RU2073555C1

RU2073555C1 - Filtering apparatus

Info

Publication number: RU2073555C1
Application number: RU94003076A
Authority: RU
Inventors: Лев Абрамович Ровинский
Original assignee: Лев Абрамович Ровинский
Priority date: 1994-01-26
Filing date: 1994-01-26
Publication date: 1997-02-20

Abstract

FIELD: filtering liquid media through semi-permeable diaphragms. SUBSTANCE: filtering apparatus has bearing plates with manifolds for supply of separable liquid and discharge of filtrate and condensate and skeleton plates made in form of frames in whose inner cavities drain devices are arranged. Frames are provided with holes for supply of separable liquid and discharge of filtrate and additional holes for communication of their opposite sides. Grooves located on two sides of frame are used for connection of separable liquid supply holes and filtrate discharge holes with additional holes which are brought in communication with inner cavities of frames. Additional holes are located between separable liquid supply holes and filtrate discharge holes and inner edge of frame bounding its inner cavity. Grooves connecting the separable mixture supply holes and filtrate discharge holes with additional holes are located on one side of frames and grooves connecting the additional holes with inner cavity of frames are located on other side of frames. EFFECT: enhanced efficiency. 4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области фильтрования жидких сред на аппаратах проточного типа с мембранными фильтрующими элементами и может быть использовано в различных областях техники, в научных исследованиях и на производстве. The invention relates to the field of filtering liquid media on flow-through devices with membrane filtering elements and can be used in various fields of technology, in scientific research and in production.

Известны мембранные фильтрационные аппараты пластинчатого типа, содержащие чередующиеся между собой фильтрующие мембраны и элементы конструкции рамки, опорные и разделительные пластины, уплотнения и т.п. В устройстве по а. с. СССР 967509, В 01 D 63/08, 1982, разделительные пластины и фильтрующие элементы снабжены напрессованными на них уплотнениями сложной формы, что осложняет их производство. Known plate-type membrane filtration apparatuses containing alternating filter membranes and structural elements of the frame, support and separation plates, seals, etc. In the device by a. from. USSR 967509, 01 D 63/08, 1982, the separation plates and filter elements are equipped with complex-shaped seals pressed onto them, which complicates their production.

В устройстве по а. с. СССР 1775145, В 01 D 63/16, 1992, принятом за прототип, аппарат снабжен опорными пластинами со сложной сетью распределительных каналов на поверхности пластины и с рядом уплотнительных элементов, разделяющих пластины и мембраны. В этой конструкции опорные пластины очень сложны в изготовлении, не гарантируют равномерного распределения жидкости по поверхности пластины, тонкие каналы в пластине могут быть закупорены частицами жидкости, что требует ее предварительной фильтрации. In the device by a. from. USSR 1775145, 01 D 63/16, 1992, adopted as a prototype, the apparatus is equipped with support plates with a complex network of distribution channels on the surface of the plate and with a number of sealing elements separating the plates and membranes. In this design, the support plates are very difficult to manufacture, they do not guarantee an even distribution of liquid on the surface of the plate, thin channels in the plate can be blocked by liquid particles, which requires its preliminary filtration.

Настоящее изобретение лишено описанных недостатком и позволяет расширить область применения. Исключены уплотнительные элементы, узкие каналы, различные типы пластин. Аппарат имеет возможность двухсторонней подачи: фильтрация и очистка фильтрующих элементов. The present invention is devoid of the described disadvantage and allows to expand the scope. Excluded sealing elements, narrow channels, various types of plates. The device has the possibility of two-way supply: filtering and cleaning the filter elements.

Существенные признаки изобретения: наличие дополнительных сквозных отверстий, соединяющих противоположные стороны пластины, наличие соединительных канавок на обеих сторонах пластин, расположение дополнительных отверстий, расположение канавок относительно отверстий и друг друга и глубина канавок. The essential features of the invention: the presence of additional through holes connecting the opposite sides of the plate, the presence of connecting grooves on both sides of the plates, the location of the additional holes, the location of the grooves relative to the holes and each other and the depth of the grooves.

