Гидравлическое сопротивление мембраны

ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ МЕМБРАНЫ [c.271]

Гидравлическое сопротивление мембраны определяется ее структурой. Гидравлическое сопротивление потоку, обусловленное концентра- [c.271]

Предположим, что при переходе от режима ультрафильтрации к режиму испарения гидравлическое сопротивление мембраны не меняется (что, по-видимому, не совсем так, так как мембрана несколько сжимается). Тогда скорость течения С должна увеличиться во столько раз, во сколько увеличилась движущая сила (рис. П-52). [c.186]

Принцип действия устройства основан па разности давлений в вакуумной и атмосферной полостях. При увеличении вакуума мембрана под действием атмосферного давления поднимается вверх, увлекая за собой шток и клапан. Тем самым уменьшается проходное сечение регулятора, увеличиваются гидравлические сопротивления на выкиде насоса и падает производительность. С уменьшением производительности насоса уменьшаются гидравлические потери во всасывающей линии и вакуум восстанавливается до расчетного значения. [c.73]

В этом режиме гидравлическое сопротивление мембраны / г,м, как следует из (5.72), (5.77), также принимает максимальное значение, приблизительно равное [c.186]

ТФЭ с комбинированным расположением мембраны имеют в 1,6— 1,8 раза большую удельную рабочую поверхность, чем описанные выше конструкции. Однако, кроме недостатков, характерных для ТФЭ с мембранами, расположенными на внутренней и наружной поверхностях трубок, в таких конструкциях создаются значительные гидравлические сопротивления из-за большой длины каналов для отвода фильтрата в продольном направлении. Вследствие указанных недостатков эти конструкции ТФЭ не нашли широкого промышленного использования. [c.125]

Дренажи мембранных аппаратов. Эффективность всех рассмотренных конструкций, кроме аппаратов с полыми волокнами, в значительной степени зависит от материала дренажей, служащих для восприятия высокого давления и отвода фильтрата. К материалам дренажей предъявляются следующие требования 1) высокая пористость с целью возможно более полного использования рабочей площади прилегающих мембран и снижения гидравлического сопротивления в перпендикулярном и параллельном к плоскости мембраны направлениях 2) достаточная жесткость, т. е. способность воспринимать высокое давление в течение длительного времени, сохраняя приемлемые гидравлические характеристики 3) способность формоваться в тонкие листы и трубки 4) химическая стойкость в фильтрате и микробиологическая инертность 5) невысокая стоимость материала, занимающего до 50% объема аппарата (см. также стр. 273). [c.167]

Из аппаратов с трубчатыми мембранными элементами наибольшее применение получили аппараты с мембраной внутри трубки. Они имеют следующие преимущества малая материалоемкость из-за отсутствия корпуса низкое гидравлическое сопротивление потоку пермеата в связи с небольшой длиной дренажного канала хорошие гидродинамические условия работы мембраны, т.е. равномерное движение потока раствора с высокой скоростью над ее поверхностью и отсутствием застойных зон возможность механи- [c.349]

Так как разделение происходит на границе раздела мембрана — раствор, то указанный размер пор необходим лишь в поверхностном слое мембраны, обращенном к раствору. Для снижения гидравлического сопротивления целесообразно изготовление мембран с анизотропной структурой по толщине. [c.212]

Гидравлический расчет мембранных аппаратов включает в себя определение гидравлического сопротивления канала аппарата при движении разделяемого раствора, мембраны и дренажа. [c.268]

Гидравлическое сопротивление Я потоку фильтрата можно представить как сумму сопротивлений Ли мембраны и концентрационной поляризации [c.271]

К недостаткам аппаратов рулонного типа относятся высокое гидравлическое сопротивление дренажного листа в его продольном направлении (по ширине рулона) и необходимость замены всего пакета при любом локальном повреждении мембраны. [c.471]

Зависимость гидравлического сопротивлении гелевого слоя на мембране от давления (трубчатая мембрана, 1%-ный водный раствор латекса) [c.274]

Аппараты с рулонными мембранными элементами имеют высокую удельную поверхность мембран (300-800 м /м ), малую металлоемкость многие операции при сборке мембранных элементов могут быть механизированы. Недостатки аппаратов этого типа-сложность монтажа пакетов некоторых конструкций, необходимость замены всего пакета при повреждении мембраны, высокое гидравлическое сопротивление как межмембранных каналов, так и дренажного листа. [c.351]

