Роторный пленочный аппарат

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскнк Соцналистическид Республик(22) Заявлено 00377 (21) 2457758/23-264с присоединением заявки Мо осударствениый комитет СССР по делам изобретений н открытий(088.8) Дата опубликования описания 2 3.1 2.80 в. м,(72) Авторы изобретения Ю, В, Ердяков, Н. Г. Павлов Г. А. Мартиновский, А. Б. М) Заявитель 54) РОТОРНЫЙ ПЛЕНОЧНЫЙ АППАРА Предлагаемое изобретение сФносится к роторным пленочным аппаратам, применяемым в тепломассообменных процессах и может быть использовано, например при концентрировании высоко вязких растворов полимеров и,суспензий, при обработке термочувствительных продуктов иэ жидкостей, склонных к деструкции, инкрустации и т,д.Известен роторный пленочный аппа рат, включающий корпус с рубашкой и ротор с жесткозакрепленными на нем лопастями, за которыми укреплены серповидио изогнутые скребки с гребенчатой рабочей кромкой, При подаче в 15 такой аппарат обрабатываемой среды она через зазор, образованный кромкой лопасти с теплопередающей поверхностьк корпуса, поступает в зону, ограничен- ную сверху серповидной поверхностью 20 скребка, где происходит разрушение ламинарного пограничного слоя и перемешивание жидкостных слоев между со" бой. Выход жидкости из зоны, ограниченной поверхностью скребка, осущест вляется через зазоры рабочей кромки скребки 1.Однако для орате в процессеких жидкостей,беспечения в этом аппаобработки высоковяэнапример растворов по лимеров, высоких коэффициентов тепло- отдачи необходимо, чтобы зазоры между зубьями гребенчатого скребка были малы, т,е. гребенка-скребок должна быть достаточно частой, В этом случае при обработке растворов полимеров усиливается зарастание зазоров гребенчатого скребка, в результате чего аппарат приходится часто останавливать для чистки. С другой стороны, если зазоры между зубьями гребенчатого скребка являются достаточно большими, то такой скребок не в состоянии обеспечить требуемой турбулизацйи обрабатываемой среды и, кроме того, за зубьями гребенчатого скребка оголяется большая часть теплообменной поверхности.Известен также роторный пленочный аппарат, содержащий корпус с рубашкой и ротор с жестко закрепленными на нем отбойными лопастями, перед которыми по ходу вращения ротора установлены скребковые ножи, укрепленные на подвесках, связанных с ротором посредством шарниров. В этой конструкции аппарата возможна как жесткая, так и шарнирная связь подвесок со скребковыми ножами. Для обеспечения шарнирной связи шарниры установлены непосредственно на скребковых ножах 2.Недостатком такого аппарата является невысокая надежность работы скребковых ножей. Это объясняется тем, чтоподжатие скребковых ножей к теплопередающей внутренней поверхности корпусаосуществляется набегающим потоком обрабатываемой среды, т.е. гидродинамически, так как шарниры, связывающиеротор с подвесками, установлены зарабочими кромками скребковых ножей.Это в процессе работы аппарата при ло-(кальной деформации его корпуса или припригорании обрабатываемой среды натеплопередающей поверхности ведет кзаклиниванию ротора, изгибу и даже излому подвесок,В случае шарнирной связи подвесок,со скребкоными ножами возможно глиссирование скребковых ножей по теплопередающей поверхности корпуса, что резкоснижает интенсивность теплрпереноса.Кроме того, установка шарнира не ;Ятолько на роторе, но и на скребковомноже усложняет конструкцию аппарата,ведет при обработке, например растворов полимеров СКИ-З, СКД и т.д. к егозарастанию, что способствует потереподвижности скребка и затрудняетобеспечение его надежной стыковки скорпусом аппарата,Указанные выше причины приводят кдальнейшему понижению надежности работы скребконого ножа.Цель изобретения - повышение надежности работы скребконых ножей.Поставленная цель достигается тем,что н роторном пленочном аппарате,включающем корпус с рубашкой и роторс жестко закрепленными на нем отбойными лопЕстями, перед которыми по ходу вращения ротораустановлены скребковые ножи, жестко укрепленные наподвесках, связанных с ротором посредстном шарнировшарниры установлены на роторе по ходу его вращения пе"ред рабочей кромкой скребковых ножей.Кроме того, с целью интенсификации теплообмена за счет снижения вяэ"кости жидкостей, например неньюто .новских, отбойные лопасти выполненыступенчатой формы. Установка шарниров на роторе по р ходу его нращения перед рабочими кром- ками скребковых ножей обеспечивает центробежное прижатие скребковых ножей к теплообменной поверхности корпуса аппарата, при этом исчезает опасность эаклининания ротора и повреждения подвесок, т.