Устройство показано на чертеже: фиг. 1 вид спереди на отдельную пластину; на фиг. 2 сечение пакета пластины и мембран по оси подводящих и дренажных каналов; фиг. 3 сечение опорной пластины по оси коллектора. The device is shown in the drawing: FIG. 1 front view of a separate plate; in FIG. 2 section of a plate package and membranes along the axis of the supply and drainage channels; FIG. 3 section of the base plate along the axis of the collector.

Устройство состоит из пластин 1, чередующихся с мембранами 2, что образует фильтрующий пакет. Установка может содержать один или несколько пакетов, соединенных между собой последовательно или параллельно. На фиг. 2 показан условно один пакет, состоящий из нескольких пластин и расположенных между ними мембран. Число пластин в пакете и число пакетов в аппарате не ограничено. С обеих сторон набора пластин и мембран имеются опорные пластины 3 с расположенными на них коллекторами 4 для подачи или отвода жидкости через каналы 5 и отверстия в пластинах 6 и 7. Напротив отверстий 6 или 7 расположены дополнительные отверстия 8, сообщенные канавками 9 с отверстиями 6, 7 и внутренней полостью пластины 1 канавками 10. В каждой пластине имеется пористый элемент 12. The device consists of plates 1, alternating with membranes 2, which forms a filter bag. The installation may contain one or more packages interconnected in series or in parallel. In FIG. 2 conventionally shows one package consisting of several plates and membranes located between them. The number of plates in a packet and the number of packets in an apparatus are unlimited. On both sides of the set of plates and membranes there are support plates 3 with collectors 4 located on them for supplying or discharging liquid through channels 5 and holes in the plates 6 and 7. Opposite the holes 6 or 7 there are additional holes 8, communicated by grooves 9 with holes 6, 7 and the internal cavity of the plate 1 with grooves 10. In each plate there is a porous element 12.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Жидкость на фильтрацию подается в канал 5 коллектора 4, фильтрат отводится через аналогичные каналы и коллектор на противоположной стороне опорной пластины 3. Рассмотрим для определенности путь жидкости в аппарате, считая, что исходная жидкость подается в канал 7, а фильтрат отводится по каналу 6 опорной пластины 3. Исходная жидкость из канала 7 поступает ко всем пластинам пакета, имеющим нечетный порядковый номер, начиная от пластины 3 (см. фиг. 2). Из каналов 7 жидкость по канавкам 9 на верхней стороне пластин 1 поступает в дополнительные отверстия 8 и по канавкам 10 на нижней стороне пластины 1 во внутреннюю полость пластины 1. Далее жидкость распределяется по всей полости пластины по пористому элементу 11 (например, сетка с ячейками). Далее жидкость фильтруется через мембраны 2, и фильтрат оказывается во внутренних полостях пластин 1, соседних с рассматриваемой (на фиг. 2, пластины с четными порядковыми номерами, считая от опорной пластины 3). Через аналогичные канавки 9 и 10, дополнительные отверстия 8 фильтрат собирается в канал 6 и отводится из аппарата через соответствующий канал коллектора 4, противоположный коллектору подачи жидкости. Коллекторы подачи жидкости и отвода фильтрата могут располагаться как на одной и той же опорной пластине 3 (напротив, друг друга), так и на противоположных опорных пластина 3, ограничивающих пакет пластин. The filtration fluid is fed into the channel 5 of the collector 4, the filtrate is discharged through similar channels and the collector on the opposite side of the base plate 3. For definiteness, we consider the path of the liquid in the apparatus, assuming that the initial fluid is supplied to channel 7, and the filtrate is discharged through channel 6 of the base plate 3. The source fluid from the channel 7 enters all the plates of the package having an odd serial number, starting from the plate 3 (see Fig. 2). From the channels 7, the liquid through the grooves 9 on the upper side of the plates 1 enters additional openings 8 and through the grooves 10 on the lower side of the plate 1 into the internal cavity of the plate 1. Next, the liquid is distributed throughout the cavity of the plate through the porous element 11 (for example, a mesh with cells) . Next, the liquid is filtered through the membrane 2, and the filtrate is in the internal cavities of the plates 1 adjacent to the considered one (in Fig. 2, plates with even serial numbers, counting from the base plate 3). Through similar grooves 9 and 10, additional openings 8, the filtrate is collected in channel 6 and discharged from the apparatus through the corresponding channel of the manifold 4, opposite the fluid supply manifold. The fluid supply and filtrate discharge manifolds can be located both on the same base plate 3 (opposite each other), and on the opposite base plate 3, limiting the package of plates.