Выбор рабочего давления зависит от вида процесса, природы и концентрации разделяемого раствора, тшш используе.мой мембраны, конструкции аппарата, гидравлического сопротивления межмембранного канала и дренажа и т. п. [c.378]

Принципиальная схема регуляторов РГУ- приведена на рис. 9.26. При закрытом кране 14 горелки 16 нажатием на кнопку 2 клапана 1 осуществляется подача газа на запальник 15, который зажигают. Газ одновременно через гидравлическое сопротивление 10 и через импульсный канал 11 поступает в над-мембранную полость 5 газового реле, где происходит скачкообразное повышение давления при срабатывании (закрытии сопла) биметаллического, нормально открытого реле 12 типа сопло—заслонка от пламени запальника. При этом мембрана 6 газового реле перемещается вниз и заслонка 7 перекладывается с дренажного сопла 8 на сопло 9 источника давления, происходит опорожнение надмембранного пространства клапана 5, мембрана с этим клапаном отходит от седла 4, после чего отпускают кнопку 2 и открытием крана 14 осуществляют подачу газа на горелку 16. Если при освобождении пусковой кнопки пламя на запальнике не гаснет, то регулятор готов к пуску газа на горелку. Попытка пустить газ на горелку открытием крана 14 до момента срабатывания автоматики (до готовности автоматики к пуску газа на горелку) приведет к погасанию пламени на запальнике 15. При погасании пламени запальника биметаллическая заслонка отходит от сопла 12, давление в надмембранной полости 5 газового реле падает, при этом подпружиненная заслонка 7 перекладывается с сопла 9 на сопло 8, надмембранная полость клапана 3 заполняется газом и мембрана, опускаясь на седло 4, прекращает подачу газа. При завале дымохода (нарушении тяги и дымоотводящем канале) продукты сгорания в виде нагретых газов поступают [c.452]

Диафрагмовым (или мембранным) называется вентиль, у которого запорный элемент — эластичная диафрагма (мембрана), перекрывающая проход. Диафрагмовые вентили предназначены для перекрывания потоков сред при невысоких температурах (до 100...150°С) и невысоких рабочих давлениях. К преимуществам вентилей относятся простота конструкций отсутствие сальника, зон застоя и карманов невысокое гидравлическое сопротивление небольшие габаритные размеры и масса. [c.271]

Значительные трудности практического применения ультрафильтрационных методов в биотехнологии обусловлены загрязнением мембран. При работе на неочищенных препаратах аппарат может выйти из строя в течение нескольких дней или даже часов работы. Загрязнение мембраны могут вызывать коллоидные и взвешенные частицы, микроорганизмы, органические соединения и малорастворимые компоненты растворов, которые осаждаются на мембране в процессе концентрирования [48, 49]. Среди взвесей наибольший вклад в загрязнение мембраны вносят частицы размером порядка долей микрона, приводящие к снижению как удельной производительности, так и селективности мембраны. Загрязнение мембраны зависит от многих факторов размера и концентрации частиц, наличия на них заряда, pH и ионной силы раствора, условий проведения процесса и др. Микроорганизмы, подобно коллоидным частицам, оседая на поверхности мембраны, создают дополнительное гидравлическое сопротивление потоку фильтрата. С другой стороны, многие из них могут привести к биодеструкции мембран. Особенно нестойки в этом отношении ацетатцеллюлозные мембраны, которые нельзя к тому же подвергать термической стерилизации. [c.38]

На рис. 25 показан огнепреградитель системы ВТР с кольцевым слоем гравия толщиной 70—80 мм, имеющий- небольшие габариты и малое гидравлическое сопротивление и обладающий большой пропускной способностью. Кольцевое пространство между двумя перфорированными цилиндрами 4 и 8 (диаметр отверстий 10 мм, шаг 15 мм), покрытыми проволочными сетками с размером ячеек от 2 X X 2 до 3X3 мм, заполнено гравием с размером гранул 3,5—5,5 мм. В верхней части огнепреградителя расположен бункер 6, который тоже заполнен гравием. Назначение бункера состоит в компенсации возможной убыли и усадки гравия в насадке. Наличие бункера с запасом гравия исключает образование пустот в насадке и, следовательно, повышает надежность огнепреградителя. На противоположных торцах входного и выходного патрубков 5 п 10 установлены предохранительные мембраны 2. [c.103]

