Пленочный роторный аппарат

мМпаентнфесейОП ИСАИЗОБРЕТЕНИЯК ВЗЧОРСКОНУ СВИДВТЕЛЬСТВУ Союз Севетсюа Соцналистнчесаа. Реслублнк(23) Приоритет- СССРев денны нзаброен н аткрытнй Опубликовано 25.12.79 ллетень47 3) УДК 66.048) Авторизобретенн Г, С. Федор гилевский технологический инсти(71) Заявите 4) ПЛЕНОЧНЫЙ РОТОРНЫЙ АППАРА ить время пребываленки у теплопереИзобретение относится к аппаратам; предназначенным для концентрирования жидкостей с высокой вязкостью и может найтиприменение в консервной, кондитерской,химической промышленностях.Известен роторный пленочный аппарат,содержащий цилиндрический корпус и валс закрепленной на нем спиралью 1.Недостатком этого аппарата являетсяотносительно невысокая интенсивность теплообмена, широкий спектр времени пребывания жидкости на теплопередающей поверхности.Известен также пленочный роторныйаппарат со стекающей пленкой, содержащий.вертикальный цилиндрический корпус с греющей рубашкой, сепарирующее устройствои ротор в виде установленной на валу ленточной спирали и закрепленной на ней проволочной спирали 2,Существенным недостатком такого аппарата является недостаточная интенсивность етеплообмена и неоднородная глубина протекания процесса по толщине стекающейггленки жидкости. Целью настоящего изобретения является интенсификация процесса теплообмена и обеспечение однородной глубины пленки жидкости путем турбулизации ее.Указанная цель достигается тем, что проволочная спираль ротора укреплена на торцах ленточной спирали с противоположным направлением витков, а витки ленточной спирали выполнены по периферии с прорезями, ширина которых увеличивается снизу вверх.При таком конструктивном выполнении ротора стекающая вниз жидкостная пленка по толщине разделена на два слоя - слой, примыкающий к теплопередающей поверхности, принудительно перемещаемый вниз проволочной спиралью со скоростью, превышающей среднюю скорость стекания пленки, и слой, примыкающий к свободной поверхности пленки, периодически затормаживаемый ленточной спиралью с противоположным направлением витков и прорезями по периферии.Это позволяет уменьшния слоев жидкостной пдающей поверхности, т. е. в зоне повышенных температур, и увеличить время пребывания слоев у свободной поверхности пленки.Возникающий при этом значительный срезающий эффект (высокая градиентность скорости поперек толщины пленки) приводит к тому, что пузырьки пара и частицы жидкости, находящиеся у греющей поверхности, интенсивно отрываются от нее, а их место занимает более холодная жидкость. Это существенно интенсифицирует процесс тепло- обмена, обеспечивает однородную глубину протекания процесса по толщине стекающей жидкостной пленки,На фиг. 1 изображен продольный разрез предложенного аппарата; на фиг. 2 - поперечный разрез А - А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема стекания пленки жидкости,Пленочный роторный аппарат имеет вертикальный цилиндрический корпус 1 с греющими рубашками 2, 3, сепарирующее устройство 4, тангенциальный патрубок 5 для подвода исходной жидкости и патрубки 6, 7 соответственно для отвода концентрированного продукта и паров летучих компонентов.Внутри корпуса 1 по оси установлен ротор, содержащий вал 8, на котором спицами 9 закреплена ленточная спираль 10 с направлением витков в сторону, противоположную вращению ротора.По периферии ленточной спирали 1 О выполнены прорези 11, ширина которых увеличивается снизу вверх по высоте ротора. На торцах ленточной спирали 10 укреплена проволочная спираль 12 с противоположным направлением витков. В пределах конического днища 13 вал 8 снабжен коническим шнеком 14. Ротор приводится во вращение от индивидуального электродвигателя (на чертеже не показан).Аппарат работает следующим образом.Исходная жидкость через йатрубок 5 подается в аппарат и распределяется по внутренней поверхности корпуса 1 в виде жидкостной пленки. Стекая по теплопередающей поверхности, летучие компоненты интенсивно испаряются, пары которых, после сепарации в устройстве 4, отводятся по патрубку"7 для конденсации. Сконцентрированный продукт выводится из аппарата по патрубку 6. При вращении ротора проволочная спираль 12, витки которой совпадают с направлением вращения и расположены непосредственно у теплопередающей поверхности, ускоряет стекание пристенного слоя, устра няет излишнее время пребывания жидкостив зоне повышенных температур.И наоборот, ленточная спираль 10 с прорезями 11, включающая противоположное направление витков, замедляет стекание слоев у свободной поверхности пленки, т, е.периодически перемещает их против направления стекания пленки, Через прорези 11 поверхностные слои пленки свободно проваливаются вниз, в направлении стекания пленочного потока жидкости. Увеличение 1 Ю ширины прорезей снизу вверх по высотеротора плавно уменьшает тормозящее воздействие на стекающую пленку ленточной спирали 1 О, йсключает ссзахлебывание аппарата.Такое выполнение ротора пленочногоаппарата обеспечивает мощный конвектив. ный перенос тепла и массы поперек толщиныпленки, высокую однородность протекания процесса..Формула изобретенияПленочный роторный аппарат с падающей пленкой жидкости, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с греющей рубашкой, сепарирующее устройствои ротор в виде установленной на валу ленточной спирали и закрепленной на ней проволочной спирали, отличающийся тем, что,с целью интенсификации теплообмена и обесфф печения однородной глубины пленки жидкости путем турбулизации ее, проволочнаяспираль укреплена на торцах ленточной спирали с противоположным направлением витков, а витки ленточной спирали выполненыпо периферии с прорезями, ширина которыхувеличивается снизу вверх.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США3366157, кл, 159-6,1968,2. Патент США3266555, кл. 159-6,1966.704638 г Со ая ТехТир И Государс делам изоб Москва, Ж - П Патента,нека ЦНИИ по 113035,лиал ППРедактор Л. ХайтоЗаказ 7912/12 ставитель Е. Сотниковаред О, Луговая Корректор Оаж 877 Подписноетвенного комитета СССРретений и открытий35, Раушская наб., д, 4/5г. Ужгород, ул. Проектная, 4