Устройство разделения текучих сред, включающее мембрану для разделения текучих сред, и мембранный модуль для разделения текучих сред - RU2017135420A
Код документа: RU2017135420A
Формула
1. Устройство разделения текучих сред, включающее мембрану для разделения текучих сред, протяженную в одном направлении и имеющую поперечное сечение в форме замкнутой кривой, причем мембрана для разделения текучих сред имеет толщину от 0,1 мм до 2 мм, и наружный диаметр от 60 мм до 360 мм, когда поперечное сечение приведено к круглой форме.
2. Устройство разделения текучих сред по п. 1, в котором длина мембраны для разделения текучих сред в направлении протяженности составляет от 500 мм до 5000 мм.
3. Устройство разделения текучих сред по п. 1, в котором толщина (d), диаметр (R1) и длина (L) удовлетворяют следующему соотношению:
S ∝ d/(L x R1) ≥ 1/3000000.
4. Устройство разделения текучих сред по п. 1, в котором мембрана для разделения текучих сред включает силоксановый полимер.
5. Устройство разделения текучих сред по п. 1, в котором первая ширина поперечного сечения мембраны для разделения текучих сред в первом направлении больше, чем вторая ширина поперечного сечения мембраны для разделения текучих сред во втором направлении.
6. Устройство разделения текучих сред по п. 5, дополнительно включающее мембранный разделитель, расположенный в мембране для разделения текучих сред так, что направление ширины мембранного разделителя соответствует первому направлению.
7. Устройство разделения текучих сред по п. 6, в котором мембранный разделитель включает множество стержневых частей и сетчатую часть, которая расположена в пространстве между стержневыми частями, и включает множество отверстий, образованных в направлении толщины, при этом, стержневые части включают полую вертикальную стержневую часть, протяженную в направлении длины мембраны для разделения текучих сред, и вертикальная стержневая часть включает множество отверстий.
8. Устройство разделения текучих сред по п. 1, в котором мембрана для разделения текучих сред включает опорную часть, которая включает множество отверстий, открытых в направлении толщины, и часть разделительной мембраны, которая заполняет эти отверстия, при этом, толщина части разделительной мембраны, расположенной в центре каждого отверстия между областями опорной части, меньше, чем части разделительной мембраны, расположенной вокруг опорной части.
9. Устройство разделения текучих сред по п. 1, в котором мембрана для разделения текучих сред включает множество поверхностных углублений и выступов и множество внутренних пор и не включает сквозных отверстий, пронизывающих какую-либо поверхность и другие поверхности мембраны для разделения текучих сред в направлении толщины.
10. Устройство разделения текучих сред по п. 9, в котором объем внутренних пор составляет от 0,1 до 20% общего объема мембраны для разделения текучих сред.
11. Устройство разделения текучих сред по п. 1, в котором мембрана для разделения текучих сред включает первую трубчатую разделительную мембрану и вторую трубчатую разделительную мембрану, вставленную в первую разделительную мембрану для перекрывания первой разделительной мембраны.
12. Устройство разделения текучих сред по п. 11, дополнительно включающее:
первый разделитель, который расположен между первой разделительной мембраной и второй разделительной мембраной; и
второй разделитель, который расположен во второй разделительной мембране.
13. Устройство разделения текучих сред, включающее:
камеру;
первую траекторию потока, которая направляет в камеру смешанную текучую среду, содержащую множество типов текучих сред, включающих подлежащую отделению целевую текучую среду;
узел разделения текучих сред, находящийся в камере, который содержит множество разделительных элементов, отделяющих, по меньшей мере, часть целевой текучей среды от смешанной текучей среды;
вторую траекторию потока, которая направляет целевую текучую среду, отделенную узлом разделения текучей среды, из камеры; и
третью траекторию потока, которая направляет оставшуюся в камере текучую среду из камеры,
при этом каждый из разделительных элементов содержит множество мембран для разделения текучих сред, расположенных в камере, изогнутых, по меньшей мере, один раз в форме U и соединенных со второй траекторией потока, при этом, каждая из мембран для разделения текучих сред позволяет, по меньшей мере, части целевой текучей среды перемещаться из смешанной текучей среды, текущей снаружи мембраны для разделения текучих сред, внутрь мембраны для разделения текучих сред.
14. Устройство разделения текучих сред по п. 13, в котором в пространстве, соединенном с первой траекторией потока и третьей траекторией потока в камере, поддерживается положительное давление, а в пространстве, соединенном со второй траекторией потока в камере, поддерживается отрицательное давление.
15. Устройство разделения текучих сред по п. 14, в котором в камере имеются мембраны для разделения текучих сред и которое дополнительно содержит коллекторный узел отделенной текучей среды, расположенный в камере, для образования части второй траектории потока и принимающий отделенную целевую текучую среду из мембран для разделения текучих сред.