Выбор рабочего давления зависит от вида процесса, природы и концентрации разделяемого раствора, типа используемой мембраны, конструкции аппарата, гидравлического сопротивления межмембранного канала и дренажа и т. п. Для обратного осмоса рабочее давление составляет 3—10 МПа, для ультра- [c.75]

Повышение гидравлического сопротивления в каналах с турбулизаторами обусловлено воздействием потока, обтекающего волокно, а также образующегося вихря, на поток вдоль мембраны со скоростью 1 0 (рис. 7-26). [c.226]

Преимущественно используются трубчатые элементы и аппараты с подачей жидких сред внутрь трубки, так как они имеют меньшую металлоемкость мембраны в них работают в лучших гидродинамических условиях кроме того, имеется возможность их механической очистки без разбора всего аппарата. Аппараты рулонного типа и на основе полого волокна не применяют для ультрафильтрации лакокрасочного материала из-за наличия застойных зон, высоких гидравлических сопротивлений, легкой возможности забивания напорных каналов частицами пигментов и других недостатков [25, с. 17 55]. [c.227]

Регулятор давления прямого действия с разгруженным клапаном (рис. 64) применяется для снижения напора в сети и состоит из корпуса, двухседельного клапана, головки регулятора, в которой размещается эластичная мембрана, соединенная со штоком, и рычаг с грузами. Сеть соединена с головкой регулятора импульсной трубкой. При повышении напора в сети (за регулятором) возрастает напор и в камере над мембраной, вследствие чего последняя прогибается. Вместе с ней перемещается вниз шток, прикрывая клапан и увеличивая гидравлическое сопротивление регулятора, при этом напор восстанавливается до заданного. [c.161]

Недостаток процесса — сильная концентрационная поляризация, т. е. на поверхности мембраны может образовываться плотный осадок — слой геля. Гидравлическое сопротивление этого слоя в ряде случаев может быть выше чем сопротивление само мембраны. Способы снижения концентрационной поляризации 212 [c.212]

В зависимости от требований дисперсности разделяемых соединений, имеющих анизотропную или изотропную структуру, применяют микропористые мембраны. В сторону потока разделяемой жидкости обращен тонкий слой с более плотной структурой. Он является барьером, через который происходит разделение компонентов жидкой среды. Более рыхлая крупнопористая структура, лежащая под селективным слоем, является подложкой и обеспечивает механическую прочность мембране. Эта часть мембраны имеет низкое гидравлическое сопротивление потоку фильтрата и неселективна по отношению к низкомолекулярным веществам. Такая анизотропия мембран достигается технологией их изготовления. [c.214]

Высо-копроизводительные мембраны на основе полиоргано-силоксанов имеют сравнительно низкий фактор разделения, поэтому (кроме мембраны Р-11) широкого применения в мембранных аппаратах разделения воздуха не нашли. Исключение составляет композиционная мембрана в виде полых волокон Монсанто , в которой селективность разделения определяется материалом матрицы (полисульфон), в то время как сплошной слой (пол1иорганосилоксан) определяет производительность мембраны. Эта мембрана, как впрочем и другие в виде полых волокон (например, высокоселективная мембрана на основе поли-эфиримида), широкого промышленного применения в процессах разделения, целевым продуктом которых является обогащенный до 35—60% (об.) кислородом поток, пока не получила. Объясняется это, очевидно, высоким гидравлическим сопротивлением модулей с полыми волокнами. Однако в технологических процессах, протекающих при повышенных давлениях [например, при получении в качестве целевого продукта технического — до 95% (об.) — азота], использование аппаратов на основе полых волокон оказывается, учитывая высокую плотность упаковки, эффективным. [c.308]

I—длина канала Р— рабочее давление в системе р— парциальное давление R—универсальная газовая постоянная Rk, Rm—гидравлическое сопротивление, обусловленное концентрационной поляризацией, и сопротивление мембраны соогветсгвенно г— радиус поры мембраны [c.11]