е. обеспечивается надежная работа аппарата с сохранением высоких коэффициентов теплоотдачи.В случае исполнения отбойных ло- фО пастей ступенчатой формы обеспечивается поджатие обрабатываемой среды к теплообменной поверхности корпуса и этим повышается скорость сдвига не- ньютоновских жидкостей, что уменьшает 65 их вязкость, ведет к интенсификации теплообмена.Кроме того, такое исполнение отбойных лопастей уменьшает механи" ческий унос жидкости из аппарата за счет уменьшения брыэгообраэования, а также унеличивает удерживающую способность аппарата.На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство, общий вид и гидравлическая картина движения обрабатываемой среды; на фиг. 2 и 3- варианты выполнения лопастей ступен" чатой формы.Аппарат состоит иэ цилиндрического корпуса 1, окруженного рубашкой 2, ротора 3, установленного по оси.аппарата с жестко закрепленными на нем отбойными лопастями 4, подвесок 5 с жестко закрепленными на них скребковыми ножами б. Между лопастями 4 и подвесками 5 установлены пружины 7, усиливающие прижатие скребковых ножей к корпусу аппарата, Шарниры 8 установлены на роторе 3 по ходу его вращения перед рабочими кромками скребковых ножей б.Аппарат работает следующим образом.При вращении ротора 3 рабочие кромки скребковых, ножей б центробежной силой прижимаются к теплообменной поверхности корпуса 1, Обрабатываемая среда скребкоными ножами б снимается с теплообменной поверхности корпуса 1, проходит над скребковыми ножами б и переливается через них в зазоры между скребкоными ножами б и отбойными лопастями 4, В дальнейшем обрабатываемая среда подхватывается отбойными лопастями 4, с которых центробежной силой нновь сбрасывается на теплообменную поверхность корпуса 1 под скребковые ножи б. При встрече скребковых ножей б с каким-либо выступом, который образуется деформацией корпуса 1, пригоранием продукта и т.д подвески 5, установленные на шарнирах 8, отклоняются и скребковые ножи б отходят от корпуса 1, пропус кая под собой выступ, а затем центробежной силой они вновь возвращаются в в первоначальное состояние.В случае исполнения отбойнык лопастей 4 ступенчатой формы (фиг. 2 и 3), обрабатываемая среда после того как прошла н зазоры между скребковыми ножами б и отбойными лопастями 4, поступает под изогнутые поверхнос" ти отбойных лоПастей 4, которые дополнительно поджимают сверху обра . батываемую среду,что ведет к возникновению дополнительных касательных напряжений, способствующих повышению скорости сдвига среды. Повышение скорости сдвига приводит к снижению вязкости обрабатываемой среды (что особенно важно при обработке высоко- вязких неньютоновских материалов) и7891231 Фцв,у овКорректор Ю.Макаре Составитель Ю.ЕрдТехред М. Рейвес едактор Л.Кеви Тираж 809 НИИПИ Государственного ком по делам изобретений и от 13035, Москва, Ж 35, Раушс Подписнотета СССР.рытийая наб., д. 4 Заказ 8924 тата ттта а ат а тааа Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,этим интенсифицирует теплообмен. Кроме того, поджатие обрабатываемой среды к теплообменной поверхности корпуса 1 увеличивает удерживающую способность аппарата и уменьшает брыэ" гообразование.Подачей теплоносителя в рубашку 2 в аппарате поддерживается заданныйтемпературный режим.Крепление подвесок с помощью шарниров, установленных на роторе по ходу его вращения перед рабочими кромками 10 скребковых ножей, позволяет обеспечить повышение надежности работы скребковых ножей, что приводит к интенсивному стационарному теплообмену, увеличивает срок службы аппарата, а 15 также дает возможность избежать эарастания теплообменной поверхности и проводит в аппарате обработку высоко- вязких сред.формула изобретения1. Роторный пленочный аппарат, со держащий корпус с рубашкой и ротор с жестко закреплеными на нем отбойными лопастями, перед которыми по ходу вращения ротора установлены скребковые ножи,. жестко укрепленные на подвесках связанных с ротором посредством шарнира, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы скребкового ножа, шарниры установлены на роторе по ходу его вращения перед рабочей кромкой скребковых ножей.2. Роторный пленочный аппарат 110 п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью интенсификации теплообмена за счет снижения вязкости жидкости, отбойные лопасти выполнены ступенчатой форьы. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе