные подключения для измерительных и управляющих устройств, таких как датчики для измерения параметров состояния, пропускной способности и свойств веществ, и/или для устройств для воздействия на газовые/жидкостные потоки относительно освобождения, ускорения, блокирования, дросселирования или изменения направления.

12. Фильтрующий модуль по п.1, отличающийся тем, что напорная труба (4) имеет фланец (25) и посредством зажимов (24) закреплена на нижней части функционального/соединительного блока (11).

13. Фильтрующий модуль по п.1, отличающийся тем, что напорная труба (4) имеет резьбу (23) и посредством резьбового соединения закреплена на нижней части функционального/соединительного блока (11).

14. Фильтрующий модуль по п.1, отличающийся тем, что верхняя часть (27) и нижняя часть (28) функционального/соединительного блока (11) посредством резьбового соединения разъемно закреплены друг на друге.

15. Фильтрующий модуль по п.14, отличающийся тем, что напорная труба (4) и мембрана (5) неразъемно соединены с прикручиваемой нижней частью (28).

16. Фильтрующий модуль по п.14, отличающийся тем, что верхняя часть функционального/соединительного блока (11) имеет центральное трехуступное отверстие для приема прикручиваемой нижней части, причем самое внешнее трехуступное отверстие имеет трапецеидальную резьбу для приема нижней части.

17. Фильтрующий модуль по п.14, отличающийся тем, что выполненная с возможностью прикручивания нижняя часть функционального/соединительного блока (11) имеет трехуступное центрально расположенное трубчатое подключение, причем самое внешнее трехуступное трубчатое подключение имеет трапецеидальную резьбу для подключения к верхней части.

18. Фильтрующий модуль по п.16 или 17, отличающийся тем, что трехуступное трубчатое подключение прикручиваемой нижней части функционального/соединительного блока (11) имеет стерильный запирающий отрывной колпачок.

19. Фильтрующий модуль по п.1, отличающийся тем, что противолежащее функциональному/соединительному блоку (11) дно напорной трубы (4) может открываться.

20. Фильтрующий модуль по п.3, отличающийся тем, что противолежащее функциональному/соединительному блоку (11) дно напорной трубы (4) может открываться и содержит выход (7) для пермеата.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области химии и может быть использовано для разделения газов. .

Изобретение относится к области концентрирования растворов методом ультрафильтрации, обратного осмоса и может быть использовано в пищевой, химической, фармацевтической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к энергетике, транспорту, нефтехимической и другим отраслям промышленности и может быть использовано в системах для очистки питьевой и технической воды, топлив, масел и других жидкостей.

Изобретение относится к трубчатым мембранным аппаратам для очистки жидкостей, в частности очистки пульп и стоков гальванических производств, природных вод в системах водоснабжения.

Изобретение относится к полупроницаемым мембранным трубчатым фильтрующим элементам с переменной пористостью для использования в процессах разделения растворов. .

Изобретение относится к способу обработки жидкостей газами и может быть использовано в промышленности для газификации и аэрации технологических жидкостей, водоподготовки, обработки стоков.

Изобретение относится к мембранному фильтрующему элементу для очистки агрессивных жидкостей, который состоит из полого пористого цилиндра 1, днища 3 и крышки 4, установленных по торцам полого пористого цилиндра.

Изобретение относится к области тангенциальной сепарации и может быть использовано для экстракции и концентрации. .

Изобретение относится к области оборудования для получения газожидкостных дисперсий. .

Изобретение относится к нефтехимическому производству, а также к технологии производства органических веществ из сопутствующих газов и газового конденсата. .

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для извлечения растворенного сероводорода из расплава серы и формирования газовой смеси для дальнейшего хроматографического анализа при проведении контроля степени дегазации расплава серы и оценке ее качества

Изобретения относятся к области химии. Синтез-газ из газогенератора 10 подают в реактор 64 для преобразования окиси углерода в диоксид углерода. Из реактора 64 синтез-газ направляют в блок 12 абсорбции, содержащий один или несколько мембранных контактных фильтров 72. Во внутреннем объеме 74 можно содержать синтез-газ, а во внутреннем объеме 76 - растворитель. Мембранные контактные фильтры расположены между двумя объемами 74 и 76. Облагороженный синтез-газ, выходящий из блока 12, состоящий в основном из водорода, подают в газовую турбину 6. Отходящий газ из газовой турбины 6 подают в систему 8, где газ улавливают и используют для выработки пара. Пар, получаемый в системе 8, подают в систему 66 для восстановления растворителя. Изобретения позволяют уменьшить производственные затраты за счет уменьшения размеров оборудования и количества растворителя. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области концентрирования растворов методом ультрафильтрации, обратного осмоса и может быть использовано в пищевой, химической, фармацевтической и других отраслях промышленности. Аппарат включает подвижный кожух с патрубком для отвода продукта, корпус с кольцевыми щелями, в полости которого находится подвижный полый шток, причем корпус и шток выполнены конически сходящимися, при этом внутренняя конфигурация кожуха имеет переменное сечение, а кожух выполнен с возможностью перемещения относительно корпуса. Техническим результатом изобретения является повышение производительности аппарата за счет ускорения процесса отвода концентрата. 1 ил.