Для проведения операции секционирования необходимо задаться допустимым снижением расхода по длине аппарата д. Быстрое снижение расхода разделяемого раствор а при его течении по аппарату (вследствие убыли фильтрата) может приводить к осаждению на поверхности мембран взвешенных микрочастиц, что загрязняет мембраны и ухудшает их характеристики. С другой стороны, небольшое изменение расхода по длине аппарата возможно лишь при последовательном С015динении всех аппаратов или же в случае чрезмерно большого числа секций, что приведет к значительному гидравлическому сопротивлению. Поэтому рекшендуется выбирать значение д в интервале 1,1 < <7 55 1,6, руководствуясь следующим соотношением между К и д [c.198]

При уменьшении толщины сетки-сепаратора и дренажного слоя повын.1ается компактность установки, но растет гидравлическое сопротивление. Поэтому наиболее правильно проводить выбор сепараторов и дренажей на основе технико-экономических расчетов. Для целей настоящего проекта можно принять, исходя из практических данных, следующие значения толщина сепаратора 6г = 0,5 мм толщина дренажной сетки 6д=0,4 мм толщина подложки и мембраны соответственно 6 =0,2 и 6о = 0,1 мм. [c.337]

Асимметричные мембраны состоят, как правило, из двух и более слоев различной плотности и пористости. Несмотря на малые размеры пор в рабочем слое мембраны, гидравлическое сопротивление при фильтращш жидкости через него невелико из-за очень малой толщины (длины капилляра). [c.564]

В аппаратах с комбинированным расположением мембран в трубчатых мембранных элементах мембраны помещаются на дренажном каркасе как внутри труб, так и снаружи их. Аппараты этого типа имеют наибольшую удельную поверхность мембран. Однако помимо недостатков, характерных для аппаратов с трубчатыми мембранными элементами, в которых мёмбраны расположены внутри или снаружи труб, аппараты этого типа имеют значительное гидравлическое сопротивление из-за большой протяженности пути пермеата внутри трубки. Трубчатые мембранные элементы разли- [c.350]

Трубчатые мембранные аппараты, как и аппараты с плоской формой рабочей поверхности, не обеспечивают значительной поверхности ультра- и микрофильтрации. Зато в них обеспечиваются равномерные условия взаимодействия исходного раствора с поверхностью мембраны в каждой из трубок и возможность механической очистки мембранных поверхностей от осадка без разборки аппарата. При расположении мембранных пленок одновременно внутри и снаружи дренированных (пористых) трубок вдвое увеличивается активная разделяющая поверхность, но одновременно во много раз возрастает гидравлическое сопротивление при движении премеата вдоль стенок трубок по сравнению с малым сопротивлением поперечного движения при одностороннем расположении пленки. [c.471]

Расход легкопроникающего компонента через мембрану зависит от перепада давлений, типа мембраны и расхода раствора, подаваемого в элемент ультрафильтрационной мембраны. Заметное влияние на процесс мембранного разделения оказывает слой высококонцентрированного труднопроникающего компонента, образующийся на мембране со стороны повышенного давления. Часто его гидравлическое сопротивление превышает сопротивление самой мембраны. Для снижения отрицательного эффекта отложений на поверхности мембраны поток раствора направляют вдоль ее поверхности со значительной скоростью. [c.63]

Принципиальная схема регуляторов РГУ-2 приведена на рис, 9.27. Нажатием на пусковую кнопку 2 клапана 1 при закрытом кране 26 горелки 21 осуществляется подача газа через дроссель 23 на запальник 22, который зажигают. Под воздействием пламени запальника биметаллическая пластина датчика 15 прикрывает сопло, а так как сопло датчика тяги 16 нормально закрыто, то в канале контроля 14 давление газа, натекающего через дроссель 19, резко возрастает (для этого гидравлическое сопротивление дросселя 20 должно быть выбрано значительно больше гидравлического сопротивления дросселя 19). Под воздействием усилия этого давления в полости 10 на эффективную площадь мембраны 11 подпружиненный микроклапан /2 отходит от седла 13 и - фиксируется в нижнем положении. Пусковую кнопку 2 можно освободить, так как подача газа на запальник 22 [c.453]

