Роторный испаритель

; БЛй.)Е,-;м Т ества про ия термич бменный э оба 2 по п1, тем, что, с плообмена з спарите и й с фикациию интенс тур бул ронагр дуктор3, И а счет зации вател ленки жидвыполнен ости вид ектинспарит ю щ и ьпоп о они с я снабже го. мат э м из неэ размещен ектроым междным эл водно" У индукттом. ом и еплообме ится к аппараеплообменных проприменено для роме)соко етение относ го, всл скорост турно цессо оформлен может б нного элемент еществ,)м темпераруктивно время пр куумом овышен илляции подтвительных к ч У на горяч сивностьЦель чества и щения те м.звес ез одер ообм выполненн проводя нный на из элек щего материалвертикальном и установле лу, оросите прикреплены нсифик урбулиз ль) электции пленкленная цел дкости. остигае элемен мещенно оста ронагревателпусу, и патящцкости иНедостаткля является ся выпол ыи к корареннойра ого спирали,выполнентого) исп ивиде и лектронагр уктора. Кр абжен экра материала ктором и т Такое вып о испари м вес меом и распредементе выеравномерно ообменном э аритель ление на тепл париваемого п эле раз- пло- лнени роводног ежду инд лементом ожет при- зложению дукта, что мещенным обменным го термическом вести ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТ(54)(57) 1. РОТОРНЫЙ ИС 11 АРИТЕЛЬ) содержащий вертикальный корпус, теплообменный элемент чашеобразной формы,выполненный из электропроводящего.материала и установленный на вертикальном валу,ороситель) электронагреватель, прикрепленный к корпусу, патрубки отвода упаренной жидкости ивторичного пара, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения кан роторный испаритель) вертикальный корпус, тепэлемент чашеобразной форта за счет предотврого разложения, теплент выполнен в виде мещенного по спирал твие недостаточно; фвращения теплообо причинам конст- р о характера увеличиваетсябывания пленки жидкостий стенке и снижается интен т плообмена.обретения - повышение каодукта за счет предотврамического разложения и инция теплообмена за счетроторного испарителя обеспечивает высокую плотность орошения теплообменного элемента выпариваемой жидкостью даже при минимальном расходеза счет спиральной траектории движе-.ния пленки жидкости по теплообменному элементу, что смягчает. термический режим обработки продукта.Кроме того, теплообменный элемент нагревается вихревыми токами, наводимыми в нем быстропеременным электромагнитным полем неподвижного индук,тора. Это позволяет заметно увеличить скорость вращения теплообменного элемента без нарушения герметичности, что обеспечивает высокую степень турбулизации пленки. жидкости и минимальное время пребывания жидкости на горячей поверхности. При этом уменьшается термическое разложение продукта и повышается интенсивностьтеплообмена,Неэлектропроводный экран, установленный между теплообменным элементом и индуктирующим проводом позволяет защитить жидкость от ее контакта с индуктирующим проводом.На фиг. 1 изображен роторный испа. ритель продольный разрез; на фиг.2 - 30разрез А-А на фиг. 1; на фиг; 3 -вариант исполнения роторного испарителя, продольный разрез.Роторный испаритель меет вертикальный корпус 1 (фиг.1) с патрубками 2 и 3 для ввода и вывода жидкости и патрубок 4 для вывода паров.Теплообменный элемент 5 выполнен ввиде двух желобов 6, изогнутых в виде расходящейся двухзаходной спирали с зазорами между ее витками. Верх"няя боковая кромка 7 желоба расположена дальше от оси аппарата, чемнижняя боковая кромка 8. Центральнаяраспределительная втулка 9 с горизонтальной перфорированной.перегородкой 10, посадочной втулкой 11 исливными патрубками 12 служит для приема жидкости и ее распределения на начальных участках желобов 6. Последние связаны между собой и с втул кой 9 сухарями 13 и ребрами 14 жесткости. Вертикальный вал 15 испарителя установлен с помощью подшипников 16 в корпусе 1 аппарата.55Кольцевой карман 17 на внутренней стенке корпуса 1 предназначен для приема жидкости, сбрасываемой с желобов 6 при их вращении. Верхний край 18 кармана 17 расположен значительно выше верхней боковой кромки 19 начального участка желоба 6,Под желобами 6 установлен наклонный рециркуляционный трубопровод 20,Его верхний конец 21 сообщается скольцевым карманом 17 через сливной патрубок 22, Нижний конец 23 трубопровода 20 заведен снизу во втулку 9, чтобы обеспечить рециркуляцию жидкости на орошаемых желобах 6.Кольцевой карман 17 разделен двумя вертикальными перегородками 24 (фиг, 1 и 2) на два .