НОВЫЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ФОРМЫ МНОГОКАНАЛЬНЫХ ТРУБЧАТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫХ ДЛЯ ТАНГЕНЦИАЛЬНОЙ СЕПАРАЦИИ, СОДЕРЖАЩИХ ВСТРОЕННЫЕ УСИЛИТЕЛИ ТУРБУЛЕНТНОСТИ, И СПОСОБ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

1
1. Сепарационный элемент для тангенциальной сепарации обрабатываемой текучей среды на фильтрат и ретентат, при этом указанный сепарационный элемент содержит монолитную жесткую пористую основу (2) прямолинейной структуры, в которой выполнены несколько каналов (3) для протекания обрабатываемой текучей среды между входом (6) и выходом (7) для ретентата с целью сбора фильтрата от наружной поверхности (5) основы, отличающийся тем, что монолитная жесткая пористая основа (2) ограничивает препятствия (9), простирающиеся от внутренних стенок (3) указанных каналов, для потока обрабатываемой текучей среды, которые характеризуются идентичностью материала и пористой текстуры с основой, а также непрерывностью материала и пористой текстуры с основой, при этом указанные препятствия (9) создают вариации проходных сечений каналов.
1
2. Сепарационный элемент для тангенциальной сепарации по п. 1, отличающийся тем, что он содержит по меньшей мере один сепарационный слой (4), нанесенный непрерывно на внутренние стенки (3) каналов (3) и полностью покрывающий препятствия (9).
3. Сепарационный элемент для тангенциальной сепарации по п. 1 или 2, отличающийся тем, что препятствия (9) соответствуют прерывистым рельефным элементам, выполненным на внутренних стенках каналов.
4. Сепарационный элемент для тангенциальной сепарации по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что препятствия (9) имеют поверхность контакта с обрабатываемой текучей средой, обращенную к входу и имеющую наклон в направлении протекания обрабатываемой текучей среды.
5. Сепарационный элемент для тангенциальной сепарации по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что препятствия (9) создают вариации проходного сечения канала, когда варьирует по меньшей мере один из следующих критериев: площадь прямого сечения, форма прямого сечения, размеры прямого сечения канала.
6. Сепарационный элемент для тангенциальной сепарации по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что пористая основа (2) выполнена из органического или неорганического материала.
1
7. Сепарационный элемент для тангенциальной сепарации по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что он содержит пористую основу (2) и по меньшей мере один сепарационный слой (4), непрерывно нанесенный на внутренние стенки (3) каналов (3) и полностью покрывающий препятствия, каждый из которых выполнен из керамики, выбранной среди оксидов, нитридов, карбидов и других керамических материалов и их смесей, и, в частности, из оксидов титана, алюминия и циркония или их смесей, из нитрида титана, нитрида алюминия, нитрида бора, карбида кремния, возможно в смеси с другим керамическим материалом.
8. Сепарационный элемент для тангенциальной сепарации по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что основа имеет средний размер пор в диапазоне от 4 мкм до 40 мкм.
9. Сепарационный элемент для тангенциальной сепарации по п. 8, отличающийся тем, что средний размер пор соответствует значению d50 объемного распределения, при котором 50% общего объема пор соответствуют объему пор диаметром менее d50; при этом объемное распределение определяют методом ртутной порометрии, например, описанным в стандарте ISO 15901-1 :2005.
10. Сепарационный элемент для тангенциальной сепарации по любому из пп. 1-9, отличающийся тем, что наружная поверхность (5) пористой основы имеет постоянный профиль.
11. Сепарационный элемент для тангенциальной сепарации по любому из пп. 1-10, отличающийся тем, что препятствия (9), выполненные в по меньшей мере двух каналах, отличаются друг от друга.
12. Способ изготовления сепарационного элемента для тангенциальной сепарации по любому из пп. 1-11, в котором трехмерную структуру основы получают посредством формирования элементарных пластов, укладываемых друг на друга и последовательно соединяемых между собой таким образом, чтобы постепенно наращивать желаемую трехмерную структуру.
13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что трехмерную структуру получают путем повторения следующих стадий:
- наносят непрерывный слой материала, предназначенного для образования пористой основы, при этом указанный слой имеет постоянную толщину на площади, превышающей сечение указанной пористой основы на указанном уровне пласта;
- в соответствии с определенным рисунком для каждого пласта локально уплотняют часть материала, использованную для создания элементарного пласта, и одновременно соединяют сформированный таким образом элементарный пласт с предыдущим пластом.
14. Способ по п. 12 или 13, отличающийся тем, что наносят непрерывный слой твердого материала в виде органического или неорганического порошка.
15. Способ по п. 12, отличающийся тем, что наносят непрерывный слой среды в виде жидкого фотополимеруемого предшественника, в котором находится неорганический порошок.
16. Способ по п. 12, отличающийся тем, что каждый пласт получают путем непрерывного или периодического расплавления нити твердого термоплавкого предшественника, который является либо термоплавким органическим полимером, используемым отдельно для получения органической основы и органического слоя, либо смесью термоплавкого органического полимера и керамического неорганического порошка для получения неорганической основы.
17. Способ по п. 12, отличающийся тем, что последовательно создают валики материала путем распыления порошка, расплавленного в лазерном пучке.