Изобретение относится к области концентрирования растворов методом ультрафильтрации, обратного осмоса и может быть использовано в пищевой, химической, фармацевтической и других отраслях промышленности. Аппарат для мембранного концентрирования состоит из корпуса, внутри которого находится подвижный полый шток с передней частью в виде расширяющегося конуса, и кожуха со штуцером для отвода продукта. Новым является то, что задняя часть штока выполнена конически сужающейся, а на корпусе установлен второй кожух со штуцером для отвода продукта, причем оба кожуха выполнены подвижными, при этом один из них отводит диффузионный слой из области расширяющейся части штока, другой - из сужающейся. Техническим результатом изобретения является увеличение производительности аппарата. 3 ил.

Изобретение относится к очистке воды с помощью мембранного модуля, мембранного блока, выполненного путем установки мембранных модулей одного на другой. Мембранный модуль содержит корпус и мембранные элементы, расположенные в указанном корпусе, причем площадь пропускного сечения проточного канала корпуса, через который вытекает очищаемая вода, меньше, чем площадь пропускного сечения проточного канала корпуса, через который очищаемая вода втекает, при этом каждый мембранный элемент представляет собой плоскую мембрану, и в корпусе расположен элемент для направления потока воды, предназначенный для уменьшения площади пропускного сечения проточного канала корпуса, через который вытекает очищаемая вода, причем указанный элемент для направления воды расположен таким образом, что его поверхность проходит параллельно поверхности мембраны. Технический результат изобретения заключается в обеспечении меньшей степени засорения поверхности мембраны взвешенным веществом с одновременным уменьшением нагрузки при фильтрации в течение длительного периода времени. 3 н. и 2 з.п.ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к мембранному фильтрующему элементу для очистки агрессивных жидкостей. Мембранный фильтрующий элемент состоит из полого пористого цилиндра 1 из керамического материала, днища 3 и крышки 4, установленных по торцам полого пористого цилиндра 1. На наружную поверхность полого пористого цилиндра 1 нанесена мембрана 5, которая выполнена из наноструктурного керамического материала в виде оксида алюминия (α-Аl2О3), сформированного в потоке частиц эрозионной алюминиевой плазмы в кислородной среде. Кроме того, фильтрующий элемент содержит перфорированную трубу 2, установленную внутри полого пористого цилиндра 1. Изобретение позволяет обеспечить эффективную очистку агрессивных жидкостей при заданном эксплуатационном ресурсе и позволяет подвергать фильтрующий элемент многократной регенерации. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Фильтровальное устройство для обработки воды содержит две керамические фильтрующие мембраны и держатель для двух керамических фильтрующих мембран. Керамические фильтрующие мембраны имеют форму пластин и каждая из них содержит активную фильтрующую наружную сторону и один внутренний отводящий канал для профильтрованной воды. Держатель содержит сборную камеру, через которую можно отводить воду, поступающую из отводящих каналов, и приемные устройства для герметичного закрепления в них керамических фильтрующих мембран, в которых эти мембраны закрепляют таким образом, чтобы внутренние отводящие каналы сообщались со сборной камерой. Часть держателя, содержащего приемные устройства для керамических фильтрующих мембран, представляет собой цельную формованную деталь. Изобретение обеспечивает высокий уровень герметичности. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области концентрирования растворов методом ультрафильтрации, обратного осмоса и может быть использовано в пищевой, химической, фармацевтической и других отраслях промышленности. Мембранный аппарат включает кожух со штуцерами для отвода продукта, корпус с двумя кольцевыми щелями и полый шток с конусом, к которому крепится подвижный вал с насаженными на него лопастями, делящий мембранный канал на четыре сектора, при этом в трех секторах находится сетка, крепящаяся к лопастям на некотором расстоянии от мембраны, а в четвертом секторе на валу по всей его длине установлены диски. Изобретение обеспечивает увеличение производительности. 2 ил.

Изобретение относится к области разделения, концентрирования и опреснения различных растворов методами обратного осмоса и ультрафильтрации. Мембранный аппарат, включающий корпус, выполненный из непроницаемого материала, с патрубками для ввода исходного раствора, вывода фильтрата и концентрата, с расположенным внутри него трубчатым мембранным модулем, с нанесенной на него полупроницаемой мембраной, закрепленным с обеих сторон фланцами, турбулизатор с возможностью совершения возвратно-поступательного движения, при этом мембранный модуль выполнен в виде неподвижного полого конуса, внутри которого расположен турбулизатор в виде конусообразного вала с винтовыми спиралями, состоящий из трех участков: первый участок выполнен в виде ступицы, установленной в подшипник с возможностью осевого перемещения в подводящем патрубке исходного раствора, на конце которого смонтирован пропеллер с лопастями, вращающимися под действием входного потока жидкости, и передачей крутящего момента турбулизатору; второй участок турбулизатора, находящийся в мембранном модуле, выполнен в виде конусообразного вала с винтовыми спиралями, вращение которого обеспечивает перенос исходного раствора вдоль мембранного модуля, при этом турбулизатор совершает возвратно-поступательное движение путем принудительного изменения давления исходного раствора в подводящем патрубке исходного раствора; третий участок турбулизатора выполнен в виде цилиндра и установлен в подшипнике, закрепленном в кожухе, с возможностью ограничения возвратно-поступательного движения от действия пружины, установленной в стакане со стороны отвода концентрата. Технический результат заключается в повышении производительности мембранного аппарата. 3 ил.
Наверх