16. Устройство разделения текучих сред по п. 15, в котором коллекторный узел отделенной текучей среды содержит:
множество передаточных трубок, которые соединены с обоими концами каждой из мембран для разделения текучих сред, соответственно;
основной корпус, в котором имеется удерживающее пространство, предназначенное для отделенной целевой текучей среды, поступающей по передаточным трубкам; и
выпуск основного корпуса, расположенный сбоку основного корпуса, через который отделенная целевая текучая среда из удерживающего пространства выводится из основного корпуса.
17. Устройство разделения текучих сред по п. 13, дополнительно включающее крепежный узел мембраны для разделения текучих сред, который поддерживает мембрану для разделения текучих сред в таком положении, что мембрана для разделения текучих сред в камере согнута, при этом, крепежный узел мембраны для разделения текучих сред включает подвеску мембраны для разделения текучих сред, на которую каждая мембрана для разделения текучих сред опирается в одной точке так, что, по меньшей мере, часть мембраны для разделения текучих сред согнута в форме U в одной точке мембраны для разделения текучих сред, и держатель подвески, который находится в камере и удерживает подвеску мембраны для разделения текучих сред.
18. Устройство разделения текучих сред по п. 13, в котором в камере имеется впуск смешанной текучей среды, образующий часть первой траектории потока, и которое дополнительно включает узел рассеивания смешанной текучей среды, который включает первый направляющий трубопровод смешанной текучей среды, соединенный со впуском смешанной текучей среды в камере, и второй направляющий трубопровод смешанной текучей среды, ответвляющийся от первого направляющего трубопровода смешанной текучей среды и рассеивающий смешанную текучую среду, поступившую по первому направляющему трубопроводу смешанной текучей среды, в камере.
19. Устройство разделения текучих сред по п. 13, в котором в камере имеется выпуск оставшейся текучей среды, образующий часть третьей траектории потока, и которое дополнительно включает коллекторный узел оставшейся текучей среды, включающий первый направляющий трубопровод оставшейся текучей среды, соединенный с выпуском оставшейся текучей среды в камере, и множество вторых направляющих трубопроводов оставшейся текучей среды, ответвляющихся от первого направляющего трубопровода оставшейся текучей среды и направляющих оставшуюся текучую среду в первый направляющий трубопровод оставшейся текучей среды.
20. Мембранный модуль для разделения текучих сред, содержащий:
множество разделительных мембран, расположенных последовательно, чтобы перекрывать друг друга;
множество межслоевых разделителей, каждый из которых расположен между разделительными мембранами и содержит рамочнуючасть и центральную часть, окруженную рамочной частью и, по меньшей мере, частично открытую; и
сборочную трубу, пронизывающую разделительные мембраны и межслоевые разделители,
при этом, разделительные мембраны расположены на обеих поверхностях рамочной части.
21. Мембранный модуль для разделения текучих сред по п. 20, в котором в каждой из разделительных мембран имеется периферийноеотверстие, в каждом из межслоевых разделителей имеется отверстие рамочной части, проходящее через рамочную часть в направлении толщины рамочной части и накладывающееся на периферийное отверстие, сборочная труба включает несущую сборочную трубу, которая проходит через периферийное отверстие каждой из разделительных мембран и отверстие рамочной части каждого из межслоевых разделителей.
22. Мембранный модуль для разделения текучих сред по п. 21, в котором каждое периферийное отверстие и отверстие рамочной части обеспечено во множестве, при этом, отверстия рамочной части включают открытое отверстие рамочной части, которое пространственное соединено с центральной частью, и закрытое отверстие рамочной части, которое пространственно не соединено с центральной частью.
23. Мембранный модуль для разделения текучих сред по п. 22, в котором межслоевые разделители включают первый межслоевой разделитель, который вместе с разделительными мембранами, расположенными по обеим сторонам первого межслоевого разделителя, образует первое единичное ограниченное пространство, и второй межслоевой разделитель, который вместе с разделительными мембранами, расположенными по обеим сторонам второго межслоевого разделителя, образует второе единичное ограниченное пространство, при этом, открытое отверстие рамочной части первого межслоевого разделителя и открытое отверстие рамочной части второго межслоевого разделителя образованы в положениях, не накладывающихся друг на друга.
24. Мембранный модуль для разделения текучих сред, включающий:
множество разделительных мембран, расположенных последовательно, чтобы перекрывать друг друга; и
множество межслоевых разделителей, каждый из которых расположен между разделительными мембранами и включает рамочную часть, центральную часть, окруженную рамочной частью и, по меньшей мере, частично открытую, и боковое отверстие, проходящее сквозь рамочную часть в поперечном направлении.