В режиме регенерации мембран жидкость подается в обратном направлении в канал 6, оттуда через канавки 9 и 10, дополнительные отверстия 8 во внутреннюю полость пластин 1. После очистки мембран 2 жидкость собирается во внутренней полости соседних пластин 1, куда подавалась исходная жидкость и через канавки 9, 10, отверстия 8 выводится в канал 7 и соответствующий коллектор 4. In the membrane regeneration mode, the liquid is fed back into the channel 6, from there through the grooves 9 and 10, additional holes 8 are inserted into the internal cavity of the plates 1. After cleaning the membranes 2, the liquid is collected in the internal cavity of the neighboring plates 1, where the initial liquid was supplied and through the grooves 9 , 10, holes 8 are discharged into channel 7 and the corresponding collector 4.

Преимущества предлагаемого устройства:
простота конструкции (в аппарате применяются пластины одного типа, отсутствуют уплотнения и др. детали);
нет разделительных и уплотнительных прокладок специальной формы, изолирующих один поток от другого;
исключена возможность перетока жидкости вдоль поверхности пластины из одного канала в другой, и из канала (подающего или дренажного) во внутреннюю полость пластины по одной стороне пластины;
каналы потока жидкости и фильтрата одинаково герметичны, что позволяет осуществлять подачу жидкости в обоих направлениях, т.е. производить регенерацию мембран обратным током жидкости.The advantages of the proposed device:
simplicity of design (one type of plate is used in the apparatus, there are no seals and other details);
there are no dividing and sealing gaskets of a special form isolating one stream from another;
eliminated the possibility of fluid flow along the surface of the plate from one channel to another, and from the channel (feed or drain) into the internal cavity of the plate on one side of the plate;
the channels of the fluid flow and the filtrate are equally sealed, which allows the flow of fluid in both directions, i.e. to regenerate membranes with a reverse fluid flow.

Claims

1. A filtration apparatus comprising support plates with collectors for supplying a separable liquid and discharging the filtrate and concentrate, frame plates with holes for supplying a separable liquid and discharging the filtrate, drainage devices and semipermeable membranes located between the frame plates, characterized in that the frame plates are made in in the form of frames, in the internal cavities of which drainage devices are placed, while in the framework there are additional openings communicating their opposite sides, and grooves placed on both sides of the frame, connecting the holes for supplying the liquid to be separated and the filtrate to drain with additional holes, and the latter with the internal cavity of the frames.

2. The apparatus according to claim 1, characterized in that the additional holes are located between the holes for supplying a shared liquid and drainage of the filtrate and the inner edge of the frame bounding its internal cavity.

3. The apparatus according to claim 1, characterized in that the grooves connecting the holes for supplying the mixture to be separated and the filtrate outlet with additional holes are located on one side of the frames, and the grooves connecting the additional holes with the inner cavity of the frames are located on the other side of the frames.

4. The apparatus according to claim 1, characterized in that the depth of the connecting grooves is less than the thickness of the plates of the apparatus.