отсека 25 и 26 (фиг,2). Отсек 25 через патрубок 22 сообщается с рециркуляционным трубопроводом 20, Отсек 26 имеет отверстие 27 в его днище для стока невыпаренной жидкости в нижнюю часть аппарата,Желобы 6 выполнены из электропроводного материала, Сверху над ними размещен индуктирующий провод 28 нагревательного индуктора, электрически изолированный с помощью втулок 29 от желобов 6 и корпуса 1 аппарата. Такой же индуктирующий провод 30 размещен под желобам, 6, Провод 30 изолирован от корпуса 1 втулками 31, Индуктирующие провода 28 и 30 предназначены для возбуждения в непосредственной близости от спиральных желобов 6 теплообменного элемента 5 быстропеременного элект" ромагнитного поля, наводящего в желобах 6 вихревые токи, которые нагре" вают рабочую поверхность желобов 6. Для уменьшения нагрева индуктирующие проводы 28 и 30 выполнены полыми, что позволяет охлаждать их изнутри с помощью циркулирующего хладагента. Чашеобразная форма теплообменного элемента в совокупности с переменным наклоном спиральных желобов 6 способствует более всестороннему проникновению магнитного потока к возможно большей поверхности теплообменного элемента 5, что обеспечивает лучший прогрев желобов 6 теплообменного элемента 5 при заданной. мощности нагревательного индуктора. Аппарат (фиг.З) имеет корпус 1 с патрубком 2 для ввода жидкости, пат рубками 3 и 32 для вывода кубовопо остатка жидкости и патрубком 4 для вывода паров, Корпус 1 аппарата снабжен крышкой 33. Теплообменный эле510 15 20 25 30 35 40 45 50 5 147мент 5 насажен на вертикальный вал15, установленный в подшипниках 16.Теплообменный элемент 5 образованодним желобом 6, изогнутым в видеоднозаходной спирали переменногонаклона. Желоб 6 наклонен так, чтоего верхняя боковая кромка 7 расположена дальше от вала 15, чем егонижняя боковая кромка 8. Различныеучастки желоба связаны между собойперемычками 34.На валу 15 установлен приемныйстакан 35 с радиальным патрубком 36,подведенным к выемке желоба 6 наего начальном участкеКольцевой карман 17 предназначен для улавливанияжидкости, сбрасываемой с теплообменного элемента 5 при его вращении,Карман 1.7 сообщается с патрубком 32для вывода жидкости. Патрубок 32является резервным, он предназначендля вывода из аппарата жидкости, попавшей по каким-либо причинам в нижйюю часть аппарата.Наклон различных участков желоба6 выбран так, что днище желоба 6касается воображаемой поверхностивращения, геометрическая ось которойсовпадает с осью вращения теплообменного элемента 5.Против нижней торцовой поверхности теплообменного элемента 5 установлен индуктирующий провод 30 индукционного нагревателя, согнутый ввиде змеевика. Между индуктирующимпроводом 30 и орошаемым теплообменным элементом 5 расположен экран изнеэлектропроводного материала, например стекла. При этом экран является сам корпус 1 аппарата.Герметичность стыка между металлической крышкой 33 и стеклянным корпусом 1 обеспечивается мягкой прокладкой 37, зажатой между фланцами.Испаритель (фиг.1) работает следующим образом,Теплообменный элемент 5 приводит-.ся во вращение вокруг вертикальнойоси. Индуктирующие провода 28 и 30подключают к источнику переменногоэлектрического тока.В желобах 6 наФводятся вихревые токи. Жидкость через патрубок 2 и распределительную 37886 втулку 9 попадает на начальныеучастки желобов 6. Под действием цен"тробежных сил жидкость в виде пленкидвижется в выемках спиральных желобов 6 к периферии теплообменногоэлемента 5,постепенноиспаряясь вследствие разогрева желобов 6 вихревымитоками. Остаток жидкости сбрасывается в кольцевой карман .17. Из отсека25 кармана 17 часть жидкости по рециркуляционному трубопроводу 20 возвращается на теплообменный элемент. Из отсека 26 кармана 17 жидкость стекает в нижнюю часть аппарата, откуда удаляется через разгрузочный патрубок 3, Образовавшиеся пары удаляются из аппарата через патрубок 4Испаритель (фиг.3) работает аналогично. Только в этом аппарате индуктирующий провод 30 защищен от воздействия брызг и паров обрабатываемой жидкости экраном 1, через который проникает электромагнитное поле.Выполнение теплообменного элемента из спиральных желобов обеспечивает более равномерное смачивание его горячей поверхности и меньшеетермическое разложение выпариваемогопродукта,Благодаря выполнению электронагревателя в виде индуктора становятсяпринципиально возможными значительные скорости вращения теплообменногоэлемента без нарушения герметичностиаппарата, При этом в результате увеличения центробежных сил достигаются большие скорости течения пленкижидкости. За счет этого время пребывания жидкости на горячей поверхности может быть уменьшено в несколько раз, что снижает риск термическо-го разложения продукта.Кроме того, вследствие турбулизации пленки за счет ее быстроготечения повышается на 20-50 Е коэффициент теплоотдачи, т,е. теплообмен интенсифицируется. При этомэкран из неэлектропроводного материала защищает электронагреватель отвоздействия брызг и паров обрабатываемой жидкости, т,е, повышает надежность работы предлагаемого аппарата,1473788 И о Составитель Е.С Техред Л.Олийнык никова дактор А ь ктор Л,Пата ор 22 Тираж 600 Подписное к НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 роизводственно"издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 10