25. Мембранный модуль для разделения текучих сред по п. 24, дополнительно включающий канал для текучей среды в рамочной части, который образован снаружи бокового отверстия, доходит и соединяется с боковым отверстием.
26. Мембранный модуль для разделения текучих сред по п. 25, в котором межслоевые разделители включают первый межслоевой разделитель, который вместе с разделительными мембранами, расположенными по обеим сторонам первого межслоевого разделителя, образует первое единичное ограниченное пространство, и второй межслоевой разделитель, который вместе с разделительными мембранами, расположенными по обеим сторонам второго межслоевого разделителя, образует второе единичное ограниченное пространство, при этом, боковое отверстие первого межслоевого разделителя и боковое отверстие второго межслоевого разделителя образованы в положениях, не перекрывающих друг на друга.
27. Мембранный модуль для разделения текучих сред, содержащий:
множество трубчатых разделительных мембран, расположенных последовательно, чтобы перекрывать друг друга;
концевой разделитель, установленный на обоих концах каждой из разделительных мембран;
межтрубный разделитель, расположенный между соседними разделительными мембранами для перекрывания концевого разделителя; и
сборочную трубу, пронизывающую концевой разделитель и межтрубный разделитель.
28. Мембранный модуль для разделения текучих сред по п. 27, в котором концевой разделитель включает, по меньшей мере, одно концевое сквозное отверстие, межтрубный разделитель включает, по меньшей мере, одно межтрубное сквозное отверстие, которое накладывается на концевое сквозное отверстие, сборочная труба проходит через концевое сквозное отверстие и межтрубное сквозное отверстие, которые накладываются друг на друга.
29. Мембранный модуль для разделения текучих сред по п. 28, в котором каждое из концевых сквозных отверстий и межтрубных сквозных отверстий обеспечено во множестве, при этом, в концевом разделителе имеются каналы для текучей среды, соединенные с некоторыми концевыми сквозными отверстиями и открытые в пространство снаружи концевого разделителя, в межтрубном разделителе имеются каналы для текучей среды, соединенные с некоторыми межтрубными сквозными отверстиями и открытые в пространство снаружи межтрубного разделителя.
30. Мембранный модуль для разделения текучих сред по п. 29, в котором концевое сквозное отверстие, с которым соединен канал для текучей среды концевого разделителя, и межтрубное сквозное отверстие, с которым соединен канал для текучей среды межтрубного разделителя, размещены в разных положениях в направлении наложения, при этом, каждое из концевых сквозных отверстий, с которыми соединен канал для текучей среды концевого разделителя, и межтрубных сквозных отверстий, с которыми соединен канал для текучей среды межтрубного разделителя, обеспечены во множестве.
31. Мембранный модуль для разделения текучих сред по п. 30, в котором в сборочной трубе имеются отверстия, соединенные с каналами для текучей среды, соединенными с концевыми сквозными отверстиями и межтрубными сквозными отверстиями.
32. Мембранный модуль для разделения текучих сред по п. 31, дополнительно включающий наружную крышку, которая расположена по обеим сторонам разделительных мембран в направлении наложения разделительных мембран, при этом, в наружной крышке имеется соединительная труба, которая соединяет сборочные трубы, проходящие через концевые сквозные отверстия, с которыми соединены каналы для текучей среды концевого разделителя, и
соединительная труба, которая соединяет сборочные трубы, проходящие через межтрубные сквозные отверстия, с которыми соединены каналы для текучей среды межтрубного разделителя.
33. Устройство разделения текучих сред, включающее:
мембранный модуль для разделения текучих сред, который включает мембрану для разделения текучих сред;
подающий трубопровод, расположенный на стороне впуска мембранного модуля для разделения текучих сред;
отводящий трубопровод, расположенный на стороне выпуска мембранного модуля для разделения текучих сред; и
компрессор, соединенный с мембранным модулем для разделения текучих сред подающим трубопроводом и создающий давление текучей среды,
при этом, по меньшей мере, часть подающего трубопровода и, по меньшей мере, часть отводящего трубопровода расположены друг рядом с другом, образуя теплообменник.
34. Устройство разделения текучих сред по п. 33, в котором текучая среда, перемещающаяся по отводящему трубопроводу, является текучей средой, которая прошла по отводящему трубопроводу.
35. Воздухоочиститель, содержащий:
устройство разделения текучих сред, которое содержит мембрану для разделения текучих сред;
вакуумный насос, который выводит воздух, отделенный в устройстве разделения текучих сред, наружу; и
трубопровод, соединяющий устройство разделения текучих сред с вакуумным насосом.
36. Воздухоочиститель по п. 35, дополнительно включающий:
расширительный резервуар, соединенный с трубопроводом между устройством разделения текучих сред и вакуумным насосом; и
вакуумный переключатель, управляющий работой вакуумного насоса в соответствии с давлением в расширительном резервуаре.