На рис. 1У-4 показана схема непримерзающего мембранного дыхательного клапана с огнепреградительной насадкой, в котором мембраны связаны тяговой цепочкой для взаимосвязанной работы. Эти клапаны отличаются малым гидравлическим сопротивлением и большой пропускной способностью в результате высокого подъема клапана над седлом. При эксплуатации следует тщательно проверять целостность мембран. [c.100]

Основной недостаток вентилей этого типа — относительно небольшой срок службы мембраны. Применение мембраны в качестве запорного элемента, который одновременно служит и для разделения рабочей полости вентиля с окружающей атмосферой, исключает необходимость в сальниковом устройстве, что существенно упрощает конструкцию. Однако, учитывая, что обычные мембраны не в состоянии совершать большой ход, в рабочей полости корпуса в месте перекрытия потока предусматривают значительное сужение потока. Это существенно увеличивает гидравлическое сопротивление корпуса. Наконец, появляется и проблема полного исключения вращательного движения тарелки во избежание скрз ивания мембраны, которое может привести к ее разрыву. При этом маховик соединяется ходовой гайкой, а шток совершает поступательное движение. Одновременно предусматриваются и аварийные устройства, сохраняющие герметичность вентиля в случае разрушения (прорыва) мембраны. [c.271]

Эластичный мембранный клапан щироко используется для кристаллических суспензий и отличается малым гидравлическим сопротивлением. Клапан может быть изготовлен из различных материалов. Ограничивающим фактором является температура перекачиваемой среды, которая не должна превышать 60—75° С, чтобы обеспечить надежную работу некоторых сортов мембран (есть сорта, для которых верхний температурный предел равен 200°С). Обычно эластичные мембраны работают в течение длительного времени, но так как они могут разрушаться, их следует применять в сочетании с металлическим вентилем, особенно при обработке горячих корро-зионно-активных растворов, перекачиваемых под избыточным давлением. [c.205]

Аппараты с фвльтрующиш эле-мевтавш рулонного типа (рис. 1-31). Большая плотность упаковки мембран (300—800 м7м ) достигается в аппаратах с рулонной или спиральной укладкой мембран [1, с. 161, 3,13, с. 123,15, с. 320, 24]. Пакет, состоящий из двух мембран 1 толщиной 0,1 мм, разделенных гибкой пористой пластиной 2 толпщной 0,7 мм (из полиуретана или эпоксидной смолы), и гофрированного сепарационного листа 3 толщиной 0,5 мм, навивается в виде спирали на трубу 4, имеющую продольные прорези. Сепарационный лист вдоль всей спиральной навивки образует свободный канал, по которому в осевом направлении под давлением проходит исходный раствор. Проникающая через мембрану вода (фильтрат) заполняет объем пустот в пористой пластине и проходит по ним к центральной части, где собирается в трубе, и уходит через торцевые отверстия. Ширина навиваемого пакета, определяемая допустимым гидравлическим сопротивлением сепарационного пространства [20,6 кН/м на 1м 0,22 кгсДсм м)], достигает 300—500 мм, длина пакета, определяемая гидравлическим сопротивлением пористой пластины, колеблется от 0,6 до 1,5 м. Пакет помещен в прочный корпус. При одновременной навивке на центральную трубу нескольких пакетов можно уложить 1,5—4 мембраны в одну секцию. Герметизация всех узлов осуществляется с помощью склейки. [c.64]

При /=/н,у И /=/в,и 6 0,3, что соответствует неравномерности переходной характеристики в 3 дБ. Таким образом, получаем, что /н,у и /в,и — это нижнее и верхнее значения частот, при которых происходит спад Ар/а на уровень 0,7 из-за упругой и инерционной сил. При /=/н,у гидравлическое сопротивление преобразующей мембраны Нг,м равно сумме упругих сопротивлений сильфонов г,м=2А у. Согласно электромеханической аналогии (5.14) при частоте / [c.171]

Из (5.59) — (5.61) видно, что / г,м — это гидравлическое сопротивление преобразующей мембраны, 5 — коэффициент преобразования перепада давления в электрический ток (чувствительность ЭКП по току) при отсутствии на мембране электрического напряжения, или, что эквивалентно, при э,н = 0 [c.183]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология